两步炭化法制备高活性木炭

500℃下炭化杉木屑,再将此炭化料在较高温度下,进行第二步炭化,制得高活性木炭。讨论了温度、保温时间、升温速率等因素对产品吸附性能的影响。结果表明,随着温度的升高、保温时间的延长,亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯吸附值呈现上升趋势;随着升温速率的增大,得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯吸附值呈现下降趋势。在相对较优的实验条件下,制得了亚甲基蓝吸附值为330 mg/g,碘吸附值1 068.3 mg/g,苯吸附值105.28 %、得率为14.29 %的高活性木炭。研究认为两步炭化有利于进一步提高木炭的比表面积及吸附性能。第二步炭化时,在微量空气的作用下,对木炭产生了活化效果。研究表明,两步炭化法工艺比较简单,对设备要求不高。     

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.     

燕麦木聚糖选择性吸附分离内切木聚糖酶

用水不溶性燕麦木聚糖吸附分离绿木霉木聚糖酶,结果表明,该木聚糖能选择性吸附分离木聚糖酶组分,分离所得两组分均达到电泳纯.未吸附组分(XynⅠ)和吸附组分(XynⅡ)的分子质量分别为29.5和26.5ku,它们对桦木木聚糖的米氏常数分别为1.73和3.16g/L.以纯化酶组分及其混合物水解燕麦木聚糖,采用高效液相色谱分析相应的水解产物,结果表明,XynⅠ降解燕麦木聚糖时,主要降解作用发生在底物中没有取代基的区域,水解产物的聚合度较高;XynⅡ对底物具有更强的适应性,能降解底物中有取代基的区域,相对XynⅠ酶组分,XynⅡ酶组分对低聚合度的木聚糖的活性更高,木二糖为主要降解产物.木聚糖酶组分均为酸性酶,XynⅠ耐酸性范围更宽,而XynⅡ对pH值更为敏感;XynⅠ、XynⅡ的最适反应温度分别为45和55℃;而它们的适宜pH值分别为4.5和5.5.     

灭菌污泥对环丙沙星吸附性能研究

研究了灭菌污泥对初始浓度为32 mg/L的环丙沙星溶液的吸附平衡时间、吸附等温式以及pH值对吸附性能的影响,通过高效液相色谱分析了环丙沙星的浓度。结果表明:灭菌污泥对环丙沙星的吸附在48 h达到吸附平衡;灭菌污泥在强酸或强碱条件下对环丙沙星的吸附效率较低,适宜pH值为5;吸附等温方程符合Freundlich吸附等温式。     

水蒸气活化制备竹质成型活性炭及其对二硫化碳的吸附性能

竹材是重要的林业可再生资源,以竹材代替木材制备活性炭可节省大量木材。以竹粉为原料,经磷酸活化成型后进行水蒸气二次活化,在不同工艺条件下制备了高吸附性能活性炭。通过碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、N_2吸附-脱附等温线、二硫化碳动态吸附量等对所制活性炭的性能进行表征。结果表明:在磷酸浸渍比1.2∶1、活化时间20 min、活化温度450℃,水蒸气活化温度875℃、活化时间1 h、流量3.0 m L/min条件下,制得的活性炭BET比表面积为1 264.60 m~2/g、总孔容积为1.227 cm~3/g、平均孔径为3.88 nm、碘吸附值为1 452.96 mg/g、亚甲基蓝吸附值为307.5 mg/g、强度为91.76%、得率为30.42%;在动态干燥和30%相对湿度条件下,对二硫化碳的单位质量吸附量分别为0.416和0.390 g/g。活性炭对CS2的吸附能力主要与活性炭的孔结构有关,微孔发达、平均孔径小、碘吸附值高的活性炭更有利于CS2的吸附。由于竹材表观密度相对较低,且受到竹材自身组分的限制,所制活性炭的强度低于椰壳活性炭。     

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。     

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。     

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.     

疏水性纤维素气凝胶球的制备及其吸附性能研究

以氢氧化钠/尿素/水作为纤维素溶剂,采用液滴悬浮凝胶法、冷冻干燥和表面硅烷基化改性得到疏水性纤维素气凝胶球(HCAB)。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积及孔隙度测定(BET法)等检测手段对改性前后的纤维素气凝胶(UCAB)和HCAB的形貌、化学态、晶型结构和孔隙结构进行了分析。同时,通过接触角和吸附实验对样品的润湿性和吸附性能进行测定。研究表明:十八烷基三氯硅烷(OTS)的引入没有改变UCAB的形态特征与结晶结构,而使合成的HCAB具有很好的疏水亲油特性;HCAB表观密度为17.6 mg/cm~3,总孔体积达56.11 cm~3/g,对不同密度的有机液体都具有良好的吸附作用,吸附量在30~60 g/g范围,而且吸附后球形形态保持稳定;HCAB重复使用率高,对甲苯重复吸附-脱附5次后吸附量稳定在40 g/g以上,并且吸附剂回收率没有明显变化。     

