羧化碳纳米管对水中亚甲基蓝染料的吸附研究

本文通过理论分析和试验验证,探讨了以混酸为氧化剂对碳纳米管进行氧化,进而研究羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附性能,并研究了染料溶液浓度、溶液pH值、吸附时间等对羧化碳管吸附能力的影响,并同时对比研究了原始碳管的吸附能力。结果表明,羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附效果明显好于碳纳米管,羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附在40min达到平衡;碱性条件有利于吸附的进行;随着浓度的升高,羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附量增加。     

污水处理用气凝胶的研究进展

污水中常见的污染物有重金属离子、油类和染料等,气凝胶以其密度低、孔隙率高、比表面积大等特点,拥有作为新型高效吸附材料的潜力.在污水处理方面具有应用前景的气凝胶材料主要有SiO2气凝胶、石墨烯气凝胶、碳纳米管气凝胶、氮化硼气凝胶、纤维素气凝胶和壳聚糖气凝胶等.本文主要介绍了各种气凝胶制备、改性以及复合工艺对气凝胶吸附性能...     

马来酸酐/丙烯酸水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用水溶液聚合法制备P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶,并考察不同因素对水凝胶吸附亚甲基蓝染料效果的影响.实验结果表明:当亚甲基蓝染料初始质量浓度为1g/L,吸附剂用量为1g/L,溶液pH=9,环境温度为20~25℃时,P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附效果最佳,最大吸附量为985.98mg/L,去除率达98.60%;水凝胶对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级反应动力学方程和Langmuir吸附等温式.     

CMC-g-PAMPS/ST合成及对亚甲基蓝的吸附性

为去除等污染物,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、羧甲基纤维素(CMC)和有机海泡石黏土(ST)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了CMC-g-PAMPS/ST水凝胶。研究了ST对水凝胶吸水倍率和对亚甲基蓝(MB)吸附量的影响,探讨了水凝胶用量、染料初始浓度、染料溶液p H、吸附时间对亚甲基蓝吸附性能的影响。实验结果显示:有机海泡石对MB的吸附量比原矿和酸活化海泡石有显著提高,在MB初始浓度为1 000mg/L,吸附剂为0.2g时,p H为5时吸附量达1 034mg/g,吸附动力学曲线较好地符合准二级动力学反应模型,可以作为阳离了染料废水处理用的生物质吸附剂。     

坡缕石/聚乙二醇/丙烯酸水凝胶的合成及性能测试

在水溶液中,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,坡缕石(PGS)、聚乙二醇(PEG)和丙烯酸(AA)为原料,用辉光放电电解等离子体(GDEP)引发聚合技术一步制备坡缕石/聚乙二醇/丙烯酸(PGS/PEG/AA)水凝胶.对合成过程中GDEP的影响因素,如放电电压、放电时间进行了优化.探讨了水凝胶的溶胀动力学行为,研究了不同pH溶液、盐浓度对水凝胶胀率的影响以及反复吸液功能,初步测试了PGS/PEG/AA水凝胶对阳离子染料的吸附行为.结果表明,该水凝胶具有pH敏感性、盐敏感性和可逆溶胀-消溶胀行为,其对阳离子染料有较高的吸附量.     

环糊精/顺丁烯二酸-丙烯酸复合凝胶对碱性藏花红染料的吸附

以顺丁烯二酸酐、丙烯酸和丙烯酰胺为聚合单体,过硫酸钾为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,环糊精作为增强材料,制备环糊精/顺丁烯二酸-丙烯酸复合凝胶。考察了环境pH值、染料浓度及吸附时间等因素对复合凝胶处理碱性藏花红染料效果的影响,并进行了吸附等温线和吸附动力学行为拟合。实验结果表明：环境pH值处于6~8之间、染料废水初始浓度大于800 mg/g时,复合凝胶对于染料废水的吸附效果可以达到最佳,吸附方式为均匀体系内凝胶的单分子层吸附。复合凝胶对染料废水中碱性藏花红的吸附在50分钟时可达到98%,4小时达到吸附平衡状态。环糊精/顺丁烯二酸-丙烯酸复合凝胶对于碱性藏花红染料模拟废水有较好的处理效果。     

