制备柿单宁金属吸附剂的柿属植物种质筛选

以7份有代表性的柿属植物为对象,经真空冷冻干燥后制备成果粉,对果粉采用硫酸交联法制备出柿单宁金属吸附剂,比较其对Au(Ⅲ)吸附的效果以筛选出优质的柿单宁金属吸附剂种质。结果表明,不同类型种质的柿果实单宁质量分数差异明显,所制备的吸附剂对Au(Ⅲ)吸附率与单宁质量分数存在正相关;在供试柿种质中,油柿果实的单宁质量分数最高,且在果实发育期均维持较高水平,适合用作吸附剂制备专用种质;优选出盛花后140d的油柿果实为原料制备的柿单宁金属吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附动力学和等温线数据表明该吸附过程容易发生,吸附容量高于1 200mg/g,显示其有良好的应用前景。     

栓皮栎树皮对溶液中重金属离子吸附性能的研究

[目的]开发研制出高容量、低成本的重金属离子生物吸附剂。[方法]以连云港本土的栓皮栎树皮为原料,对树皮进行改性,研究其对重金属离子的吸附性能,对水中Cr6+、Mg2+、Cu2+进行了吸附试验,探讨了吸附时间、pH、吸附温度、原溶液的浓度、吸附剂用量等因素对改性吸附剂吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+的影响。[结果]试验表明,以栓皮栎树皮制得的吸附剂具有较强的螯合和吸附作用,能有效吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+离子,且价格低廉,应用前景广阔。同时,为解决原位固化栓皮栎树皮对Cu2+等离子吸附容量小的问题,进一步对原位固化栓皮栎树皮氧化改性,考察其对金属离子,特别是Cu2+的吸附容量以及影响吸附的因素。[结论]以栓皮栎树皮为原料可研制出对溶液中重金属离子吸附性能较好的生物吸附剂。     

废菌体对水体中重金属的吸附特性研究

[目的]研究废菌体对水中重金属的吸附特性。[方法]以某药物生产的副产物废菌体作为吸附剂,进行了废水中Zn2+、Cu2+、Cd2+等金属的吸附去除试验。采用间歇吸附方式考查了不同的化学改性方法、pH值、反应时间以及离子初始浓度等因素对上述金属离子去除率的影响。[结果]与NaOH改性废菌体相比,微波改性废菌体效果更好,且在30 min之内吸附基本达到平衡;当微波改性废菌体投加量为4 g/L,溶液pH值分别在6、6、7时,废菌体对Zn2+、Cu2+、Cd2+的最大吸附量分别为2.503、2.329、4.653 mg/g,而且其吸附过程完全符合Langmuir吸附等温模型。微波改性废菌体吸附重金属离子前后的能谱图表明,废菌体吸附金属离子其机理主要是离子交换。[结论]在废物利用的同时净化重金属污染是可行的,为微生物吸附技术广泛应用于处理重金属污染和回收贵重金属提供了依据。     

响应面法优化柿渣中单宁提取工艺

【目的】利用响应面法优化柿渣中单宁的提取工艺,为柿单宁的综合开发利用提供技术支持。【方法】利用溶剂浸提法提取成熟柿渣中的单宁,采用福林酚法测定柿单宁含量,选取pH（水浸提取法）、乙醇体积分数（乙醇浸提法）、料液比、提取时间和提取温度为因素,柿单宁提取率（Y）为响应值,在单因素试验的基础上进行Box-Behnken中心组合试验设计,建立回归方程,优化柿渣中单宁的提取工艺。【结果】3种提取方法获得的柿单宁提取率排序为:碱性水浸>酸性水浸>乙醇浸提。选用碱性水浸提取法作为提取工艺,建立的回归方程为:Y=1.75-0.0424A+0.0164B+0.0118C+0.01AB+0.0015AC-0.0005BC-0.2528A2-0.0003B2-0.0179C2（A为pH,B为提取时间,C为提取温度）;3个因素对碱性水浸提取柿单宁提取率的影响排序为pH>提取时间>提取温度,两因素间的交互作用对柿单宁提取率的影响均不显著（P>0.05）。最佳提取工艺条件:pH 11、料液比1∶3、提取时间129 min、提取温度96.5℃,在此条件下获得柿单宁提取率为1.75%,与理论预测值（1.76%）接近。【结论】采用响应面法优化柿渣中单宁的提取工艺稳定、可行,具有实用价值,可在生产实际中推广。     

