海藻酸钙／多孔硅复合材料对水中铜离子的吸附性能研究

对比研究了海藻酸钙／多孔硅复合材料和纯多孔硅对铜离子的吸附作用,考察了溶液初始pH、温度、吸附剂加入量和吸附时间等因素对海藻酸钙／多孔硅复合材料吸附铜离子的影响。结果表明：海藻酸钙／多孔硅复合材料在相同铜离子浓度下的吸附性能优于纯多孔硅,其吸附速率也明显大于纯多孔硅。利用SEM、FTIR、BET等方法分别测定了改性前后多孔硅材料的形貌和物理化学性质。利用Langmuir等温吸附式计算出海藻酸钙／多孔硅复合材料在60℃下和pH为5．0时的铜离子最大吸附量为49．02mg／g。     

钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂的制备及对铬(Ⅵ)的吸附性能

以钝顶螺旋藻和磁性纳米粒子四氧化三铁为材料,采用海藻酸钙进行包埋制备出钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂,从pH、温度、吸附动力学等方面研究钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究结果表明:当pH为1.5,温度为40℃时,吸附效果最好,时间在120 min时吸附容量达到饱和吸附量的96.5%;随Cr(Ⅵ)离子初始浓度的增加,吸附量增加,吸附效率减小。且与海藻酸钙吸附行为显著不同,说明主要是由钝顶螺旋藻对Cr(Ⅵ)离子吸附作用;钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir和Freundlich等温模型进行描述;同时,磁性生物吸附剂具有较强的磁性,在加有外界磁场的情况下,能快速地实现固液分离和回收,可简化重金属离子吸附的后续处理。     

氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维对水溶液中亚甲基蓝的吸附研究

采用湿法纺丝法制得氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维。研究了接触时间、溶液pH值和温度对复合材料吸附亚甲基蓝性能的影响。在室温下,初始质量浓度为80mg/L氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维对亚甲基蓝的吸附量可达114.9mg/g。采用Langmuir和Freun-dlich模型对等温吸附数据进行拟合发现,等温吸附数据更符合Freundlich模型。动力学研究表明吸附过程符合准二级模型。     

硅胶螯合吸附剂制备及其铅离子吸附综合实验

设计合成了一种用于处理水溶液中铅离子的螯合吸附剂,用红外、扫描电镜、热重和元素分析等对样品结构进行了表征。采用静态吸附法研究了溶液pH值、吸附时间、铅离子初始浓度对吸附剂吸附铅离子性能的影响。在25℃下,吸附剂对铅离子的最佳吸附pH值为5.0,吸附在60min内即可达到平衡,吸附过程符合二级动力学模型,即化学吸附为速控步骤。等温吸附结果表明, 25℃时吸附剂对铅离子的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,即为单分子层吸附。     

海藻酸钙包覆聚苯乙烯磺酸钠软胶囊去除废水中Cu2+和Cd2+

采用滴定-固化包裹法制备得到以海藻酸钙(Alg)为壳,内包聚苯乙烯磺酸钠溶液(PSSA)的椭球状软胶囊 (PSSA@Alg软胶囊),用其吸附溶液中的Cu(II)和Cd(II).结果表明: PSSA@ Alg 软胶囊对溶液中Cu(II)和Cd(II) 的吸附量随溶液 pH 升高而增大,吸附过程包括表面吸附和固态海藻酸钙壳内缓慢扩散, 符合拟二级动力学模型, 分别在约240,360 min时达到吸附平衡;等温吸附数据与Langmuir模型拟合良好,25 ℃ 条件下,PSSA@Alg软胶囊 对Cu(II)和Cd(II)的最大吸附量分别为143.92,193.64 mg·g^-1． 海藻酸钙上的羧基和聚苯乙烯磺酸钠上的磺酸基 团在重金属离子吸附过程中起重要作用．     