低温等离子体接枝聚合ES基离子交换纤维的吸附性能研究

采用低温等离子体接枝聚合技术制备了ES基离子交换纤维吸附染料废水中的阳离子艳红,分析纤维接枝率和吸附时间对吸附性能的影响,测试纤维的静态饱和吸附量及洗脱与再生性能.研究表明,ES基离子交换纤维的吸附及再生吸附性能均较好,对阳离子艳红染料的吸附平衡时间为60min,静态饱和吸附量为96.2mg/g.     

氧化改性生物炭对水体中阳离子和阴离子染料的吸附研究

以HNO3和H2O2为改性剂,对玉米秸秆和甘蔗屑在不同温度下制备的生物炭进行改性。研究了氧化改性生物炭对水体中阳离子染料(MB)和阴离子染料(KN-R)的吸附效果。结果表明,氧化改性生物炭对染料的吸附效果与氧化剂的强度、染料性质和浓度、生物炭制备条件关系密切。HNO3氧化改性生物炭对阳离子染料和阴离子染料的吸附效果明显优于H2O2氧化改性生物炭;其中HN4YM和HN4GZ对阳离子染料各浓度均表现出极高的吸附效果;而HN8YM更适合处理中、低浓度的阴离子染料。再生实验结果一方面表明,KCl再生后的HN4YM和HN4GZ对阳离子染料仍保持极高的吸附效果;其去除效率占再生前90%,有很好的利用潜力,阳离子交换作用可能在吸附中发挥重要作用。HN8YM再生后对阴离子的吸附效果虽然只约占再生前的50%,但考虑到其制备简单且成本低廉,也可用于处理较低浓度阴离子染料,其吸附机制除与阴离子交换有关外,其他吸附机制也发挥了重要作用。     

氧化改性生物炭对水体中阳离子和阴离子染料的吸附

以HNO3和H2O2为改性剂,对玉米秸秆和甘蔗屑在不同温度下制备的生物炭进行改性。研究了氧化改性生物炭对水体中阳离子染料(MB)和阴离子染料(KN-R)的吸附效果。结果表明,氧化改性生物炭对染料的吸附效果与氧化剂的强度、染料性质和浓度、生物炭制备条件关系密切。HNO3氧化改性生物炭对阳离子染料和阴离子染料的吸附效果明显优于H2O2氧化改性生物炭;其中HN4YM和HN4GZ对阳离子染料各浓度均表现出极高的吸附效果;而HN8YM更适合处理中、低浓度的阴离子染料。再生实验结果一方面表明,KCl再生后的HN4YM和HN4GZ对阳离子染料仍保持极高的吸附效果;其去除效率占再生前90%,有很好的利用潜力,阳离子交换作用可能在吸附中发挥重要作用。HN8YM再生后对阴离子的吸附效果虽然只约占再生前的50%,但考虑到其制备简单且成本低廉,也可用于处理较低浓度阴离子染料,其吸附机制除与阴离子交换有关外,其他吸附机制也发挥了重要作用。     

海藻酸钠复合吸附材料研究进展

海藻酸钠具有良好的生物相容性、亲水性、以及特殊成形性,相对于其他吸附材料原料丰富易得、价格低廉被广泛用于吸附重金属离子、染料、抗生素、农药、表面活性剂等污染物.文章介绍了海藻酸钠交联水凝胶、互传网络凝胶、海藻酸钠小颗粒吸附剂复合材料以及磁性复合材料吸附污染物的研究进展.海藻酸钠复合材料脱附后可以重复使用且能保持良好的吸附效果,是一种非常有前途的生物聚合物材料.     