糯米灰浆粘结型富钙成型活性炭的制备及其性能

利用造纸白泥原位物理活化杉木屑制备富钙活性炭粉,考察了制备工艺条件对活性炭粉得率和吸附性能的影响。在富钙活性炭粉中加入糯米浆进行捏合并压制成型,制得糯米灰浆粘结型柱状成型活性炭。在白泥与杉木屑质量比3∶2,950℃活化1.5 h的优化条件下,可制备出比表面积为975 m~2/g、得率约24%的活性炭样品。经300℃热处理1 h后制得的糯米灰浆粘结型富钙成型活性炭,其抗压强度高达18 MPa,碘吸附值为410 mg/g,耐水浸泡性长达60 d以上。SEM和XRD分析结果显示:糯米灰浆粘结成型活性炭中各组分间胶结紧密,且糯米浆对成型活性炭试样中石灰组分的炭化结晶进程具有调控作用。     

高锰酸钾改性汉麻秆芯对亚甲基蓝吸附性能的研究

以汉麻秆芯(HP)为原料,通过高锰酸钾对其进行氧化改性制备高锰酸改性汉麻秆芯(K-HP),并研究改性前后汉麻秆芯对亚甲基蓝染料的吸附性能,探讨了溶液初始质量浓度、吸附时间、吸附温度和溶液pH值对其吸附性能的影响。结果表明:经高锰酸钾改性后,汉麻秆芯中引入了新的Mn—O键,部分羟基被氧化成羧基,但汉麻秆芯的颗粒尺寸结构没有变化;汉麻秆芯的吸附量随亚甲基蓝溶液初始质量浓度的增加而升高,但染料去除率随之降低;当吸附温度为25℃,pH值为5,在10 m L亚甲基蓝溶液中添加0.010 0 g吸附剂时,HP的最大吸附量达71 mg/g,吸附平衡时间为30 min,K-HP最大吸附量增加到199 mg/g,吸附平衡时间为60 min; HP和K-HP对亚甲基蓝的吸附性能在25～45℃范围内不受影响,最优pH值为5;等温吸附模型拟合结果表明:HP和K-HP的吸附过程符合Langmuir模型,说明吸附过程为理想的单分子层吸附;动力学吸附模型拟合结果表明:HP和K-HP的吸附过程符合准二级动力学模型,说明吸附速率主要受化学吸附机理控制。     

油茶果壳基活性炭的制备及其中孔结构调控研究

研究了油茶果壳经水蒸气活化后,浸渍磷酸再活化对活性炭中孔结构调控的影响,制备出中孔丰富的活性炭。实验结果显示:820℃下制备的水蒸气法油茶果壳活性炭以微孔为主,BET比表面积1 076 m2/g,总孔容积0.81 cm3/g,微孔率63%,中孔率33%,亚甲基蓝吸附值180 mg/g,碘吸附值1 012 mg/g;水蒸气法油茶果壳活性炭经800℃下磷酸再活化后,可明显增加BET比表面积(1 608 m2/g)和总孔容积(1.17 cm3/g),尤其对中孔率(61%)的发展更有效,同时保留一定比例的微孔(37%),显示出更高的亚甲基蓝吸附值(330 mg/g)和碘吸附值(1 326 mg/g)。     

ZSM-5分子筛对杜仲绿原酸的吸附行为研究

以杜仲叶中绿原酸为吸附对象,ZSM-5分子筛为吸附剂,通过分析吸附等温线、动力学及热力学,考察了分子筛对绿原酸的吸附行为。结果表明:在样品溶液pH值为5、20 mL溶液中加入2 g分子筛的条件下,分子筛对绿原酸的吸附量最大,吸附效果最好。动力学研究结果表明:在40℃下ZSM-5分子筛对绿原酸的平衡吸附量为2.075 mg/g,吸附符合准二级动力学模型,即吸附过程中化学吸附起主要作用,同时粒内扩散模型结果发现绿原酸分子向分子筛的扩散存在3个阶段,说明颗粒内扩散不是唯一的速率控制步骤,同时还存在外扩散及边界扩散的作用。吸附等温线研究发现:等温吸附曲线更加符合Freundlich模型,即吸附剂表面活性结合位点及能量分布不均匀,吸附易于进行。热力学研究发现:分子筛对绿原酸的吸附为自发过程(ΔG0),且ΔH和ΔS分别为40.13 kJ/mol和157.58 J/(mol·K),表明吸附为吸热和熵增加过程。     

