柚子皮对水中Pb(Ⅱ)吸附性能的试验研究

对柚子皮吸附去除水中Pb(Ⅱ)的模拟试验研究结果表明,pH、吸附时间、柚皮粉用量和Pb(Ⅱ)初始浓度、温度等因素对柚皮粉吸附水中Pb(Ⅱ)有显著影响.适宜的吸附条件为:pH 5.3～6.0,吸附时间1.5 h,柚皮粉用量8 g/L,Pb(Ⅱ)初始浓度50 mg/L,温度30℃.在该条件下,Pb(Ⅱ)的去除率可达到90％以上.柚皮粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附符合动力学二级反应,等温吸附规律可用Freundlich、Langmuir和Temkin模式较好地描述.     

铁矿渣磁性纳米颗粒的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附潜力

【目的】制备铁矿渣磁性纳米颗粒,研究其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能,促进富含铁的工业固体废弃物的资源化利用。【方法】以铁矿尾矿渣为原料,通过化学方法制备改性磁铁纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,对其进行表征,以批处理法探讨了不同pH、Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)平衡质量浓度和吸附时间下3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对水体中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附潜力,并用X射线光电子能谱分析技术对吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)前后3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4的结构进行分析。【结果】成功制备出了化学稳定性良好、粒径为73~160nm的磁性颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,磁化强度23.1emu/g,颗粒表面富含-NH_2官能团。随体系pH以及Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)平衡质量浓度的升高,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量总体呈先迅速增加之后趋于平衡。在0~60min时,随着吸附时间的延长,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附量迅速增加,120min后达到吸附平衡,准二级动力学模型能较好地拟合这一过程。Langmuir吸附等温模型能较好地拟合3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附过程,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为158.86和88.93 mg/g。3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附机制为不饱和配合吸附。【结论】以铁矿渣等含铁的工业固体废弃物为原料,成功制备出了对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)具有较好吸附能力的磁性纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4。     

硝酸改性龙眼壳活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)壳为原料,硝酸为改性剂,制备硝酸改性龙眼壳活性炭(LCN),并吸附水溶液中的Pb(Ⅱ),研究了pH、吸附温度、Pb(Ⅱ)质量浓度、吸附时间对Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,硝酸改性能显著提高龙眼壳活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力,当溶液pH 5、吸附温度298K、Pb(Ⅱ)质量浓度100mg/L、吸附时间40min时,LCN对Pb(Ⅱ)的吸附量为192.72mg/g。准二级动力学模型更符合LCN对Pb(Ⅱ)的吸附过程。与Freundlich等温吸附方程相比,Langmuir等温吸附方程更符合LCN对Pb(Ⅱ)的吸附行为,说明LCN对Pb(Ⅱ)的吸附是以单分子层吸附为主。     

不同生物质来源生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附特性

以水稻秸秆、小麦秸秆、荔枝树枝为原料,在300、400、500、600℃下制备生物炭,并表征其理化性质,考察热解温度、初始p H、矿物组分等因素对生物炭吸附Pb(Ⅱ)的影响。结果表明,不同热解温度对水稻和小麦秸秆炭吸附Pb(Ⅱ)的影响很小,而荔枝树枝生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附量随热解温度升高而显著增大。在p H3.0~6.0的范围内,三种生物炭对溶液中Pb(Ⅱ)的吸附量呈上升趋势;在25℃时,三种生物炭的等温吸附曲线符合Freundlich吸附模型,荔枝树枝生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附效果最佳。三种生物炭吸附Pb(Ⅱ)的主导机制可能是其与矿物组分的共沉淀作用,而荔枝树枝生物炭还可能存在Pb(Ⅱ)与-OH、-COOH之间的离子交换作用,C=C键中的π电子在吸附过程中也有一定的贡献。     

