纳米SiO_2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色研究

[目的]评估纳米SiO2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色效果。[方法]研究不同吸附剂、复合膜投加量、甲基橙初始浓度、pH值、无机盐类等条件对甲基橙脱色效果的影响。[结果]在复合膜质量浓度为1 g/L条件下,对10 mg/L、pH为2.88的甲基橙的最高脱色率可达100%。无机盐类（Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、CO32-）对脱色效果都具有较强的抑制作用;拟二级动力学模型能很好地描述整个吸附过程,分子内扩散模型是其中一个限速步骤;吸附等温线符合Langmuir模型。[结论]将壳聚糖负载于纳米SiO2表面,对壳聚糖吸附甲基橙具有一定的促进作用,可提高壳聚糖的利用价值。     

磁性碳纳米管吸附去除水中蒽的研究

利用化学共沉淀方法制备了磁性多壁碳纳米管,研究了磁性多壁碳纳米管对水中蒽的吸附行为及pH值、离子强度、腐殖酸等因素的影响.结果表明,在弱酸性条件下其吸附效率最高,离子强度对吸附的影响较小,腐殖酸在低浓度时抑制蒽的吸附,高浓度腐殖酸则可以促进吸附;蒽的吸附过程符合准二级动力学方程;磁性多壁碳纳米管对蒽的吸附率超过98%,最大吸附量可达到95.2mg/g,能有效地去除水中的蒽.     

混酸预处理多壁碳纳米管吸附Cr~(3+)性能的影响

采用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行处理,并考察了溶液浓度、pH值、时间、共存离子、不同洗脱剂等因素对混酸处理前后多壁碳纳米管吸附Cr3+离子性能的影响。实验结果显示:吸附量随时间和pH值增加而增大,且混酸处理后增加效果更加明显;吸附过程符合Freundlich等温吸附模型;0.5 mol/L HCl和0.1mol/L EDTA对吸附后MWCNTs解吸率均>80%。对混酸处理前后的多壁碳纳米管进行TEM、Zeta电位I、R、分散性测试表征。结果显示:混酸处理MWCNTs后,使其孔容、比表面积、表面基团数量及水溶性均有所增加,这可能是处理后MWCNTs吸附能力提高的主要原因。     

磁性壳聚糖重金属吸附剂的制备及其吸附性能的研究

为了有效吸附水体中重金属,使用离子交联法合成制备了一种低成本、低毒性的磁性壳聚糖纳米重金属吸附材料。调节多聚磷酸钠与壳聚糖溶液的比例,制备得到一系列不同粒径大小的重金属吸附材料并比较其吸附性能的差异。通过电子透射显微镜、傅里叶红外光谱仪、粉末X射线衍射仪等一系列表征,确定壳聚糖纳米微粒成功包裹磁性Fe_3O_4纳米粒子,并得到粒径范围介于164.05~768.69 nm尺寸颗粒。重金属吸附铜、镉、锌实验结果表明,小粒径重金属材料的吸附效果优于大粒径吸附材料,其最大吸附效率分别为51.66%,97.86%及82.24%。此外,该材料吸附原理符合准二级动力学模型(R~2=0.998-0.999),属化学吸附类型。通过与人乳腺癌细胞MCF-7细胞共培养验证其生物相容性及毒性,细胞活性达到100%。该研究阐明小尺寸壳聚糖磁性纳米颗粒可作为一种低成本、低毒性且吸附率高的重金属吸附材料,基于该优势其在污水处理及农业环境治理具有潜在价值。     

壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

[目的]研究壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对染料亚甲基蓝的吸附性能。[方法]将粉末活性炭(PAC)与交联壳聚糖(C-CTS)复配,制成一种复合吸附剂用于吸附染料亚甲基蓝,并进行了吸附过程的动力学和等温线研究。[结果]制备复合吸附剂的最佳条件:壳聚糖/活性炭的复配比为1∶3,交联剂戊二醛(50%)的加入量是5 ml/g(壳聚糖),温度是70℃,交联时间是2 h;壳聚糖/活性炭复合吸附剂对亚甲基蓝的最佳吸附条件为:吸附温度为50℃,吸附剂的投入量为0.5 g/100 ml(20 mg/L亚甲基蓝溶液),吸附时间为2 h。此时,亚甲基蓝的去除率可达97%以上,以NaOH对吸附剂再生的效果良好。对该吸附过程的动力学研究表明,该吸附过程符合二级动力学方程;吸附等温线研究表明,该吸附过程符合Freundlich模型。[结论]该研究可为含亚甲基蓝染料废水的处理提供参考,具有一定的现实与理论意义。     

