氨基化MCM-41介孔分子筛改性超滤膜去除水中Cr(Ⅵ)的研究

采用氨基化MCM-41介孔分子筛(NH2-MCM-41)接枝改性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,并用于去除水中重金属Cr(VI)研究.NH2-MCM-41成功接枝于超滤膜表面,并在表面形成均匀的亲水层,显著提高了膜的抗污染性能,过水通量衰减率从51.4%降低到24.8%.在p H 3.5,初始质量浓度20 mg/L时,改性超滤膜对Cr(VI)的吸附在5min达到快速平衡,吸附容量达到2.8 mg/g.超滤实验表明,NH2-MCM-41改性超滤膜对低质量浓度Cr(VI)进水可实现进一步净化,超滤运行时长11 h,出水Cr(VI)质量浓度始终维持低于0.5 mg/L,可有效提升膜的抗污染能力和对重金属的去除能力.     

中孔分子筛Al/SO_4~(2-)/MCM-41的合成与表征

用Al2(SO4)3对中孔分子筛MCM-41进行改性,制备了中孔分子筛Al/SO24-/MCM-41.采用X射线多晶衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等测试技术对样品的结构和表面酸性进行了表征.结果表明,用Al2(SO4)3改性中孔分子筛MCM-41,能得到仍保持着六方介孔结构的中孔分子筛Al/SO24-/MCM-41.     

基于介孔分子筛MCM-41的手性固定相合成及结构表征

自1992年问世以来,新型介孔分子筛MCM-41因其在多相催化、吸附与分离以及离子交换等多个领域的潜在应用而成为国内外热点研究课题之一。本文通过在分子筛MCM-41的空腔内进行表面功能化制备出中间体NH2-MCM-41,然后将其与N-3,5-(二硝基苯甲酰)-亮氨酸进行不同类型有机化学反应成功获得手性分离固定相CSP1和CSP2。所得MCM-41经过红外、X射线粉末衍射、扫描电镜、氮气吸附-脱附进行表征,而元素分析结果则表明在CSP1和CSP2内部:有机基团进入MCM-41的孔道,并修饰了孔壁。     

MCM-41介孔分子筛的修饰与表征

分别以γ—氨基丙基三乙氧基奎烷（γ-aminopropyltriethoxy silane,NH2(CH2)3Si(OC2H5)3,APTES和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷（γ-glycidoxypropyltrimethoxy silane,CH2OCHCH2O(CH2)3Si(OCH3)3,GPTES）为偶联剂，成功地将氨基和醚基官能团搂枝于MCM-41介孔分子筛孔道中，制备了无机-有机复合介孔材料NH2（CH2）3-MCM-41和CH2OCHCH2O（CH2）3-MCM-41。用XRD、N2吸附-脱附、元素分析和FT-IR对复合材料进行了表征。结果表明，氨基和醚基有机基团不仅进入了MCM-41孔道，修饰了孔壁，而且使MCM-41保持了有序的孔道结构。     

改性 PAC吸附低温水中低质量浓度 Cr（VI）研究

通过HNO3、NaOH氧化和负载食品级单宁酸等改性技术制备改性PAC,考察改性PAC对低温（2℃）水中低质量浓度Cr（VI）及Cr（Ⅲ）离子（0．500 mg／L）的去除性能,选择制备高效吸附低质量浓度Cr（ VI）的PAC表面改性技术．试验结果表明,表面负载食品级单宁酸改性（ TA－OC）为最佳改性方法,其比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳,正交试验确定的TA－OC的最佳制备条件为：单宁酸质量浓度为15 mg／L,pH值为4,温度为40℃,时间为9 h．     

改性花生壳对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

为了解决处理含铬等重金属废水时成本高和效率低等问题,采用吸附法去除Cr(VI),筛选廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题。而纤维素类农作物废弃物是廉价吸附剂的重要来源,文中选用花生壳为吸附剂原料,采用盐酸对其表面进行酸化改性。考察了pH值、温度、Cr(VI)初始浓度、改性花生壳投加量和吸附时间对铬离子吸附效果的影响。结果表明,最佳吸附条件为pH=1,温度为50℃,铬离子浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为140 min.通过考察反应动力学过程,发现改性花生壳吸附符合准二级反应动力学方程,Freundlich等温吸附模型也能较好地描述改性花生壳对铬离子溶液的等温吸附过程。经过分析研究和实验验证,改性花生壳对吸附废水中的Cr(VI)是可行有效的。     

