两性离子超分子水凝胶的制备及对废水中阴/阳离子染料的吸附去除

以三聚氯氰和5-氨基间苯二甲酸为原料，通过亲核取代制备了一种新型耐盐两性离子超分子水凝胶（ZSH）2,4,6-三（3,5-二羧基苯基氨基）-1,3,5-三嗪。运用FTIR、NMR、MS和SEM技术对ZSH进行了表征，并将其用于对阴离子染料活性艳红（K-2BP）和阳离子红（X-GTL）的吸附去除。基于ZSH的pH响应性和耐盐性，在高盐染料废水中利用ZSH的原位溶胶-凝胶转变，可在其与阴/阳离子染料接触的瞬间完成吸附。当吸附pH为0.86、ZSH与K-2BP的质量比为5∶2时，K-2BP的去除率可达89.6%，饱和吸附量为459.2 mg/g；当吸附pH为1.00、ZSH与X-GTL的质量比为2∶1时，X-GTL的去除率可达91.8%，饱和吸附量为427.6 mg/g。ZSH吸附K-2BP和X-GTL的过程更符合Freundlich等温吸附模型。     

污泥-谷壳吸附剂对混合染料吸附机理的研究

污泥和谷壳为原料制备了污泥-谷壳吸附剂（SCA）。采用SCA处理酸性大红和碱性嫩黄模拟混合染料废水。通过动力学分析、FTIR表征和SEM表征对SCA吸附混合染料的机理进行了研究。实验结果表明：在吸附温度25 ℃、混合溶液中酸性大红和碱性嫩黄的质量浓度均为100 mg/L、SCA加入量0.5 g/L、吸附时间400 min的条件下，酸性大红的吸附量为125 mg/g，碱性嫩黄的吸附量为170 mg/g；SCA对混合染料的吸附行为符合拟二级反应动力学方程，液膜扩散为吸附的主要控制过程。表征结果显示：SCA孔隙发达且丰富，以中孔和细密的微孔为主，说明SCA具有较高的吸附能力； SCA中包含C—H，C—OH，C—C，CC等主要官能团，SCA对混合染料的吸附为物理吸附。     

黑曲霉对水溶性染料的吸附研究

用黑曲霉对6种水溶性染料废水进行吸附脱色,当染料质量浓度为100mg／L时,6种染料废水的脱色率均达到88％以上。对培养液的光谱分析表明,染料废水的脱色是由吸附引起的。考察了氮碳源种类、碳源浓度、培养基pH和染料浓度对染料废水吸附脱色效果的影响。结果表明,（NH4）2SO4和葡萄糖是较好的氮碳源,葡萄糖质量浓度为2．5～10．0g／L时,随着其质量浓度的增加,脱色率增加;当染料质量浓度为50～200mg／L时,随着其质量浓度的增加,脱色率下降;pH对脱色率有一定的影响,但pH为4～9时,脱色率均较高。对吸附了染料的菌体进行解吸,发现甲醇是较好的解吸溶剂。     

氧化改性活性炭催化脱除NO的性能

将活性炭（AC）应用于烟气脱硝中，其自身损耗和脱硝效率是关注焦点。采用不同氧化剂（KMnO4、HNO3、（NH4）2S2O8和H2O2）对AC进行氧化改性，对所得催化剂进行了TG、FTIR、H2-TPR和XPS表征，并对其脱NO活性进行了评价。对AC进行浸渍回流处理，可使AC表面含氧官能团增加，尤其是羧基和羰基等酸性含氧官能团。TG分析结果表明：在没有O2存在时，催化剂表面的O会与NO发生反应，导致催化剂自身损耗；在O2存在时，NO主要与O2中的O反应，因而在一定温度范围内不会发生催化剂自身损耗；同时AC表面的含氧官能团能加速NO的化学吸附活化，从而提高催化剂的脱NO活性。KMnO4改性的AC在180 ℃具有高催化活性，这归因于催化剂表面丰富的含氧官能团以及高价态Mn的存在。     

染料生物吸附影响因素与解吸条件研究

用筛选出的一株丝状真菌(GX2)对活性、酸性、碱性和直接染料进行吸附及解吸的试验结果表明，该菌株对活性、酸性和直接染料有较高的吸附率，但碱性染料难被吸附；在多种有机溶剂中，丙酮是较好的解吸剂，碱性介质有利于染料的解吸；对菌体进行破碎及在解吸过程中加以搅拌有利于解吸过程的进行。     