H原子通过碳纳米管的分子动力学模拟

利用Brenner(#2)半经验多体相互作用势和分子动力学模拟方法研究了氢原子在单壁碳纳米管中的运动.对温度为10K时,初始入射动能分别为1,5,10,15,20,30eV的H原子以不同的入射角度进入碳纳米管进行模拟,观察了氢原子与碳纳米管的吸附情况及在碳纳米管中的运动,并讨论了不同入射能量和入射角度对氢原子在碳纳米管中吸附的影响.结果表明,在能量为20eV时H原子能够很好的吸附在碳纳米管管壁上.     

Enhanced Adsorption of Methyl Orange onto Self-assembled Hydrogel with Anatase Titania Nanotube and Graphene

A novel composites hydrogel adsorbent was facilely synthesized for efficient removal of acid dyes from aqueous solution.The composite hydrogel consisting of TiO_2 nanotubes(TN) and graphene oxide(GO)(H-TN-GO) was characterized by BrunauerEmmett-Teller(BET),transmission electron microscope(TEM),scanning electron microscope(SEM),Raman spectra and X-ray photoelectron spectroscope(XPS).Experimental results elucidated that columnar hydrogel could be tunably prepared with self-assembly by adjusting the proportion of GO/TN,mixing time and pH.The properties of adsorption and regeneration on methyl orange(MO)onto H-TN-GO were investigated respectively.The maximal adsorption capacity of H-TN-GO for MO reached 933.8 and 513.7mg/g under the pH of 4.0 and 6.8,respectively.The adsorption capacity of MO reached the maximum when pH was equivalent to4.0,which attributed to increasing electrostatic attraction.Besides,the adsorption behavior was fitted reasonably better with Freundlich isotherm model than Langmuir model;the adsorption speed was rapid and the removal ratio almost reached 99.5% when the concentration of MO was less than 100 mg/L.After the used adsorbent was irradiated with the ultraviolet ray of 500 W for 3 h,its adsorption capacity could be recovered without significant loss.     

活性碳纳米纤维对VOC的吸附性能

通过对比不同直径的活性碳纳米纤维及活性碳纤维对苯、甲苯和乙醇蒸汽的吸附等温线,研究不同直径的活性碳纳米纤维及活性碳纤维吸附挥发性有机物(VOC)气体性能的差异。经扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试分析,结果表明:活性碳纤维直径在10μm数量级,随直径减小,纤维晶体性变差,结构无序性增大;微孔达0.4～0.8 nm时VOC气体分子更易进入与吸附位结合;活性碳纳米纤维及活性碳纤维氮吸附-脱附曲线均为Ⅰ型。故分压比低于0.01时活性碳纳米纤维对苯、甲苯和乙醇的吸附量要高于活性碳纤维的吸附量。     

粉末活性炭与单壁碳纳米管对水中多氯联苯的吸附

多氯联苯(PCBs)有较强的憎水性,在水中的溶解度很小,主要以与天然有机物结合,或附着于颗粒物的形式存在。粉末活性炭(PAC)和单壁碳纳米管(SWCNTs)对非极性较强的有机物有较好的吸附去除效果。通过研究粉末活性炭和单壁碳纳米管表面的物理化学性质,并对比研究二者对水中多氯联苯的吸附效能,包括吸附动力学和吸附等温线以及对实验数据进行相应的吸附模型拟合可知,粉末活性炭和碳纳米管对PCBs均有较好的吸附效果。10 min时粉末活性炭对多氯联苯的吸附量可达平衡吸附量的75%以上;40 min时可达90%以上;100 min以后吸附基本达到平衡。10 min时单壁碳纳米管对多氯联苯的吸附量可达平衡吸附量的60%以上,40 min时可达90%以上,80 min以后吸附基本达到平衡。     