硅藻土对铅离子的静态吸附实验研究

研究了硅藻土在不同pH值、温度、吸附时间、铅离子初始浓度、硅藻土用量等条件下对吸附铅离子的影响,并以铅离子的去除率为实验指标,进行单因素实验、正交实验。结果表明:在吸附温度为25℃、pH=1.0、硅藻土溶液用量为3.0 g/25 mL、硅藻土溶液起始浓度为30 mg/L时,去除率最高。     

海藻酸钙微球对亚甲基蓝的吸附行为

以无毒、价格低廉的原料海藻酸钠及氯化钙制备环保型吸附剂海藻酸钙微球用于吸附亚甲基蓝。考察了温度、时间、浓度等相关因素对吸附剂吸附性能的影响,研究结果表明:海藻酸钙微球对亚甲基蓝具有较好的吸附性能,吸附量随着吸附温度的升高而减少;吸附焓为-55. 0 kJ/mol,吸附为放热过程;吸附熵为-179. 4 J/(K·mol),吸附过程自由度减少;在温度30℃～60℃区间,吸附自由能范围为-2 153. 8～4 034. 8 J/mol。海藻酸钙微球对亚甲基蓝的吸附方式符合Langmuir吸附模型,最大吸附量为895. 6 mg/g。红外光谱扫描结果分析表明海藻酸钙微球通过氢键作用力及羧酸根COO-作用吸附亚甲基蓝。     

生物膜的驯化及其对废水中铅离子的吸附

为提高生物膜对重金属离子的吸附性能,在不同温度、pH和不同浓度的不同驯化剂(铁离子、锰离子、羧甲基壳聚糖)存在条件下分别驯化生物膜,并对比生物膜对水体中铅离子的耐受性和吸附性.实验表明:驯化剂羧甲基壳聚糖好于锰离子,锰离子好于铁离子;当t=22℃、pH=6.5时,0.2g/L羧甲基壳聚糖驯化的生物膜对铅离子的吸附量达到最大,去除率高达98.3%;Langmuir和Freudlich吸附等温线均能很好地描述生物膜对铅吸附的热力学过程,Elovich方程和双常数速率方程能较好地拟合吸附的动力学过程.     

自然水体悬浮颗粒物吸附铅和镉的特性

用滤膜过滤方法获取自然水体中的悬浮颗粒物, 研究了其吸附铅和镉的动力学、 热力学特征以及过滤水量、 pH值和离子强度对自然水体悬浮颗粒物对铅和镉吸附的影响. 实验结果表明： 悬浮颗粒物对铅和镉都有明显富集作用, 其对铅的吸附速率和最大吸附量均比对镉的大; 悬浮颗粒物对铅、 镉的吸附量与其质量成正比; 随着吸附体系pH值增大, 悬浮颗粒物对铅的吸附量先增大后减小, 对镉的吸附量则一直增大; 在不同离子强度下进行吸附实验, 结果表明, 悬浮颗粒物对铅和镉的吸附可能同时包括电性吸附和专性吸附.     

固定化细菌对废水中低浓度铅离子的吸附规律研究

系统研究了固定化细菌对废水中低浓度铅离子的最佳吸附条件.结果表明:固定化细菌对铅离子的最佳吸附条件是:吸附平衡时间为2 h,pH值为6,吸附温度为40℃,离子浓度为1 μmol/L;镉离子的存在能够影响固定化细菌对铅离子的吸附.Langmuir与Freundlich方程均适合描述固定化细菌吸附铅离子的热力学过程,Langmuir方程能更好地描述其吸附规律.     

不同粘度的海藻酸钠制备海藻酸钙凝胶粒子研究

以3种不同粘度的海藻酸钠为原料,用内乳化凝结法分别制备出相应的海藻酸钙凝胶粒子,利用显微分析仪分析了它们的形状,并对海藻酸钙的一些性能进行了测定.结果表明,低粘度的海藻酸钠是油溶性物质的优良载体,且粘度不同的海藻酸钠制得的海藻酸钙凝胶粒子的粒径不同,粘度越大,粒径越大.     