以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为单体紫外光接枝制备抗污染PVDF超滤膜

 采用紫外光照接枝N, N'-亚甲基双丙烯酰胺单体的改性方法,对聚偏氟乙烯(PVDF)平板超滤膜进行抗污染改性,研究不同紫外接枝改性条件对膜性能的影响。通过扫描电镜、全反射红外光谱对改性前后膜的表面微观形貌和结构进行表征。结果表明,膜的表面变得更加光滑,引入的亲水性基团,提高了亲水性。在单体浓度为0.7 mol/L,光照时间为3 min 的条件下,改性效果最好;膜的抗污染性能最佳,同时改性对膜的通量影响较小。该改性方法的主要优点是通过水相接枝液就可对PVDF 表面进行改性,大大降低改性实验的要求和成本。     

硫酸改性活性炭及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr(VI)的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为:将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr(VI)的最佳方式为:溶液pH值3-5,改性炭投加比为1:100(重量比),(补充单位),Cr(VI)去除率为95.6%(较原炭提高了19.6%).改性炭强化Cr(VI)去除的机理主要是:改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

负载离子液体调节MCM-36上异丁烷和1-丁烯的相对吸附量

通过接枝将离子液体1-烷基-3-(三乙氧基硅丙基)咪唑硫酸氢盐(烷基:甲基、乙基、丁基)在MCM-36分子筛表面进行负载改性,通过~1H-NMR、FT-IR、XPS、TGA、XRD、SEM、BET和正丁胺回滴法等对改性的MCM-36(MCM-36-ILs)进行表征。结果表明酸性离子液体通过化学作用在MCM-36表面进行负载;负载离子液体的催化剂可以在350℃以下稳定存在而不分解;负载离子液体能增加固体酸催化剂表面的酸量,但比表面积和平均孔容有一定程度的降低。Sip模型能很好描述异丁烷、1-丁烯在MCM-36负载离子液体前后固体酸催化剂上的平衡吸附量。异丁烷、1-丁烯在离子液体改性的MCM-36上的吸附性能与离子液体结构、离子液体负载量及催化剂表面特性等有关。负载酸性离子液体可以调节MCM-36上烷烯吸附比(n_I/n_O,相同压力下分子筛上吸附的异丁烷和1-丁烯的物质的量之比)。经1-乙基-3-(三乙氧基硅丙基)咪唑硫酸氢盐负载改性的MCM-36具有较好的烷烯吸附比调节性能,其表面的烷烯吸附比最高可以达到0.95,接近于烷基化反应所需的化学计量比。催化剂表面烷烯吸附比的改善有利于提高催化剂的性能和目标产物的选择性。     

Fe(Ⅱ)改性蒙脱石去除Cr(Ⅵ)的性能及其机理研究

通过逐步加入抗坏血酸与硫酸亚铁盐到蒙脱石浆液,制备了一种环境友好型抗氧化型还原功能矿物材料(AFe(II)-Mt);同时制备了单独加入Fe(II)离子改性的蒙脱石Fe(II)-Mt,比较这2种还原功能材料对Cr(VI)的去除性能.结果表明:p H为2~7时A-Fe(II)-Mt去除效果最好,最大去除量为34.9 mg/g,而Fe(II)-Mt为26.8 mg/g.反应在90 min内趋于平衡,符合假二级动力学方程.其中,A-Fe(II)-Mt对Cr(VI)的去除过程:首先Cr(VI)阴离子被吸附到亚铁改性蒙脱石表面,接着被还原为低毒的Cr(III),之后Cr(III)可能形成氢氧化物或被蒙脱石吸附而固定.这种去除六价铬的治理方法对于铬的稳定化处置具有高效和安全性,应用前景广泛.     

