的吸附

以胶原纤维为基质,通过交联剂将黑荆树单宁、落叶松单宁和毛杨梅单宁固化在胶原纤维上制备吸附材料.实验表明,3种固化单宁对Cu2+的吸附平衡均符合Freundlich方程,其吸附容量大小顺序为固化毛杨梅单宁>固化黑荆树单宁>固化落叶松单宁.进一步研究了固化黑荆树单宁的吸附动力学、吸附柱动力学,以及温度、pH值等对吸附平衡的影响.结果表明,温度对吸附平衡的影响不明显,但pH值对吸附平衡有较大影响,在适当范围内提高pH值,会增加平衡吸附量;吸附动力学可用拟二级速度方程来描述,当吸附温度≥318 K时,由拟二级速度方程计算所得到的平衡吸附量与实测的平衡吸附量非常吻合.固化单宁具有良好的柱动力学特性,吸附柱极易再生并且能循环使用,吸附过程极有可能是在材料的表面进行.     

杨梅单宁膜吸附材料的制备及其对铜、锌离子的吸附特性研究

以杨梅单宁、魔芋葡苷聚糖和大米淀粉为原料,通过交联反应制备杨梅单宁膜吸附材料,分析其红外光谱(FT-IR),并系统地研究了其对Cu2+和Zn2+的吸附特性。结果表明:杨梅单宁膜吸附材料在pH值5.0时对Cu2+和Zn2+的吸附容量最高;当初始质量浓度为200mg/L,pH值5.0,反应温度为25℃,吸附剂用量为0.1 g时Cu2+和Zn2+的平衡吸附容量分别为12.79和6.13 mg/g;吸附容量随着温度的升高而增大,但影响不大;Freundlich方程可以很好地拟合吸附等温线;吸附动力学均可用拟二级速率方程进行拟合。在铜、锌混合溶液中,杨梅单宁膜材料可以优先去除铜离子。     

的吸附特性研究

以富含单宁的杨梅树皮为原料,通过甲醛交联剂原位固化杨梅单宁(SIBT)制备吸附材料,研究了该吸附材料对Nd3 +的吸附特性.实验表明:当Nd3 +溶液的初始质量浓度为 432 mg/L、反应温度为 303 K 时,该吸附材料对Nd3 +的平衡吸附量可达到 342.14 mg/g, 其吸附等温线符合Freundlich方程.平衡吸附量受pH值和温度的影响: pH值在3.0 ～ 5.5范围内,吸附量随pH值升高而增加,pH值>5.5时,吸附量开始逐渐下降;温度为283 ～ 313 K 时,Nd3 +的吸附量变化不大,温度超过 313 K 时,吸附量开始下降;与温度因素的影响相比较,pH值对平衡吸附量影响较大.研究还表明,这种吸附剂对Nd3 +的吸附动力学可用拟二级速率方程来描述,由拟二级速率方程计算所得到的平衡吸附量与实测值的偏差在 4 % 以内,具有很好的一致性.     

胶原纤维固化黑荆树单宁对钪吸附的研究

以胶原纤维为基质,通过醛交联剂将黑荆树单宁固化在胶原纤维上,制备了胶原纤维固化黑荆树单宁(IBWT)吸附材料并研究了IBWT对钪离子(Sc3 )的吸附特性.结果表明:在HOAc-NaOAc介质中,IBWT对Sc3 具有较强的吸附能力.50℃下,当溶液中Sc3 的质量浓度为100mg/L、pH值为6.40时,吸附容量达到83.3mg/g.IBWT对Sc3 的平衡吸附量随pH值和温度的升高而升高.吸附过程为吸热过程,吸附平衡符合Langmuir方程.IBWT对Sc3 的吸附主要为化学吸附.进一步实验表明,IBWT经3次重复使用后对Sc3 的吸附容量基本不变.     

胶原纤维固化杨梅单宁对Mo(Ⅵ)的吸附

研究了胶原纤维固化杨梅单宁(IBT)这一新型吸附材料对Mo6 的吸附特性.实验表明,温度对吸附容量影响不大,而pH值对吸附容量有显著影响,Mo6 的吸附容量随pH值降低而增加,表明其吸附机理是吸附剂与聚钼阴离子之间的静电结合.当Mo6 的初始质量浓度为100.0mg/L、吸附剂用量0.100 g、温度为303 K、pH值2.0时,IBT对Mo6 的吸附量为82.4 mg/g.Freundlich方程可以很好地描述IBT对Mo6 的吸附等温线.动力学研究表明,初始吸附速率很快,吸附达到平衡的时间约为600 min,其吸附动力学可很好地用拟二级速率方程描述,计算所得的平衡吸附量与实测值误差很小.解吸实验表明,0.02 mol/L EDTA溶液能使吸附剂再生,并能循环使用.选择性吸附研究表明,在酸性(pH值2.0)条件下,IBT对Mo6 的吸附率大于95%,而对Ni2 和Cu2 的吸附率低于5%,可用于Mo6 -Ni2 和Mo6 -Cu2 二元混合溶液中Mo6 的分离和提取.     