远程氮等离子体改性活性炭纤维及其吸附性能研究

采用远程等离子体方法对活性炭纤维(ACF)进行表面功能化改性。研究了放电参数(放电时间、氮气压力、放电功率)与远程位置对ACF减重率及吸附性能的影响。结果表明,远程氮等离子体中的电子、离子对试样的刻蚀作用被抑制,远程等离子体改性后的ACF比未改性的ACF以及放电区的吸附剂对结晶紫的去除效果要好。ACF经过远程氮等离子体改性后,表面出现羧基,增加了其表面酸性含氧官能团,从而增强了对碱性染料结晶紫的吸附能力。当氮气压力10Pa、放电功率60W、放电时间100s时,在远程区80cm处经改性后的ACF的吸附性能最佳。     

NaOH改性活性炭的表面特征及吸附甲醛的性能

研究了NaOH改性活性炭(AC)的表面官能团变化特征及其吸附甲醛的性能.实验结果表明:改性AC表面的羧基、酚羟基、内酯基等官能团均与NaOH发生化学反应;质量分数为30%的NaOH溶液对AC表面的清洗作用最大,能将AC表面的杂质基本清除,此时AC表面羧基、酚羟基、内酯基和羰基浓度均达到最大;NaOH溶液质量分数为30%时,改性AC吸附甲醛的效果最好;改性AC表面酚羟基浓度的大小与改性AC吸附甲醛气体穿透时间的长短呈正比.     

白腐菌改性的中药渣对Cr（Ⅵ）的吸附性能

以白腐菌的典型菌种黄孢原毛平革菌为改性菌种，对中药渣进行改性处理，研究了改性中药渣对Cr（Ⅵ）的吸附性能。采用SEM技术对改性中药渣进行表征。研究了废水pH、改性中药渣加入量、吸附温度和吸附时间对Cr（Ⅵ）吸附效果的影响。表征结果显示，中药渣经过改性后表面出现许多孔隙，比表面积增大，为吸附Cr（Ⅵ）提供了更多的吸附位。实验结果表明：在初始Cr（Ⅵ）质量浓度50 mg/L、改性中药渣加入量5 g/L、废水pH 2、吸附温度45 ℃、吸附时间20 h的条件下，改性中药渣对Cr（Ⅵ）的去除率达99.5%，吸附量可达9.82 mg/g；改性中药渣对Cr（Ⅵ）的吸附等温线符合Langmuir等温吸附方程和Freundlich等温吸附方程；准二级动力学方程能很好地对改性中药渣吸附Cr（Ⅵ）的数据进行拟合。     

西瓜皮基碳气凝胶的制备及其吸附性能

以西瓜皮为碳源,通过水热处理结合冷冻干燥法制备了碳气凝胶。采用FTIR、拉曼光谱、XPS和SEM等技术对碳气凝胶的表面基团、形貌和结构进行了表征。考察了碳气凝胶对罗丹明B和孔雀石绿模拟染料废水的吸附性能。表征结果显示,碳气凝胶呈现典型的三维无序网状多孔结构,其表面存在大量的羟基、羰基、羧基等官能团。实验结果表明,在罗丹明B或孔雀石绿初始质量浓度为10 mg/L、碳气凝胶加入量为0.5 g/L、吸附温度为常温、初始废水p H为染料废水自然酸碱度、吸附时间为1 h的条件下,碳气凝胶对孔雀石绿的去除率为92.7%,对罗丹明B的去除率为67.2%;循环使用4次到6次,罗丹明B和孔雀石绿的去除率略有降低。     

鞘细菌对镉离子的吸附性能及机理研究

研究了鞘细菌对镉离子的吸附性能及机理。实验结果表明：鞘细菌对镉离子吸附的最佳条件组合为镉离子初始质量浓度25 mg/L、吸附时间30 min、反应温度30 ℃;在此条件下,鞘细菌对镉离子的吸附量和吸附率均达最大值,分别为1 778 mg/g和84.65%;SEM照片显示,与吸附前相比,吸附后的鞘细菌菌体形态发生明显变化,菌体表面变得粗糙,并有大量絮状物沉积;吸附前后鞘细菌的红外光谱谱图显示,羟基、酰胺基、羧基等活性基团参与了镉离子的吸附过程。     

煤气化细渣制备碳硅复合材料吸附去除水中Pb2+

以煤气化细渣为原料制备了高比表面积碳硅复合材料,并利用过硫酸铵对其进行表面改性,用于吸附100.0 mg/L PbCl₂溶液中Pb²⁺。表征结果显示：碳硅复合材料的比表面积为1 347 m²/g,改性后降为474 m²/g;改性后材料表面的羟基、羰基和羧基等含氧基团的含量显著增加。实验结果表明：溶液pH为5时,改性碳硅复合材料对Pb²⁺的平衡吸附量为124 mg/g,Pb²⁺去除率可达98.2%;吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,伴有物理吸附;吸附过程分为外扩散和内扩散两个阶段,受内扩散控制。     