智能海藻酸钙/PNIPAAm互穿网络水凝胶微囊制备研究

以海藻酸钙凝胶为聚合模板，过硫酸铵/偏重亚硫酸钠氧化还原引发剂体系、自由基水溶液法聚合制备了温度敏感和pH敏感的海藻酸钙/聚N异丙基丙烯酰胺（CA/PNIPAAm）互穿网络水凝胶微囊。并研究了引发剂用量、单体量、单体/海藻酸钠配比、缓冲液pH值等因素对该互穿智能水凝胶温度敏感和pH敏感性的影响。结果表明：该互穿凝胶微囊对pH/温度具有敏感溶胀性，可望作为口服药物缓释制剂的载体。     

水环境中摇蚊幼虫微生物防治研究

初步研究了苏云金杆菌以色列变种(Bacillus thuringiensis var.israelensis de Barjac,以下均用B.t.i简称)对水环境中出现的摇蚊幼虫的毒杀效果,并采用聚乙烯醇(PVA)加少量海藻酸钠及活性炭的方法固定B.t.i.结果表明,控制质量百分比分别为10%PVA、1%海藻酸钠和20%活性炭,采用4?Cl2的饱和硼酸溶液(pH为6.7)作为交联剂且交联时间为24 h时,制得的凝胶颗粒机械强度好,操作简单.B.t.i以及固定化微球对摇蚊幼虫具有很高的毒力作用,微球缓慢释放B.t.i.     

PP纤维接枝聚丙烯酰胺/海藻酸钙蛋白质印迹水凝胶的制备

以PP纤维为载体,牛血清白蛋白(BSA)为模板,丙烯酰胺为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在海藻酸钠的存在下,采用紫外辐射引发,制备了PP纤维接枝BSA印迹聚丙烯酰胺/海藻酸钙水凝胶(PP-g-PAM/CA MIP)。研究了单体浓度、交联剂浓度和海藻酸钠浓度对BSA吸附量和印迹效率的影响,结果表明,单体质量分数为10%,交联剂质量分数为3%,海藻酸钠质量分数为0.5%时,PP接枝的印迹水凝胶对BSA有最大吸附量。     

海藻酸钠复合载体固定化细胞拆分D,L－泛解酸内酯的研究

研究了海藻酸钠及其与聚丙烯酰胺(PAM)和聚乙烯醇(PVA)的复合载体对镰孢霉菌(Fusarium oxysporum BU-11)细胞的固定，该固定化细胞被用于手性拆分D,L-泛解酸内酯的反应体系。实验表明，海藻酸钠固定化细胞具有较好的扩散性和强度，在水解试验中与游离细胞相比，酶活收率可达到80%以上，而且具有较好的温度和批次反应稳定性，在底物质量浓度为200 g/L的3L搅拌式反应器中6h水解反应20批,水解率可以保持在初始的80%左右。PVA和PAM的加入可增强固定化细胞的强度，前者对酶活影响不大，后者使酶活略有增加。     

海藻酸包埋大肠杆菌细胞的稳定性研究

本文研究了海藻酸盐凝胶固定化大肠杆菌细胞的稳定性;珠型凝胶珠的机械强度;多价离子类型及浓度对形成凝胶珠的影响;及用各种不同离子成形的细胞凝胶珠对溶液中磷酸盐的敏感程度.结果表明,海藻酸盐包埋细胞成形的凝胶珠的机械强度、理化及生物学性质皆取决于包埋细胞时海藻酸盐浓度、细胞浓度、使凝胶成形的离子类型及浓度,保存与使用时溶液的 pH 及磷酸盐浓度等综合因素.     