胶原-单宁树脂对水体中Pb(Ⅱ)的吸附特性研究

牛皮经胃蛋白酶水解后提取胶原,通过胶原-黑荆树单宁-醛反应制备了胶原-单宁树脂(C-TR)吸附材料,并系统研究了其对水体中Pb(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,C-TR对Pb(Ⅱ)有较强的吸附能力。当温度为303 K、pH值为4.5、Pb(Ⅱ)溶液(100 mL)的初始浓度为1.0 mmol/L时,C-TR(100 mg)对Pb(Ⅱ)的吸附容量达到0.34 mmol/g。pH值对吸附容量的影响较大,最佳吸附pH值为4.5。C-TR对Pb(Ⅱ)的吸附平衡符合Freundlich方程,温度对吸附平衡影响不大。吸附动力学可用拟二级速率方程来描述。固定床吸附表明,当1.0 mmol/L的Pb(Ⅱ)溶液以30 mL/h的流速流过床层时,流出液的体积约为60 mL时达到穿透点。     

原位固化杨梅单宁对Nd~(3+)的吸附特性研究

以富含单宁的杨梅树皮为原料,通过甲醛交联剂原位固化杨梅单宁(SIBT)制备吸附材料,研究了该吸附材料对Nd3+的吸附特性。实验表明:当Nd3+溶液的初始质量浓度为432 mg/L、反应温度为303 K时,该吸附材料对Nd3+的平衡吸附量可达到342.14 mg/g,其吸附等温线符合Freundlich方程。平衡吸附量受pH值和温度的影响:pH值在3.0~5.5范围内,吸附量随pH值升高而增加,pH值5.5时,吸附量开始逐渐下降;温度为283~313 K时,Nd3+的吸附量变化不大,温度超过313 K时,吸附量开始下降;与温度因素的影响相比较,pH值对平衡吸附量影响较大。研究还表明,这种吸附剂对Nd3+的吸附动力学可用拟二级速率方程来描述,由拟二级速率方程计算所得到的平衡吸附量与实测值的偏差在4%以内,具有很好的一致性。     

原位固化黑荆树皮对Fe~(3+)的吸附特性

研究了黑荆树皮中单宁原位固化的反应条件及原位固化黑荆树皮(ISIB)对水溶液中Fe3+的吸附特性。结果表明:以甲醛为交联剂,黑荆树皮的收率可达90%以上;在温度为30℃,pH值为2.4,Fe3+的初始浓度为273 mg.L-1的条件下,吸附6 h时,ISIB对Fe3+的吸附容量达到101.4 mg.g-1。ISIB对Fe3+的吸附符合拟二级速度方程。     

余甘子固定化单宁的制备及其对Ge(Ⅳ)、Ga(Ⅲ)及In(Ⅲ)的吸附特性研究

以戊二醛为交联剂,壳聚糖为聚合物基质,固化余甘子单宁制备一种固体吸附材料余甘子固定化单宁(PEIT),并采用FT-IR、DSC、TG对PEIT的结构和热性质进行了表征。研究结果表明:余甘子单宁通过戊二醛与壳聚糖基质产生了交联,最佳制备条件为2 g余甘子单宁,m(戊二醛)∶m(余甘子单宁)1∶4,m(壳聚糖)∶m(余甘子单宁)1.5∶1,反应液初始pH值4,55℃反应3 h。将制备的PEIT用于吸附金属离子,结果显示其对Ge(Ⅳ)、Ga(Ⅲ)和In(Ⅲ)有良好的吸附效果,当pH值为4时,In(Ⅲ)吸附量最大;当pH值为3时,Ge(Ⅳ)和Ga(Ⅲ)吸附量最大;对这3种金属离子的吸附符合准二级动力学方程,说明其吸附机理为化学吸附;吸附过程对温度并不敏感,且最佳吸附温度为30℃。吸附等温线符合Langmuir等温线模型,证明其表面存在均匀的吸附位点,且主要是单分子层吸附,Ga(Ⅲ)、In(Ⅲ)和Ge(Ⅳ)的最大吸附量分别为67.65、70.00和54.11 mg/g。     