高锰酸钾改性山棕丝对Pb（Ⅱ）吸附性能的研究

以山棕丝为原料,采用高锰酸钾回流氧化法对其改性,通过单因素实验及正交实验优化确定最优改性工艺,制备对Pb(Ⅱ)具有良好吸附能力的生物吸附材料。结果表明,高锰酸钾改性山棕丝最优工艺为:反应温度60℃,反应时间4h,高锰酸钾溶液浓度0.08mol/L,p H值3;吸附性能研究表明,由最优工艺制备的改性山棕丝在常温下对400mg/LPb(Ⅱ)溶液的最大吸附量为85.85mg/g,为未改性山棕丝的8.42倍;吸附动力学研究表明,改性山棕丝对Pb(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学方程,为速率受限过程。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)对改性前后山棕丝结构进行表征,结果表明:高锰酸钾的强氧化性使得山棕丝纤维表面产生了较多的羧基,增加了其表面的吸附位点,从而使改性山棕丝对Pb(Ⅱ)的吸附能力大幅提高。     

Pb-Sb-As电极上Mn(Ⅱ)电解生成Mn(Ⅲ)的研究

以Pb—Sb—As合金为电极,进行电解Mn(Ⅱ)生成/Mn(Ⅲ)的研究。探讨了温度、电流密度、电解时间、阴阳极面积比等对电流效率的影响。结果表明,室温下电流密度45~60mA/cm2,电解时间为45~60 min,阴阳面积比为1∶1.5时,Mn(Ⅱ)电解生成/Mn(Ⅲ)的电流效率可达85％以上。为进一步利用Mn(Ⅲ)/Mn(Ⅱ)循环媒质间接电合成芳香醛奠定了基础。     

凹凸棒土－腐植酸复合体对Ｐｂ（Ⅱ）的吸附特性及机理研究

通过吸附实验,研究了凹凸棒土-腐植酸复合体对Pb(Ⅱ)的吸附特性及机理.结果表明,复合体对Pb(Ⅱ)的吸附量显著高于各自单一的吸附量;当pH>4,凹凸棒土-腐植酸复合体对Pb(Ⅱ)的吸附量有所增加,这与其等电点有关;凹凸棒土-腐植酸复合体较凹凸棒土上Pb(Ⅱ)的解吸率小,且解吸率随Pb(Ⅱ)吸附浓度升高而降低;凹凸棒土-腐植酸复合体溶液中溶解态腐植酸的量较单-腐植酸溶液有显著增加;红外光谱(IR)表明凹凸棒土-腐植酸复合体在吸附Pb(Ⅱ)后,大虽特征峰变宽或消失,而腐植酸吸附Pb(Ⅱ)后仍可发现羟基等基团特征峰,说明腐植酸、凹凸棒土-腐植酸复合体的某些表面基团虽然相同,但混合物的基团更易与Pb(Ⅱ)结合.     

砂柱中铁锰的淋溶淀积及其对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附特征

以不同浓度(0~0.04 mol·L-1)的FeSO4和MnCl2溶液淋溶白云石砂柱50次,形成砂粒表面铁锰氧化物胶膜,分析其中铁锰氧化物的淀积以及胶膜对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的等温吸附特征。研究结果表明:(1)当淋溶液的铁浓度为0.04 mol·L-1时,随着淋溶液中锰浓度的增加,砂粒表面胶膜的游离锰和非晶形锰含量呈增加趋势,而游离铁和非晶形铁含量的变化规律不明显;原子吸收光谱(AAS)和能谱(EDS)分析表明,砂粒表面游离铁和非晶形铁的淀积量均显著高于锰氧化物的。(2)扫描电镜(SEM)图像表明,铁锰在砂粒表面呈球形或板状淀积,分布不规则。(3)砂粒表面铁锰胶膜对Pb(Ⅱ)拟合的最大吸附量远大于对Cd(Ⅱ)的,最大时为Cd(Ⅱ)的8.43倍。(4)Cd(Ⅱ)的最大吸附量与砂粒表面游离铁和非晶形铁的含量呈显著正相关,说明铁的淀积对重金属Cd(Ⅱ)的吸附起了重要作用;但Pb(Ⅱ)的最大吸附量与游离和非晶形铁锰都没有显著的相关性。     

Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻生长及生化成分的影响

研究了不同浓度的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对新月菱形藻Nitzschia closterium生长及细胞内蛋白质、多糖、叶绿素等生化成分含量的影响。结果表明:新月菱形藻对两种重金属均有一定的耐受力;Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)浓度分别低于3.0、1.0 mg/L时对新月菱形藻的生长没有显著影响(P>0.05),高于此浓度则产生明显的抑制作用(P<0.05);Zn(Ⅱ)对新月菱形藻胞内蛋白质含量的影响不明显(P>0.05),Cd(Ⅱ)能抑制新月菱形藻蛋白质的合成;低于3.0 mg/L的Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)能促进新月菱形藻胞内多糖和叶绿素的合成。     

腐植酸与铜(Ⅱ)和铅(Ⅱ)离子相互作用的荧光光谱和电导率及红外吸收光谱分析

采用荧光光谱、电导法及红外吸收法研究了腐植酸与Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)相互作用的荧光光谱、电导率及红外吸收光谱.结果表明,Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)都能引起腐植酸包括荧光淬灭在内的荧光强度变化及所在溶液的电导率变化,其发生变化的金属离子浓度范围基本一致,显示二者均可用于腐植酸与重金属如铜、铅相互作用的研究.红外吸收光谱分析表明,Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)与腐植酸的相互作用主要发生在腐植酸的羧酸基团位置.     

Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)对克氏原螯虾代谢酶的影响

将体质量为(11.35±1.52)g克氏原螯虾Procambarus clarkii暴露于不同亚致死浓度的Cu(Ⅱ)(0.055、0.28、1.38、6.88、34.38 mg/L)和Cd(Ⅱ)(0.0048、0.024、0.12、0.60、3.00 mg/L)溶液中96 h,测定其肌肉中碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)及肝胰腺中碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)的活性。结果表明:低浓度的Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)能诱导克氏原螯虾代谢酶的活性,肌肉和肝胰腺中代谢酶的活性均随Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)浓度的升高呈先升后降的趋势;Cd(Ⅱ)浓度为0.12 mg/L时,肝胰腺中ACP、AKP、GPT、GOT活性均达到最大值,分别较对照组提高了58.83%、86.17%、85.66%、70.98%(P<0.05);Cu(Ⅱ)浓度为0.28 mg/L时,肝胰腺中ACP和AKP活性达最大值,分别较对照组提高了112.53%和94.98%(P<0.05),Cu(Ⅱ)浓度为1.38mg/L时,肌肉中ACP和AKP活性最高,分别较对照组提高了242.35%和171.97%(P<0.05)。     

纳米TiO_2和Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的毒性研究

为了研究纳米材料和重金属对水生生物的毒性作用,采用水生毒理学试验方法,考察了Ti O2纳米颗粒、重金属Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)对小球藻Chlorella sp.和新月菱形藻Nitzschia closterium的毒性。单一毒性试验结果表明,纳米Ti O2对小球藻和新月菱形藻96 h EC50分别为11.655、13.693 mg/L,Cu(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的96 h EC50分别为10.197、10.033 mg/L,Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的96 h EC50分别为11.330、13.583 mg/L。联合毒性试验结果表明,Ti O2+Cu(Ⅱ)、Ti O2+Zn(Ⅱ)对两种微藻的联合效应EC50值均随暴露时间的延长而减小,Ti O2+Cu(Ⅱ)和Ti O2+Zn(Ⅱ)对小球藻的96 h EC50分别为9.287、11.084mg/L,对新月菱形藻的96 h EC50分别为10.632、12.954 mg/L。按照水生毒理学联合效应的相加指数法评价Ti O2+Cu(Ⅱ)、Ti O2+Zn(Ⅱ)的联合毒性效应,可知纳米Ti O2分别和Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)对小球藻和新月菱形藻的联合毒性效应均表现为拮抗作用。     