液/固离子吸附体系中的强度因子

在离子质量浓度25~500 mg.L-1和吸附剂(蛭石)质量浓度10~150 g.L-1范围内分析测试了平衡固液体系中Zn、Cd离子等温吸附量.试验数据表明:平衡离子吸附密度qe(离子吸附量与吸附剂量的比值)唯一由C0/W0(起始点液相离子浓度C0与吸附剂浓度W0的比值)与Ce/W0(平衡液相离子浓度Ce与W0的比值)的差屿来决定,与离子、吸附剂的浓度及吸附反应过程无关.重复测试证实:给定C0/W0时,qe与Ce/W0具有唯一对应的值.指出液/固相离子吸附体系中的强度因子不是离子的浓度而是离子量与吸附剂量的比值,离子吸附反应的方向与速率取决于系统中离子量与吸附剂量的相对水平,离子吸附反应达到平衡的条件是离子与吸附剂化学势之和在液、固相之间的差异为0.     

原料粒径与含水率对磷酸法活性炭性能的影响

以核桃壳和杏壳为原料,采用磷酸法制备活性炭,以亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和得率为指标,研究了原料粒径和含水率对磷酸法活性炭性能的影响。结果表明:原料的粒径和含水率对活性炭的吸附性能有重要影响,在一定范围内减小原料粒径,对提高活性炭吸附性能有利,而原料含水率对活性炭吸附性能的影响因不同原料而异。增加原料含水率,对核桃壳活性炭吸附性能的提高有利,但会降低小粒径杏壳活性炭的吸附性能。以核桃壳为原料制备活性炭时,选择粒径0.5~0.7 mm、含水率11%的原料为佳,得率可达41%,亚甲基蓝吸附值230 mg/g,碘吸附值874 mg/g;以杏壳为原料制备活性炭时,选择粒径0.7~1.2 mm、烘干的原料为佳,得率可达42%,亚甲基蓝吸附值87 mg/g,碘吸附值734 mg/g。     

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.     

曼地亚红豆杉组织培养

为了进一步解决具有抗癌活性的紫杉醇资源短缺的问题,以红豆杉的幼嫩茎段为外植体筛选出最佳灭菌措施及继代增殖中6-BA、NAA、TDZ不同激素的最佳配比。结论如后：70%（体积百分比,后同）酒精浸泡20 s＋0.3%（体积百分数,后同）升汞浸泡6 min灭菌效果最好;最适宜腋芽继代增殖的培养基配方为MS＋6-BA 0.15mg/L＋NAA1.0 mg/L＋TDZ 0.01 mg/L＋食糖30 g/L＋琼脂8 g/L＋AC 0.4 g/L,pH值为5.8。     

曼地亚红豆杉组织培养

为了进一步解决具有抗癌活性的紫杉醇资源短缺的问题,以红豆杉的幼嫩茎段为外植体筛选出最佳灭菌措施及继代增殖中6-BA、NAA、TDZ不同激素的最佳配比。结论如后:70%(体积百分比,后同)酒精浸泡20 s+0.3%(体积百分数,后同)升汞浸泡6 min灭菌效果最好;最适宜腋芽继代增殖的培养基配方为MS+6-BA 0.15mg/L+NAA1.0 mg/L+TDZ 0.01 mg/L+食糖30 g/L+琼脂8 g/L+AC 0.4 g/L,pH值为5.8。     

磷酸活化碱木糖渣制备高吸附性能活性炭

以碱木糖渣为原料,磷酸为活化剂,经预处理后活化,制备高吸附性能活性炭。考察了不同条件对活性炭吸附性能的影响,并结合N2吸附-脱附等温线对其孔结构进行表征。结果表明,当浸渍比为2.0∶1,预处理温度和时间分别为270℃和60 min,活化温度和时间分别为400℃和90 min时,制得的活性炭得率为36.36%,亚甲基蓝吸附值360 mg/g,碘吸附值1 142 mg/g,焦糖脱色率120%,比表面积1 850.6 m2/g,总孔容积1.48 cm3/g,中孔孔容0.81 cm3/g,平均孔径3.2 nm。     

万寿菊秸秆活性炭的制备及表征

为了提高万寿菊秸秆的利用价值,解决废弃秸秆污染环境的问题,笔者以万寿菊秸秆为原料、磷酸为活化剂,制备了万寿菊秸秆活性炭;检测分析了酸碳比、活化时间、活化温度对活性炭吸附性能的影响;比较分析了万寿菊秸秆的化学组分。结果表明,当酸碳比为2:1,活化时间为120min,活化温度为400℃,制得的活性炭的碘吸附值为1 145.38mg/g,BET比表面积为1 344.225m~2/g,HK吸附总孔容为0.72cm~3/g,平均孔径为0.59nm,制得的活性炭吸附性能优良。