改性柿子废渣对重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能研究

以实验室酿酒后得到的柿子废渣为原料,利用其主要成分纤维素和单宁制备生物吸附剂,并通过对生物吸附剂进行化学改性增加其吸附效率,对溶液中重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)进行吸附行为研究。结果表明:烘干的柿子废渣对重金属中Pb~(2+)和Cd~(2+)存在吸附作用,并对其进行吸附等温线研究,得到吸附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为46.08和25.00mg/g,而经NaOH改性后的柿子废渣附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为106.75和46.54mg/g,改性后吸附容量约是改性前吸附容量的2倍多,说明改性后效果显著。研究表明,经改性后的生物吸附剂成本较低、绿色环保,具有很大的潜在开发价值,并实现废渣的二次利用,为柿子产品的综合开发利用提供了新的途径。     

粘土矿物吸附重金属的研究

采用蒙脱石和高岭石为吸附剂,研究了其对水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附选择性。结果表明:蒙脱石的吸附容量大于高岭石。粘土矿物对重金属的吸附量随着pH值的增大而增大。在pH4,25℃的条件下,蒙脱石和高岭石对不同重金属离子的吸附容量大小顺序均为:Pb2+>Cu2+>Zn2+。通过吸附等温线的拟合,证实了蒙脱石对重金属离子具有良好的吸附选择性。     

羽毛的化学改性及其对Cu~(2+)的吸附

禽类羽毛是资源丰富、价格低廉的天然高分子材料．使用单宁酸对其进行化学改性，研究了改性前后羽毛对金属铜离子的吸附及解吸性能，探讨了羽毛上单宁酸负载量、溶液温度、铜盐溶液的pH值等因素对羽毛的金属离子吸附性能的影响。结果表明，经单宁酸化学改性的羽毛在碱性环境下能明显增加对金属铜离子的吸附，此时对应Cu^2＋的最大吸附量为48．90mg·g^-1。而未改性羽毛在相同条件下的最大吸附量为26．67mg·g^-1；在酸性环境中，改性羽毛中金属铜离子的解吸附率为13．0％，未改性羽毛的铜离子解吸附率为35．7％，表明改性羽毛的金属复合物具有较高的稳定性。可见羽毛作为一种廉价的重金属吸附材料，在整治环境污染方面具有应用前景。     

柿单宁在模拟胃液中的絮凝特性研究

分析柿单宁与蛋白质和卵磷脂等在模拟胃液环境中的絮凝趋势,探讨胃柿石的形成原因。以牛心柿的生柿、脱涩硬柿和后熟软甜柿为试材,提取并测定其总、游离和缩合单宁含量;选取美国药典的模拟胃液配方,采用透射比浊法,对比分析生柿、熟软柿中单宁与模拟胃液,及与含有蛋白质、卵磷脂的模拟胃液作用产生的絮凝趋势。结果表明:生柿游离单宁的含量(7.076g/L)高于脱涩硬柿(3.962g/L)和后熟软柿(3.679g/L),其缩合单宁的含量(4.002g/L)低于脱涩硬柿(7.392g/L)和后熟软柿(7.538g/L);生柿、熟软柿中单宁与模拟胃液作用均有较强絮凝趋势,它们与含有蛋白质或卵磷脂的模拟胃液作用可产生更强的絮凝趋势;参试物絮凝趋势从强到弱依次为明胶牛血清卵磷脂干酪素,生柿熟软柿和脱涩硬果。柿果形成胃柿石的主要原因是其单宁含量较高,并与摄入不当(空腹、同时摄入明胶或牛血清类蛋白质)有关。     

酸化松木粉对废水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)吸附的动力学研究

【目的】利用生物吸附剂处理含铬和锌等重金属污染废水具有原料便宜,操作简单及吸附效率高等特点,本研究旨在从林木资源废弃物中筛选吸附效果优良的生物吸附剂。【方法】选用鱼鳞松松木粉为吸附剂原材料,使用硫酸对其表面进行酸化处理以提高其表面活性,然后研究溶液p H值、溶液温度、Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)初始浓度、吸附剂用量和吸附时间对酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)的影响。【结果】酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)的最优化条件为溶液p H 2.0,溶液温度40℃,铬和锌离子初始浓度20 mg/L,吸附剂用量1.0 g/L,吸附时间120 min。吸附动力学方程分析表明,酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)能较好地符合准二级动力学方程。吸附等温模型分析表明,酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)能较好地符合Langmuir吸附等温模型。【结论】酸化松木粉对废水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)的吸附效果良好,其吸附过程主要是发生在酸化松木粉表面的单分子层化学吸附。     