不同种类活性炭对甲苯吸附再生性能研究

研究了不同种类的活性炭样品(原料为椰壳、焦油、木质、果壳)对甲苯的吸附再生性能,分析了温度及活性炭的物理结构性质对甲苯吸附行为的影响。扫描电镜(SEM)、比表面积及孔体积测试、甲苯吸脱附(甲苯-TPD)等表征结果表明,原料为椰壳和焦油的活性炭的甲苯吸附量及吸附强度相对较大,原因可能为微孔结构有利于甲苯吸附。吸附评价结果表明,微孔内甲苯的吸附扩散需要一定的活化温度,原料为椰壳的活性炭吸附性能最好,并且经过10次重复再生实验,其饱和吸附能力仍可达90%以上。     

生物活性炭吸附法去除酚类的研究

研究了生物活性炭吸附法处理污水中的酚,考察了几种酚的降解去除情况和活性炭的再生性。研究表明在研究条件下,活性炭吸附与生物膜相结合能够很有效地去除废水中酚类物质;利用微生物对已被活性炭吸附的有机物(酚)的生物降解,很好地解决了活性炭的再生问题。     

活性炭的电化学再生机理

通过研究ＰＨ值对苯酚在活性炭上的吸附平衡的影响,活性炭在不同电极上的电化学再生效率和循环再生对活性炭再生效率的影响,结合以前的有关研究结果分析认为活性炭的电化学再生过程机理中包括电脱附。ＮａＯＨ碱再生,ＮａＣｌＯ化学氧化等过程,实验结果表明,电化学再生活性炭具有较高的再生效率。     

脱硫活性碳纤维改性及再生技术研究进展

工业脱硫成本较高、脱硫剂难再生和脱硫产物难利用,采用吸附性能和再生性能优越的活性炭 纤维作为脱硫剂极具前景。 首先阐述了活性碳纤维吸附—氧化—水合整个脱硫过程,分析了表面官能团对 ACF 吸附催化效率的影响。 总结出在吸附和氧化前,基于碱性含氧官能团及含氮官能团的调控对 ACF 进行 改性可显著提升其脱硫率。 而水合生成硫酸后,对 ACF 再生可将孔内污染物洗脱或分解,还原活性位,实现 循环脱硫。 然后对活性碳纤维改性及再生方法进行归纳:改性方法主要基于 ACF 物理结构和表面官能团种 类、数量的调整,瓶颈在于难以分离孔隙和官能团的耦合影响;再生方法主要靠外部供能,使吸附质分子和产 物脱附或直接分解,但碳损耗大、能耗高、产物利用率低。 最后对未来脱硫活性碳纤维改性及再生技术研究 方向提出建议,以供制备高性能脱硫剂参考。     

电热再生法脱附高沸点有机溶剂的研究

运用电热再生法研究吸附了不同沸点、不同分子量的挥发性有机溶剂（VOCs）异辛烷、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸正丁酯的活性炭纤维的再生效果,考察了再生温度对活性炭纤维再生效率的影响.结果表明：再生温度低于VOCs沸点时,VOCs在活性炭纤维中难被脱附;相同再生条件下,长链状分子结构VOCs气体比较难从活性炭纤维中脱附出来;当再生温度高于200℃时,活性炭纤维吸附性能随再生次数增多而明显下降.     

活性炭吸附处理高盐农药废水的研究

采用活性炭吸附预处理后的莠去津农药废水中的有机物,研究了活性炭种类、溶液pH值、盐含量对吸附的影响,测定了吸附等温线,并探讨了活性炭的再生性能.结果发现:pH值小于3时粉状木质活性炭对农药废水的吸附效果最好;废水中的盐含量越高,越有利于吸附;Freundlich模型比Langmuir模型能更好地拟合吸附等温线,pH值为3时的最大吸附量为250 mg/g.碱液可以将吸附在活性炭上的有机物解吸下来,再生后活性炭的吸附量可达到新鲜活性炭的98%以上.