氯化锌改性玉米秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

为了提高对废水中Cr （Ⅵ）的去除效率,获得高效且成本低廉的吸附剂,以农业废弃物玉米秸秆为原材料制备生物炭,并采用氯化锌对其进行改性。实验表明,在固液比为2 g/L、pH为2、Cr （Ⅵ）溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为6 h时,最佳改性剂比例条件下改性炭的去除率能够达到99.3%,比未改性的生物炭高73.7%。此外,考察了单一因素改性剂比例、溶液pH、吸附温度、离子强度对吸附效果的影响。同时研究了改性炭对Cr（Ⅵ）的吸附动力学和吸附等温线。结果说明该吸附是自发、熵增的吸热过程且吸附反应符合准二级动力学方程和Langmiur等温模型,最大饱和吸附容量为72.46 mg/g。通过扫描电镜（scanning electron microscopy）、傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy）、X射线衍射（X-ray diffraction）等方法对原炭（biochar）和改性生物炭（modified biochar）进行表征,分析表明改性炭微孔结构明显,表面粗糙,吸附位点增加,芳香化程度提高,从而提高了吸附性能,且锌以氢氧化物颗粒形式存在于生物炭表面。     

土霉素菌渣活性炭吸附处理低浓度含铬废水

采用活化法制备土霉素菌渣活性炭(菌渣炭),并用于处理低浓度含铬废水。经过组分测定可以看出土霉素菌渣含有较高的挥发分,灰分含量较低;元素分析中C、O元素的含量较高,表明土霉素菌渣含有大量的有机物和菌体蛋白;BET测得菌渣炭的比表面积、孔容和孔径都较大,通过扫描电镜可观察出菌渣炭具有较多的微孔和中孔,有利于对Cr(VI)定的吸附。通过单因素实验确定在初始Cr(VI)浓度为2mg/L时菌渣炭对Cr(VI)的最佳吸附pH、吸附剂投加量、吸附时间分别为4、0.5g/L、 50min, Cr(VI)的最高去除率为96.2%。热力学和动力学分析结果表明菌渣炭对Cr(VI)的吸附符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型。菌渣炭的饱和吸附量为17.93 mg/g,对Cr(VI)的吸附速率与吸附剂上未被占据的吸附位点的平方成正比。用1mol/L的HCl对菌渣炭进行洗脱再生,经过4次循环实验Cr(VI)的去除率为77.1%,剩余溶液中Cr(VI)浓度为0.459 mg/L,满足污水综合排放标准0.5 mg/L,菌渣炭的饱和吸附量为2.018 mg/g,表明菌渣炭的再生性能良好。     

改性黑木耳对重金属Cr(Ⅵ)的吸附影响因子研究

以盐酸为改性剂,对木耳进行改性制备吸附剂,用改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ),考察了改性盐酸浓度、改性时间、改性温度、溶液pH值、吸附时间、温度等因素对改性木耳吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明,采用5%的盐酸在35℃的条件下改性20 h的木耳对Cr(Ⅵ)的吸附效果较好;当温度为30℃、Cr(Ⅵ)溶液初始浓度为20 mg/L、pH值为2.0时,在改性木耳用量为2.5 g/L、吸附时间为300 min的条件下,Cr(Ⅵ)吸附量可达266 mg/kg;Lagergren一级动力学模型能很好的描述改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程。     

柚皮基活性炭的微波制备及其对U(VI)的吸附

为探究U(VI)溶液初始浓度、溶液pH、活性炭投加量、吸附时间对U(VI)去除效果的影响,以农业废弃物柚子皮为原料、氯化锌为活化剂、微波为热源,制备了柚皮基活性炭,将制得的最优活性炭进行U(VI)吸附实验,并分析了其吸附动力学方程,探讨了其吸附U(VI)的机理。实验结果表明:在活化浓度为30%、活化剂浸渍时间为24 h、微波功率为700 W、辐照时间为90 s的条件下,柚皮基活性炭对碘的吸附值最高,达到769.9 mg/g;在U(VI)溶液初始质量浓度为5 mg/L、溶液pH为7、活性炭投加量为0.6 g/L、吸附时间为24 h时可以达到吸附平衡,U(VI)的饱和吸附容量为8.25 mg/g,吸附率为99.01%;其吸附U(VI)的行为符合准二级动力学模型,吸附U(VI)前后自身结构发生较大变化,柚皮基活性炭对U(VI)的吸附是一种以化学吸附为主、活性炭表面的羰基、CC、羟基和羧酸等官能团与U(VI)水解后的离子作用并存的吸附方式。     