羧基化改性有序介孔碳对罗丹明B的吸附

采用过硫酸钾(KSP)氧化法对有序介孔碳FDU-15进行了改性处理,制备了羧基化改性有序介孔碳FDU-15-KSP,对其进行了表征,并将其用于典型难降解染料罗丹明B的吸附。表征结果显示:KSP氧化处理可提高介孔碳上的羧基含量,但并未破坏其二维六方有序结构。实验结果表明:与FDU-15相比,FDU-15-KSP对罗丹明B的吸附性能显著提高,常温下的饱和吸附量由136.99 mg/g提高到196.08 mg/g;吸附p H为7时吸附效果最好,经60 min吸附后吸附过程基本达到平衡,温度升高有利于吸附的进行;FDU-15-KSP对罗丹明B的吸附过程较符合Langmuir等温吸附模型,是一个自发的、吸热的熵驱动过程;FDU-15-KSP对罗丹明B的吸附行为遵循Lagergren准二级动力学方程,吸附过程以化学吸附为主。     

Effects of functionality and textural characteristics on the removal of Cd(II) by ammoniated and chlorinated nanoporous activated carbon

Virgin activated carbon (VAC) was chemically activated by hydrochloric acid and aqueous ammonia to obtain different surface functionalities and nanopore distributions. The N-tailored AC (NAC) acquired by alkali treatment significantly enhanced the cadmium sorption capacity, while the Cl-tailored AC obtained by acidic modification decreased the sorption capacity compared with that of VAC. With increasing ammonia concentration in the basic treatment, the NAC surface area was increased with declining pore volume and diameter, which increased the adsorption capacity for Cd(II) removal. However, increasing HCl concentration in the acidic modification decreased the surface area, with increasing pore volume and diameter, which decreased the cadmium adsorption capacity. The basic treatment created more alkaline-rich sites such as nitrogen-containing functional groups, on the carbon surface, thereby improving cadmium removal efficiency. However, the acidic treatment generated a stronger acidic chemical structure and much more the formation of the acyl- and alkyl chloride groups that greatly inhibited the Cd(II) sorption capacity.     

活性碳纤维改性技术研究进展

介绍了活性碳纤维(ACF)的孔结构及表面官能团,综述了国内外ACF改性技术的研究现状.ACF的改性主要包括孔结构调控和表面化学改性,表面化学改性包括氧化还原法、表面负载法、浸渍法、热处理法、远程等离子体处理法、微波辐照法等,也可将多种方法结合来对ACF进行改性,以改善和提高ACF的吸附性能.在总结现有研究的基础上,对ACF改性技术发展趋势进行了展望.     

Uptake of dyes by a promising locally available agricultural solid waste: coir pith

The adsorption of rhodamine-B and acid violet by coir pith carbon was carried out by varying the parameters such as agitation time, dye concentration, adsorbent dose and pH. The adsorption followed both Langmuir and Freundlich isotherms. The adsorption capacity was found to be 2.56 mg and 8.06 mg dye per g of the adsorbent for rhodamine-B and acid violet, respectively. Adsorption of dyes followed first order rate kinetics. Acidic pH was favorable for the adsorption of acid violet and alkaline pH was favorable to rhodamine-B. Desorption studies showed that alkaline pH was favorable for the desorption of acid violet and acidic pH was favorable for the desorption of rhodamine-B.     

玉米秸秆生物炭对苯胺的吸附

以玉米秸秆为原料制备生物炭吸附剂,研究了生物炭对水中苯胺的吸附性能。表征结果显示:制备的生物炭的比表面积为449.7 m2/g,体积平均粒径为103μm,主要以小粒径存在;制备的生物炭表面以碱性含氧官能团为主,含量为1.31 mmol/g。实验结果表明:在溶液p H 3、生物炭加入量10 g/L、吸附温度313 K、吸附时间3.0h的最佳反应条件下处理初始苯胺质量浓度为400 mg/L的苯胺溶液,苯胺去除率为94.0%,吸附量为37 mg/g;生物炭对苯胺的吸附过程符合拟二级动力学方程,吸附等温线满足Freundlich等温吸附方程;生物炭对苯胺的吸附是自发、吸热的过程;吸附过程中存在着水分子从生物炭表面的解吸。     

硝酸改性活性炭的制备及其对Cr（Ⅵ）

利用硝酸对颗粒活性炭进行改性，处理含铬废水，并考察了吸附时间、溶液pH、吸附剂加入量对改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）效果的影响。实验结果表明：经过硝酸氧化改性的活性炭比表面积有所增加，官能团总量增加明显；吸附剂对Cr（Ⅵ）的去除率随振荡时间的增加而增加；对于质量浓度为10mg/L的100mLCr（Ⅵ）溶液，当溶液pH为中性，30%（体积分数）硝酸改性的颗粒活性炭的加入量为0.4g，其对Cr（Ⅵ）的最大去除率为98%。