克雷伯氏菌活细胞和死细胞对水中Pb(Ⅱ)的去除性能

为了探究克雷伯氏菌的活细胞(LC)和经过高温处理后的死细胞(DC)作为吸附剂对水中Pb(Ⅱ)的去除性能以及两种吸附剂吸附能力的差异,系统研究了溶液pH值、吸附剂用量、反应时间和Pb(Ⅱ)初始浓度对两种吸附剂吸附能力的影响。利用扫描电镜(SEM)、比表面积测定、Zeta电位分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征分析了LC和DC对Pb(Ⅱ)的吸附差异。结果显示,DC和LC对Pb(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线分别能够较好地使用准二级动力学模型和Langmuir模型拟合。在温度为30℃的条件下,Langmuir模型预测DC和LC对Pb(Ⅱ)的最大吸附量分别为134.92 mg·g~(-1)和116.18mg·g~(-1)。热力学参数研究表明DC对Pb(Ⅱ)的吸附为自发的放热过程,然而LC对Pb(Ⅱ)的吸附为自发的吸热过程。研究表明:DC比LC具有更大的比表面积和带有更多的负电荷,可能是由于高温处理破坏了细胞壁的完整性,使细胞壁的渗透性增强且DC表面暴露出更多氨基基团,从而使得在各条件下DC对Pb(Ⅱ)的吸附量明显高于LC。     

氨基改性猪热解炭化物及对水中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除研究

采用一步合成法制备氨基功能化改性猪热解炭化物(PCM@SiO_2-NH_2)来去除水中微量离子态铜和络合态铜。通过SEM、EDX、FTIR、XPS等分析手段对改性前后猪热解炭化物复合材料进行表征,了解其形貌、结构、化学组成等,考察其对水中微量Cu(Ⅱ)和柠檬酸铜(Cu(Ⅱ)-Cit)的吸附去除能力以及去除效果的影响因素,深入探讨其对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的吸附去除机理。结果表明,PCM@SiO_2-NH_2对水体中微量Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除有促进作用,去除效率随着复合材料投加量的增加而增大;吸附材料对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的最大吸附容量分别为25.3 mg·g~(-1)和5.6 mg·g~(-1),吸附过程符合Langmuir模型;溶液pH值对材料吸附去除Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit均有显著的影响,两重金属溶液最佳初始pH为6.0。PCM@SiO_2-NH_2对Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)-Cit的去除机理主要包括络合反应、静电吸附以及离子交换,FTIR和XPS分析结果显示,吸附过程中-NH_2基团和重金属之间的络合吸附占主导作用。     

新型抗癌配合物的研究Ⅱ钯(Ⅱ)—葡聚糖—二齿胺配合物的抗癌活性

在我们以前工作的基础上,为寻找低毒高效的抗癌金属配合物,本文合成了多种由生物大分子配位的金属配合物,用元素分析,红外光谱,原子吸收等方法对配合物的中间体进行了表征,用紫外分光光度法检验配合物的形成,用MTT法考察了他们的抗癌活性,结果表明,所试化合物优于或相当于顺铂和MTX的活性.     

SBA-15在饱和石英砂介质中的运移及其对Cd(Ⅱ)迁移的影响

为了解SBA-15纳米颗粒在饱和石英砂介质中的运移及其对Cd(Ⅱ)迁移的影响。采用恒定流速柱迁移试验法,探讨Cd(Ⅱ)、SBA-15及Cd(Ⅱ)和SBA-15共存条件下的穿透曲线。结果表明,平衡对流-弥散方程能描述多孔介质中Cd(Ⅱ)和SBA-15迁移过程的穿透曲线。在石英砂多孔介质中,Cd(Ⅱ)的迁移能力强于SBA-15,Cd(Ⅱ)和SBA-15的出流比C/C0峰值分别为0.99和0.58。Cd(Ⅱ)和SBA-15共存时,随着Cd(Ⅱ)质量浓度从0mg/L增加到10 mg/L,SBA-15的迁移阻滞因子(R)和不可逆吸附系数(μ)分别增大1.43倍和4.78倍,此时,SBA-15的Zeta电位从-55.7mV增加至+16.3mV,导致SBA-15在石英砂颗粒表面上的沉积滞留增加,进而同时抑制SBA-15和Cd(Ⅱ)的迁移。研究表明,SBA-15在多孔介质中的迁移过程易受团聚、滞留和沉积作用的影响,同时Cd(Ⅱ)和SBA-15在多孔介质中的迁移过程伴随有固相界面的分配过程。     