高铁酸钾对土壤中Cr(VI)吸附性能的影响

电镀、制革、采矿行业在作业过程中向环境中排放的铬给土壤造成了严重的污染,铬在环境中主要以三价和六价存在,而其中六价铬的毒性远远高于三价铬的毒性。在不同的Cr(VI)初始浓度、高铁酸钾投加量、震荡时间以及pH等条件下,研究高铁酸钾的加入对土壤中Cr(VI)去除效果及其对吸附行为的影响。实验结果表明：当高铁的投加量为400mg. kg_-1时、震荡时间为8h、pH为9-10时吸附效果达到最佳。绘制在不同的投加量下的吸附等温线,并用langmuir方程和Freundlich方程分别进行拟合,拟合的相关度比较好,结果显示随着投加量的增加,土壤的最大吸附量在增加,而且吸附能力越来越强。而吸附动力学满足二级动力学模型,表明吸附过程为多层吸附。此研究为铬污染土壤的修复和固定提供理论指导。     

废茉莉花茶渣对Cr(VI)的吸附研究

以废茉莉花茶渣作为吸附剂,对含Cr(VI)溶液进行了吸附研究。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Cr(VI)初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对废茉莉花茶渣吸附Cr(VI)的影响。在吸附时间2小时、茶渣投加量为30g/L、Cr(VI)初始浓度为40mg/L、茶渣粒径60目、 pH值2.5时,茶渣对Cr(VI)吸附率达98.7%。温度越高,茶渣对Cr(VI)吸附效果越好。废茉莉花茶渣对Cr(VI)具有较好的吸附能力,是比较合适的重金属离子吸附剂。     

废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以废茉莉花茶渣作为吸附剂,对含Cr(Ⅵ)溶液进行了吸附研究。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对废茉莉花茶渣吸附Cr(Ⅵ)的影响。在吸附时间2 h、茶渣投加量为30 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度为40 mg/L、茶渣粒径60目、pH值2.5时,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附率达98.7%。温度越高,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附效果越好。废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附能力,是比较合适的重金属离子吸附剂。     

Al3+改性膨润土负载壳聚糖对活性艳橙的吸附研究

探讨了Al3+改性膨润土负载壳聚糖复合吸附剂的制备及用其吸附处理活性艳橙的工艺条件.研究结果表明:膨润土在Al3+为10.0g.L、搅拌2 h的改性条件下吸附性能和过滤性能显著提高;当负载量为0.03g/g、复合吸附剂质量为5.0 g/L在最佳条件下即pH为6、温度为25℃、转速为150 r/min恒温振荡45 min...     

茶叶渣对六价铬离子的吸附研究

采用茶叶渣对水溶液中的六价铬离子进行了吸附降解,考察了六价铬离子原始浓度、茶渣投加量、废水的温度、溶液初始pH、反应时间等对吸附的影响.结果表明,当反应时间为1.5h时茶渣对目标离子的吸附达到饱和状态;废水的pH越低吸附降解的效率越高;温度为45℃时吸附效果最好;6g/L的茶渣投加量对浓度为20mg/LCr(VI)溶液的降解效果最佳.实验还发现,茶渣对六价铬离子的吸附符合Langmuir吸附等温线,遵循拟二级动力学模型.     

不同人工湿地填料对氨氮的吸附特性分析

采用等温吸附、吸附动力学实验分别研究了泥灰页岩、黑色页岩、蜂窝煤渣和河砂等不同填料对城市生活污水中氨氮的吸附特征.结果表明:4种不同填料对氨氮的吸附量均随着氨氮起始浓度的增加而增大,且各填料对氨氮的最大吸附量大小次序依次为蜂窝煤渣(1.02 mg/g)泥灰页岩(0.86 mg/g)黑色页岩(0.77 mg/g)河砂(0.74 mg/g).当进水中氨氮浓度低于50 mg/L时,氨氮去除率随着进水氨氮浓度的增加而增大,当进水中氨氮浓度大于50 mg/L时,氨氮去除率随进水氨氮浓度的增加逐渐降低.4种填料对氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程.研究表明,蜂窝煤渣更适合作为人工湿地污水去除氨氮的填料.