牡蛎壳对甲基橙的吸附

研究牡蛎壳对甲基橙的吸附特性,并进行吸附影响因素的优选实验.结果表明:在初始浓度为50 mg.L-1,吸附温度35℃,牡蛎壳粉投加量0.1 g,吸附时间120 min的条件下,甲基橙去除率达到74.2%,吸附量为18.6 mg·g-1.吸附过程符合Langmuir吸附等温式,即Ce/qe=0.0148 Ce+0.5496,35℃下的饱和吸附量为67.57 mg·g-1.     

过氧化氢光催化脱色甲基橙溶液的研究

本文在H2O2存在下用紫外灯照射对甲基橙溶液进行光催化脱色。结果表明,甲基橙溶液的脱色率随着H2O2的增加而增加,但存在一个最佳值。当甲基橙浓度低于25 mg/L时,反应为假一级,当甲基橙浓度高于100 mg/L时,反应为零级;但是不符合Langmuir-Hinshewood动力学模型。脱色率在酸性条件下比碱性条件高。日光照射下对实际染料废水的脱色效果好。     

磁性碳纳米管对酸性品红的吸附性能研究

研究了磁性碳纳米管对酸性品红的吸附特性,考察了吸附剂用量、吸附时间、酸性品红浓度、温度、pH值等因素对脱色效果的影响,探究了其吸附动力学和吸附热力学。结果表明:磁性碳纳米管对酸性品红的吸附符合准二级动力学模型。不同温度下磁性碳纳米管对酸性品红的吸附等温线可以用Langmuir方程及D-R模型进行描述。     

- F e 2O 3/N i 2O 3复合磁性纳米微粒及磁性液体的磁化特性

采用化学共沉淀法制备了γ-Fe2O3/Ni2O3复合磁性纳米微粒,并用Massart法合成了γ-Fe2O3/Ni2O3复合磁性微粒的磁性液体.用振动样品磁强计(VSM)测量了磁性微粒及不同体积分数的磁性液体的磁化曲线.结果表明,磁性液体的饱和磁化强度与磁性液体中微粒的体积分数v、微粒表面的非磁性层以及基液的磁性有关;不同体积分数的磁性液体的饱和磁化强度实际测量值与相应的理论值吻合较好.由此可判断:γ-Fe2O3/Ni2O3复合磁性微粒较其它单相纳米微粒更适于合成磁性液体.     

Sr－Fe－壳聚糖磁性纳米微球对亚甲基蓝的吸附效果

[目的]研究Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球对亚甲基蓝的吸附效果。[方法]以SrFe_(12)O_(19)为内核、壳聚糖为外壳,制备了Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球,将其用于对亚甲基蓝的吸附,并探讨了吸附时间、染料初始浓度、吸附剂投量、pH、温度等对吸附效果的影响。[结果]Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球吸附过程基本在30 min内完成,且吸附率均达到96.3%;磁球对MB的吸附有较好的pH和温度适应性,在中性偏碱范围内(pH 7~11),25~50℃时,吸附率均保持96.0%以上;染料初始浓度为10~30 mg/L时,磁球吸附率随初始浓度的增加有轻微下降,但仍保持在95.2%以上;在染料初始浓度为30 mg/L时,磁球最佳投量为1.00 g/L,吸附率为97.4%;Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准二级动力学方程特征。[结论]该研究为染料废水的吸附处理提供了一种新的材料与方法。     

交联壳聚糖/活性炭复配吸附剂对硝酸盐氮的吸附

制备了以壳聚糖和粉末活性炭为原料的戊二醛交联壳聚糖/活性炭复配吸附剂,并探讨了复配吸附剂对水中硝酸盐的吸附性能的影响。结果表明,在壳聚糖/粉末活性炭复配比6∶4、质子化时间30 min、吸附剂用量为每25 mL用吸附剂0.2 g、硝酸盐氮起始浓度为10 mg/L时,复配吸附剂对废水中的硝酸盐氮的去除率最高,达到70.6%。吸附过程符合二级动力学方程,其相关系数达到0.9998。这为提高壳聚糖的综合利用价值,解决农业硝酸盐污染提供了一条有效的途径。     