木质素吸附剂的制备·应用及吸附影响因素

就目前木质素吸附剂制备、应用及吸附影响因素的一些重要研究进行了综述。首先就木质素来源、分离以及改性制备进行了介绍,接着概述了目前木质素吸附剂在重金属吸附、染料吸附、肥效缓／控释、农药缓／控释等主要领域的应用,最后总括了影响木质素吸附的几个重要因素,包括pH值、温度、木质素吸附剂与吸附质浓度、离子强度、吸附剂属性等。     

金属离子在铁(氢)氧化物与腐殖质微界面上的吸附机理和模型研究进展

铁（氢）氧化物和腐殖质是广泛分布在土壤中的重要天然活性物质,因其具有较大的比表面积并且铁（氢）氧化物表面的-OH 与腐殖质表面的-COOH、-OH 等活性官能团可通过静电作用、配体交换等多种机制对重金属离子产生较强吸附,从而影响重金属离子在环境中的迁移、转化和生物效应。深入了解重金属离子在铁（氢）氧化物-腐殖质复合体微界面相互作用的分子机理,对于阐明重金属离子在环境中的迁移、转化过程具有重要意义。本文综述了金属离子在铁（氢）氧化物与腐殖质上吸附机理和模型的研究进展,为重金属污染土壤的风险评估和控制提供理论依据。     

巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能初探

【目的】探讨巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能,为农业秸秆的资源化利用及污水治理提供理论依据。【方法】以化学改性的方法,制备出吸附剂巯基改性玉米秸秆粉,并以未改性的玉米秸秆粉为对照,通过批试验探讨巯基改性玉米秸秆粉对水溶液中重金属离子(Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺和Hg²⁺)的吸附性能。【结果】改性玉米秸秆中含有9.8 g/kg的巯基。未改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附率不足5%,而经巯基改性后可达97%以上。巯基改性玉米秸秆粉在pH 5～7时对Hg²⁺的吸附量达到稳定,对水体中除Pb²⁺以外的其余重金属离子吸附能力达到最大时的pH为6～9。随着重金属离子质量浓度的增加,巯基改性玉米秸秆粉吸附量呈先迅速增加后趋于稳定的变化趋势,该吸附过程可用Langmuir模型描述,吸附机理可能为络合作用主导的吸附过程。【结论】巯基改性玉米秸秆粉是对水体重金属离子具有较好吸附能力的潜在吸附剂。     

蓖麻秸秆对铅、汞、镍和镉的吸附特征

以蓖麻秸秆粉末为吸附剂,采用批量平衡法,研究固液比、pH、重金属离子初始质量浓度对蓖麻秸秆粉末吸附Pb,Hg,Cd和Ni离子的影响,探讨蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:Langmuir、Freundlich和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb的吸附,Langmuir和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Hg和Cd的吸附,Langmuir模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Ni的吸附;蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的最大吸附量分别是209.60、129.41、62.78和25.86mg/g;准一级动力学、准二级动力学和叶洛维奇方程能很好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb,Hg,Cd和Ni离子的吸附过程。蓖麻秸秆粉末可用于处理多种重金属离子污染的废水。     

植物根系限制重(类)金属吸收/转运的因素及其机制

当前土壤重(类)金属污染导致的农作物重(类)金属超标已成为我国居民严重关切的问题之一。在重(类)金属胁迫下,植物自身具备了相应的机制来减少其对重(类)金属的吸收富集,这些机制主要与土壤-植物根系系统中发生的一些物理、化学和生物学过程有关。本综述阐述了与植物根系相关的限制重(类)金属吸收/转运因素及其机制,主要包括:1)根系的一些分泌物能通过与重金属螯合降低其有效性,从而达到固定重金属的目的;2)在重(类)金属胁迫下,植物根系增加粗根比例,降低细根数量并减少根比表面积,从而降低与重(类)金属接触的几率并影响重(类)金属的吸收;3)水生植物根系表面形成氧化铁/锰化合物胶体,这些胶体能吸附阴阳离子,从而束缚重(类)金属;4)植物根系表面具有相应的吸附位点,具有相似性质的离子会对这些位点产生竞争,从而降低重(类)金属进入根系细胞的几率;5)细胞壁组分含有的基团可与重金属结合,从而束缚大量的重金属;6)植物根系内皮层凯氏带能阻断重(类)金属在皮层与维管柱之间的质外体运输,从而阻止重(类)金属向地上部分转运;7)具有相似性质的金属离子可对根系细胞膜上的离子通道展开竞争,这一过程影响重(类)金属的吸收;8)在细胞中游离的重(类)金属可被区隔到根系液泡中,从而减少其毒性以及向地上部分的转运;9)根系细胞膜上的一些基因的表达限制了重金属由根系向地上部分的转运。综上所述,植物主要通过减少根系与重(类)金属接触几率、吸附机制、离子竞争性吸收、以及区隔化作用等机制来降低重(类)金属的吸收和转运。但关于细胞壁组分在束缚阴离子形态存在类金属的相关机制还不清楚,尚待进一步明晰和阐明。     