原位固化落叶松单宁对Cr( Ⅵ )的氧化还原吸附

研究了树皮原位固化落叶松单宁对水溶液中Cr6 的吸附特性。结果表明,Cr6 在该吸附剂上的吸附属于氧化还原吸附,即Cr6 首先被还原为Cr3 ,然后被吸附。当温度为303 K、pH值2.0、Cr6 的初始质量浓度为297.3 mg/L时,该吸附材料对Cr6 的平衡吸附量为183.6 mg/g,随着温度的升高平衡吸附量增加。pH值对平衡吸附量的影响较大,静态吸附时,产生最大吸附容量的pH值为2.0,这是由于该pH值条件有利于Cr6 的还原反应。该吸附材料对Cr6 的吸附平衡符合Freundlich方程;吸附动力学可以用拟二级速度方程来描述。固定床吸附实验表明,当原料液的Cr6 质量浓度为232.4 mg/L,流出液的体积约为120个床层体积时达到穿透点。     

Removal of heavy metal ions from solutions by coniferous barks

Summary The abilities of 15 coniferous barks for removing toxic heavy metal ions were investigated. The barks considerably varied in the adsorption ability to each metal ion. Of the barks tested, high adsorption ability for heavy metal ions was found inPicea abies (Norway spruce). Equilibrium experiments usingP. jezoensis (Yezo spruce) bark showed that the adsorption of Cd²⁺ was greatly affected by the pH of solution and the initial Cd²⁺ concentration in solution. The adsorption of Cd²⁺ byP. jezoensis bark followed Freundlich isotherm in the concentration range 10–330 mg Cd²⁺/L. The continuous column experiments usingP. jezoensis bark indicated that the packing had retained 10.1–14.2 mg Cd²⁺/g adsorbent until the column broke through.     

Comparative sorption of copper and nickel from aqueous solutions by natural neem (<Emphasis Type="Italic">Azadirachta indica</Emphasis>) sawdust and acid treated sawdust

This study investigates the potential use of neem (Azadirachta indica) sawdust treated with hydrochloric acid for the removal of copper (II) and nickel (II) ions from wastewater. The effects of different system variables, viz, adsorbent dosage, initial metal ion concentration, pH and contact time were studied. The results showed that as the amount of the adsorbent was increased, the percentage of metal ion removal increased accordingly. Optimum pH value for metal adsorption is determined as 5.0 for Cu (II) and 4.0 for Ni (II) ions. Maximum metal is sequestered in 150 min for Cu (II) and 180 min for Ni (II) after the beginning of every experiment. Similar experiments were carried out with acid treated sawdust to compare the results. The adsorption of metal ions followed a first order rate equation. Both Freundlich and Langmuir adsorption models are suitable for describing the sorption of Cu (II) and Ni (II) on the two forms of sawdust. Furthermore, the natural organic matter (neem sawdust) is characterized by FTIR spectra and surface area analysis. At optimal conditions the maximum adsorption capacity is found to be 48.3 and 286 mg/g for Cu (II) and 31.5 and 74.1 mg/g for Ni (II) in natural and acid treated forms, respectively.     

木质纤维纸基吸附材料及其重金属离子吸附性能

以杨木化学机械浆为原料,通过抄纸和一步涂布工艺,获得了高湿强度、高金属离子吸附性能和易于分离回收的木质纤维纸基吸附材料;选用马来酸酐和次磷酸钠作为绿色改性剂提高纸基吸附材料的湿强度和羧基含量。研究表明,增加马来酸酐浓度同时提高了木质纤维间的交联程度和羧基含量,进而增加了纸基材料的湿强度和金属离子吸附位点数量。其中纸基吸附材料的湿强度可达到其干强度的35%,羧基含量可达到0.69 mmol/g。随着马来酸酐溶液浓度的增加,纸基吸附材料的羧基含量及对重金属离子吸附性能也显著提高。吸附试验表明,吸附动力学和热力学分别很好地拟合了准二级方程和Langmuir模型(决定系数R^2≥0.998),对Cu^2+和Pb^2+的理论最大吸附容量分别为35.4和110.0 mg/g。基于造纸加填工艺在纸基吸附材料中负载20%多孔沸石填料以提高吸附容量并降低生产成本,其对Cu^2+和Pb^2+的理论最大吸附容量分别提高到56.5和126.6 mg/g。该多功能纸基吸附材料在克服传统吸附材料吸附剂不易分离、回收利用等问题的同时,具备了大规模生产的潜力,为木质纤维的全质化和高值化利用提供了新的思路和方法。     