坡缕石负载阴-阳表面活性剂对甲基橙的吸附行为

[目的]制备坡缕石负载阴阳表面活性剂吸附剂,考察对水中甲基橙的吸附行为。[方法]以阴、阳离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基溴化铵（HDTMAB）复配改性坡缕石,制备了坡缕石负载阴阳表面活性剂吸附剂,并用红外光谱进行了表征。研究了甲基橙在阴一阳离子有机坡缕石上的吸附行为,重点考察了阴-阳离子表面活性剂的配比、表面活性剂的用量、吸附剂用量、DH值、温度、时间、浓度对废水中甲基橙的去除效果的影响。[结果]该吸附剂可以较好地去除废水中的甲基橙,它对甲基橙的最大吸附量为121．77mg／g,最大去除率为98．75％。采用Freundlich方程和Langmuir方程对等温吸附过程进行了拟合。热力学函数计算表明,吸附剂甲基橙的吸附是自发的放热过程,吸附热和熵变分别为-8．80kJ／mol和-18．01J／（mol·K）,吸附自由能随温度的升高而升高。[结论]该试验制得的吸附剂具有吸附量大、价格低廉、制备工艺简单及环境友好等特点。     

多壁碳纳米管表面邻二氯苯分子印迹聚合物材料的制备

在多壁碳纳米管表面接枝碳碳双键,以邻二氯苯为模板、苯乙烯为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用沉淀聚合技术,在碳纳米管表面制备邻二氯苯印迹材料,用红外光谱、热重分析、透射电镜对材料性能进行表征。结果表明,在碳纳米管表面接枝一层稳定、均匀、30～50 nm厚的印迹材料。用高效液相色谱研究该印迹材料的吸附动力学及吸附容量,结果表明,印迹材料的吸附平衡时间为100 min,通过Scatchard分析,该聚合物与邻二氯苯的结合位点有2个,最大吸附容量为92.732 mol/g,平衡常数为17.986 mol/L,表明能成功将该材料用于检测环境中邻二氯苯的前处理。     

磁性纤维素／Fe3 O4／活性炭复合材料吸附刚果红性能研究

采用NaOH/硫脲/尿素混合水溶液低温溶解的绿色工艺快速溶解纤维素,并以纤维素、Fe3O4、活性炭为原料制得磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂,运用XRD、SEM、TGA等技术手段对其进行了全面表征。将刚果红溶液作为目标污染物,考察了吸附剂投加量、溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了探讨。结果表明,增大溶液初始浓度能有效提高吸附量;去除率随着吸附剂投加量的增加而提高。磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂对刚果红偶氮染料的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤。吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行。     

多壁碳纳米管侧壁的功能化与表征

利用丁二酸酰基过氧化物分解产生的羧酸自由基与多壁碳纳米管(MWCNTs)进行自由基加成反应,对其侧壁实现羧酸化,并依次对其进行酰氯化、胺化处理,获得侧壁酰胺化的MWCNTs.采用FT-IR,Raman以及UV-Vis光谱对其进行了表征.结果表明:碳管表面接枝上了羧酸基团,且数量较纯化后的碳管有较大幅度的增加,表征其结构缺陷的I(D 2D)/IG比值增加了0.2,同时酰胺化的MWCNTs紫外可见光谱在320 nm处出现了—CONH—键的π→π*跃迁的吸收峰.     

铁酸钴/壳聚糖核壳磁性微球吸附Cr~(6+)的研究

[目的]利用壳聚糖的吸附性开发废水溶液中Cr6+的去除技术。[方法]采用戊二醛交联壳聚糖制备包覆铁酸钴磁性微球,并用其吸附废水中的Cr6+。用二苯碳酰二肼分光光度法测定溶液中的Cr6+浓度,进而计算Cr6+的去除率。[结果]Cr6+去除率先随pH值的增加而增加,当pH值约为6时,对Cr6+的去除效果最好,pH值继续增加时,去除效果降低。Cr6+去除率随着时间的增加而增加,140 min以后,去除率趋于平稳。Cr6+去除率随吸附剂用量的增加而增加,而且效果明显,超过0.7 g,去除率不再显著提高。[结论]虽然交联后的磁性壳聚糖对Cr6+的吸附性能低于活性碳,但它具有磁分离效果好、吸附快、无二次污染、便于回收利用等优点。