生物吸附剂 Bio －matrix 去除废水中重金属的研究

[目的]研究生物吸附剂Bio-matrix对常规重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(3+)的吸附性能。[方法]考察不同温度、吸附剂投加量、吸附时间、p H对吸附量的影响,并分析了Bio-matrix对Cu~(2+)的等温吸附情况。[结果]Bio-matrix吸附剂对Cu~(2+)的吸附效果优于Ni~(2+)和Cr~(3+),温度对吸附量影响较小,3 h可达到吸附平衡,单位吸附量随p H的升高先增大后减小,在p H 4左右时对重金属的单位吸附量最大,Bio-matrix对Cu~(2+)的吸附等温线与Freundlich方程有较好的拟合性,饱和吸附量为19.3 mg/g。[结论]该研究为Bio-matrix作为生物吸附剂去除废水中重金属提供了可行途径。     

单宁活性炭对甲醛的吸收研究

[目的]探讨单宁活性炭对甲醛吸附的最佳反应条件。[方法]研究了吸附有青柿子粉的活性炭对甲醛的吸附反应特性,分析青柿子粉浓度、温度、反应时间、pH等反应条件对青柿子粉单宁吸附甲醛效果的影响。[结果]pH对活性炭吸附甲醛反应的影响最显著,温度次之,反应时间的影响最小;青柿子粉浓度越高,甲醛的减少量越大;当反应温度为30℃时,甲醛减少量最大,随着反应温度的继续升高,活性炭会发生脱附,导致甲醛去除率降低;当反应时间为4 h时,甲醛减少量最大,反应时间逐渐延长后甲醛减少量趋于平缓,吸收甲醛后并不会因为时间的积累而又解吸出来,吸收较为稳定。[结论]单宁活性炭吸附甲醛的最佳条件为:青柿子粉用量为4 ml,pH=1.0,反应温度为30℃,反应时间为4 h。     

天然多糖基水凝胶的制备及水体中重金属移除研究进展

水体中存在重金属会威胁到人类及其他生物体的健康,必须对水体中重金属离子进行去除。吸附法被认为是水体中重金属去除最有前景的技术之一,利用绿色、经济、可回收的天然材料吸附水体中的重金属离子是目前的热点研究话题。近年来,水凝胶材料由于其三维立体网络结构的特点及良好的金属离子吸附性能,使其在处理水体中重金属方面有了广泛应用。本文综述了水凝胶的分类及多种类型天然多糖基水凝胶的研究及应用进展,并对天然多糖基水凝胶的制备方法、吸附效率进行了归纳总结,最后对天然多糖基水凝胶今后的研究方向和应用前景进行了展望,提出未来对天然多糖基水凝胶在结构、制备方法、原料来源、应用领域及绿色环保等多方面加以创新的建议,旨在为吸附材料的研究及应用提供科学参考。     

糠醛渣木质素接枝聚丙烯酸水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附性能研究

以糠醛渣木质素和丙烯酸为原料,制备了可有效去除水中Pb2+、Cu2+和Cd2+离子的糠醛渣木质素-g-聚丙烯酸水凝胶(FRL-g-PAA水凝胶);研究了pH值、温度和离子强度对FRL-g-PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+性能的影响;分析了FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学的相关数据;采用XPS谱图进一步分析了FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的吸附机制。结果表明:在PAA水凝胶结构中引入糠醛渣木质素提高了水凝胶对重金属离子的平衡吸附容量,吸附体系pH值为5,降低温度有利于FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+重金属离子的快速、高效吸附;在K+的干扰下,FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的平衡吸附量顺序是Pb2+>Cu2+>Cd2+;FRL-g-PAA水凝胶和PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+均遵循准二级动力学方程和弗兰德里希模型的自发放热反应;XPS谱图证明了FRL-g-PAA水凝胶的羟基和羧基与重金属离子之间存在络合作用,FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附过程兼具物理吸附和化学吸附的特点。