Effect of sodium alginate on reverse flotation of hematite and its mechanism

Given the gradual increase in the chlorite content of hematite ores, pulp properties seriously deteriorate during flotation. The traditional anion reverse flotation of hematite cannot effectively eliminate the effects of chlorite, leading to a significant decrease in the total Fe (TFe) grade of the concentrate. In this work, the effect of sodium alginate on the reverse flotation of hematite was systematically investigated. Flotation tests of artificially mixed ores were conducted, and the results showed that sodium alginate can significantly improve the removal rates of quartz and chlorite. The adsorption measurements, infrared spectroscopy, and contact angle tests demonstrated that sodium alginate adsorbs on the quartz surface by chelating with calcium ions, thereby weakening the steric hindrance of oleate ions and increasing the adsorption capacity of sodium oleate to ultimately improve the removal rate of quartz. Furthermore, owing to its lower density and fine particle size, chlorite is easily entrained into the foam layer. Sodium alginate dramatically increases the liquid-to-gas ratio of the foam layer by increasing pulp viscosity, thereby increasing the entrainment rate of chlorite and finally improving its removal rate. The core content of this thesis bears significance in improving the Fe grade in the reverse flotation of chlorite-containing hematite.     

一种新型磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球的制备与性能研究

以海藻酸钠水凝胶为骨架, 结合壳聚糖和磁性Fe₃O₄, 开发出一种新型的磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球(MCSB)制备方法, 并通过正交试验和单因素实验, 探究不同制备条件对复合凝胶球制备效果的影响, 确定最优制备条件: CaCl₂浓度为2.5 g/L, 海藻酸钠浓度为24 g/L, 壳聚糖添加量为5 g/L, 磁流体添加量为4.64 g/L。制备出的凝胶球表面光滑, 大小均匀, 纯黑色, 呈球形, 直径在2 mm左右, 具有顺磁性。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、同步热分析(TGA)等手段对凝胶球进行表征。结果表明, MCSB的热稳定性良好, 凝胶球表面的活性基团主要有羟基、氨基、羧基等。吸附性能实验表明, 当MCSB用量为20 mg时, 对40 mL 25 mg/LCu²⁺溶液的吸附去除率为78.13%, 表明磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球是一种制备简单、效果良好的新型复合吸附剂。     

海藻酸钠负载Ru掺杂TiO2太阳光催化降解染料废水

采用溶胶-凝胶法制备钌掺杂型二氧化钛,并用海藻酸钠固定化制成凝胶微球.以甲基橙为模拟染料废水,太阳光作为能源,研究钌离子的掺杂量、催化剂用量、甲基橙初始浓度和光照时间对掺杂二氧化钛的光催化性能的影响.结果表明,掺杂钌能明显改善二氧化钛的可见光催化性质.钌掺杂质量分数为1.5%,催化剂用量为3.0 g/L,甲基橙初始浓度20.0 mg/L条件下,染料溶液的降解率达90%.     

Preparation and Adsorption Ability of Polysulfone Microcapsules Containing Modified Chitosan Gel

Chemically modified chitosan beads containing polyethyleneimine （PEI） were prepared to improve the metal ion adsorption capacity of the chitosan beads and their mechanical stability and to limit their biodegradability. The modified beads were encapsulated with the polymer material polysulfone by a novel surface coating method named the emulsion phase inversion method. The adsorption properties of the modified beads and the microstructures of the polysulfone coating layer were then analyzed. The experimental results showed that the PEI was successfully linked onto the chitosan beads. The density of the -NH2 groups in the modified beads was significantly increased, while the water content was reduced. The coating layer thickness was about 200 pm. The modified chitosan gel beads had excellent Cu（ll） adsorption capacity, with a maximum Cu（ll） adsorption capacity 1.34 times higher than that of the unmodified beads. The results show that even with the polysulfone coating the adsorption kinetics of the modified beads is still better than those of the unmodified beads. The modifications improve the mass transfer performance of the chitosan beads as well as the bead stability.