Removal of cadmium (II) from aqueous solutions by adsorption using meranti wood

Meranti wood, an inexpensive material, has been utilized as an adsorbent for the removal of cadmium (II) from aqueous solutions. Various physico-chemical parameters such as equilibrium contact time, solution pH, initial metal ion concentration, and adsorbent dosage level were studied. Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R) and Temkin isotherms were used to analyze the equilibrium data at different temperatures. The experimental data fitted well with the Langmuir adsorption isotherm, indicating the monolayer adsorption of the cadmium (II). The monolayer adsorption capacity of meranti wood for cadmium (II) was found to be 175.43, 163.93 and 153.84?mg/g at 30, 40, and 50°C, respectively. The thermodynamics of cadmium (II) adsorption on meranti wood indicates its spontaneous and exothermic nature. Kinetic studies showed that the adsorption followed a pseudo-second-order kinetic model. The results indicated that the meranti wood could be an alternative for more costly adsorbents used for cadmium (II) removal.     

一株耐As细杆菌对As3+的吸附特征与机理

【目的】评价细杆菌属去除水溶液中As^3+的可行性,为As污染的微生物修复提供必要的修复材料和理论依据。【方法】从湖南某矿区筛选分离等得到了一株高耐砷菌株,经过16S rRNA序列分析初步鉴定为细杆菌属Microbacterium,命名为A4,并采用单因素试验优化菌株生长条件,正交试验优化菌株菌粉吸附As^3+的条件。通过吸附动力学与等温吸附试验研究菌株菌粉对As^3+的吸附特征,并利用SEM-EDX与FTIR分析探讨了该菌株菌粉对As^3+的吸附机理。【结果】菌株A4对As^3+的耐受阈值为53 mmol/L;菌株A4的最适生长条件为温度30℃、pH值7.0~9.0、NaCl浓度0.25 m/v、转速180 r/min。正交优化试验结果表明:菌粉吸附As^3+的最佳条件为菌粉投加量为0.02 g/L、吸附时间为2 h、pH值为8.0和温度为20℃,此条件下菌粉对As^3+的吸附量为128 mg/g。Langmuir方程与准一阶动力学方程可被较好的用于描述菌粉对As^3+的等温吸附特性与动力学特性,拟合度均达0.99,菌粉对As^3+的最大吸附量达114.6 mg/g。SEM-EDX与FTIR分析表明:吸附过程中的主要功能团-COOH、-OH、-NH、-CHO和O-P-O等与As络合,以及As^3+在菌粉表面与Mg2+发生了离子交换作用,促进了菌粉对As^3+的吸附。【结论】可为未来水体As污染微生物修复提供菌株材料与技术应用思路。     

木质素磺酸钙的络合性能研究

研究了木质素磺酸钙(简称木钙，CLS)的浓度、溶液中钙离子(Ca^2 )浓度及pH值等因素对其络合性能的影响。结果发现，单位质量木钙中络合的Ca^2 量随木钙浓度增加而增加。当溶液中外加Ca^2 浓度增加到一定程度或pH值升高时，木钙的络合能力提高。pH值11时，质量浓度为10g/L的木钙溶液对Ca^2 的络合能力比原溶液增大3．7倍。进一步研究了具有不同羟基、羧基和磺酸基含量的木钙对Ca^2 的络合能力。结果表明，分子中大量羟基的存在是木钙具有络合能力的主要原因。     

微波改性废酵母菌吸附废水中铜(Ⅱ)离子热力学动力学研究

通过大量的实验研究了应用低成本吸附剂废酵母菌在微波改性后去除废水中重金属铜(Ⅱ)离子,并通过改变反应过程中的pH值、反应时间、初始浓度、废酵母菌投加量、反应温度等因素来影响吸附效果。研究结果表明:在pH值为7.0、反应时间为90min、温度为55℃、Cu2+初始浓度为40mg/L、微波改性废酵母菌投加量为4g/L时,微波改性酵母菌的最大吸附容量为41.84mg/g。吸附过程符合Langmuir吸附等温模式。吸附过程的热力学常数△G0、△H0和△S0分别为-6.12kJ/mol、9.2kJ/mol和48.19kJ/mol。说明废酵母菌对Cu2+的吸附是自发的吸热反应。微波改性废酵母菌对Cu2+的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程。