催化光度法测定痕量锰(Ⅱ)

研究了盐酸介质中锰(Ⅱ)催化溴酸钾氧化甲基橙的反应,建立了测定痕量锰(Ⅱ)的分析方法。方法线性范围为1.0×10-8～1.0×10-7g/L,方法检出限为8.0×10-9g/L。对1.0×10-7g/L的锰(Ⅱ)进行了平行测定,其相对标准偏差为4.7%(n=11);并将此法应用于水样中锰(Ⅱ)的测定,结果令人满意。     

Cu(Ⅱ)对红壤吸附Cr(Ⅵ)的影响

选择3种红壤研究了Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-的影响,结果表明Cu(Ⅱ)显著增加了土壤对CrO42-的吸附量,Cu(Ⅱ)对CrO42-吸附的影响程度随着Cu(Ⅱ)加入量的增加和体系pH的升高而增加.3种土壤对CrO42-的吸附量及Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-影响的大小顺序为:广西红壤>湖南红壤>江西红壤,这与这些土壤游离氧化铁和游离氧化铝含量的大小顺序基本一致.Cu(Ⅱ)不仅增加土壤对CrO42-的吸附量,在铜存在下土壤吸附的CrO42-的解吸量也高于对照体系中的,但解吸增量(加铜体系与对照体系之间解吸量的差值)比吸附增量(加铜体系与对照体系之间吸附量的差值)低得多,说明Cu(Ⅱ)对OrO42-在土壤中吸附的促进作用机制涉及静电作用、专性吸附和表面共沉淀.不同土壤中,不同机制对Cu(Ⅱ)促进CrO42-吸附的相对贡献不同,广西红壤中静电吸附的贡献很小;而在江西红壤和湖南红壤中.由于铜的吸附导致土壤表面正电荷增加使土壤对CrO42-静电吸附量增加是铜增加CrO42-吸附的重要原因之一.铜的促进作用增加了红壤对CrO42-的吸附量,降低了CrO42-在土壤中的活动性.     

木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料对Hg(Ⅱ)的吸附性能

以木质纤维素和蒙脱土为原材料,采用插层复合方式制备木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料(LNC/MMT)吸附剂,研究其对Hg(Ⅱ)离子的吸附和解吸性能。结果表明:该吸附剂对Hg(Ⅱ)有较好的吸附能力,在Hg(Ⅱ)溶液初始浓度为0.8mmol·L~(-1),吸附时间为120min,吸附温度为50℃,pH值为4时,吸附量达到最大79.32mg·g-1;在研究的浓度范围内,吸附过程符合伪二级动力学模型,吸附平衡符合Langmuir模型。采用0.3mol·L~(-1)的HNO3作为解吸剂,在解吸时间为30min、解吸温度为30℃时解吸量达到最大66mg·g-1。循环再生试验证明所制备吸附剂的重复使用性能良好。进一步结合SEM、EDX和FTIR分析了该吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附和解吸的机理。     

黑木耳多糖与Zn(Ⅱ)螯合物的制备工艺及红外光谱分析

为探讨黑木耳多糖与Zn(Ⅱ)的最佳螯合工艺,研究了黑木耳多糖与Zn(Ⅱ)的质量比、溶液的pH值、Zn(Ⅱ)初始质量浓度、螯合时间等因素对黑木耳多糖螯合性能的影响。通过正交试验,以黑木耳多糖与Zn (Ⅱ)的螯合率为考察指标,优选出最佳螯合工艺：Zn(Ⅱ)的初始质量浓度为3g/L,pH值为4．0,黑木耳多糖与Zn (Ⅱ)的质量比为4：1,螯合6 h。红外光谱研究显示,AAP中的—OH与Zn(Ⅱ)发生了配位作用。