添加壳聚糖溶胶-凝胶法制备的TiO_2光催化剂及其光催化性能研究

采用添加壳聚糖(CTS)的溶胶-凝胶法制备了具有较高光催化活性的TiO_2光催化剂,并用XRD、TEM、BET和IR等手段对其进行表征。结果表明,CTS的添加使TiO_2衍射强度增强、分散性提高、比表面积增大从而使光催化活性提高;用所制备的催化剂光催化降解甲基橙反应60 min后,其去除率由不添加CTS所制备TiO_2的32%提高到48%,TOC去除率由14%提高到23%。     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜对Cu~(2+)、Ni~(2+)及Cd~(2+)的吸附特性

采用SEM、FTIR、XRD、BET等技术对静电纺丝制得的吸附材料壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)纳米纤维膜进行表征,并通过对模拟重金属离子废水的吸附实验,系统考察了溶液pH、重金属离子(Cu2+、Ni2+及Cd2+)初始浓度和反应温度对吸附的影响.结果表明,在外加电压25kV、接触距离15.0 cm、纺丝速度0.15 m L·h-1的条件下,可制得CS/PVA质量比为20/80的连续无缺陷的平均直径76.31 nm、比表面积219.4m2·g-1的纤维膜.CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附在2 h内达到平衡,其吸附容量随着温度的升高而升高,随着初始浓度的增大而增大,随着pH值的升高而提高,在pH=5.5时达到最大.在25℃和pH=5.5的条件下,用CS/PVA纳米纤维膜吸附浓度100 mg·L-1的Cu2+、Ni2+和Cd2+溶液,吸附容量分别为98.65、116.89和124.23 mg·g-1,且对重金属吸附无选择性.吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附动力学同时匹配准一级动力学模型和准二级动力学模型.热力学参数(ΔG、ΔH和ΔS)计算结果表明,CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附是自发的吸热反应.     

壳聚糖及其衍生物处理重金属废水的研究

壳聚糖是无毒、易于生物降解的天然高分子有机物,壳聚糖及其衍生物是良好的水处理药剂,目前在重金属废水处理中也得到广泛的应用,因此对壳聚糖改性产物的研究也成为热点。文章从羧甲基壳聚糖、交联壳聚糖、壳聚糖季铵盐、多孔壳聚糖微球和含硫壳聚糖衍生物5种壳聚糖改性产物的制备及其去除重金属性能,概述了壳聚糖的研究现状及其衍生物在重金属废水处理中的发展前景及应用,并对壳聚糖及其衍生物在水处理中的研究进行展望。     

粉煤灰负载壳聚糖对磷吸附的热力学研究

以粉煤灰负载壳聚糖作为吸附剂,在静态吸附条件下,研究了其对磷的吸附行为,并对吸附过程的热力学进行了分析。结果表明,吸附平衡数据都能够较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Langmuir方程能够更好地描述吸附等温线。在20～35℃范围内,磷在粉煤灰负载壳聚糖上的吸附是一个吸热过程,反应的吉布斯自由能变小,同时伴随着熵值的增加,吸附焓变为44.36 kJ/mol。     

碳纳米管/二氧化钛/壳聚糖催化薄膜光催化活性及苯降解机理

通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外可见光漫反射谱(UV-vis)对碳纳米管/二氧化钛/壳聚糖复合薄膜的晶体结构和形貌进行表征,以室内空气典型污染物气相苯为模型反应物,研究碳纳米管/二氧化钛/壳聚糖催化薄膜的光催化活性及其对苯的光降解机理。结果表明,制备的碳纳米管/二氧化钛/壳聚糖催化薄膜所具有的良好催化活性归功于碳纳米管、二氧化钛和壳聚糖三者的协调效应;气相苯光降解产生的主要中间产物是乙酸乙酯和十一烷,以及少量的丙烯醛、4-羰基-甲基-苯乙酮、十二烷烃、2,4,-二叔丁基苯酚、二十一烷烃。根据红外光谱分析与GC/MS分析结果,进一步提出了气相苯的降解机理过程。     

香草醛改性壳聚糖的制备及其吸附性能

香草醛经Schiff反应对壳聚糖进行了修饰、研究了产物对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺的吸附性能,同时考察了pH值、时间、温度等因素对吸附的影响结果表明,改性后的壳聚糖具有不流失,易再生的特点,且对金属离子的饱和吸附量比壳聚糖的大（改性后的壳聚糖对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺吸附量分别为 143.5、 558.9、 357.7、178.4mg/g）．     

壳聚糖吸附废水中铅离子的研究

研究了壳聚糖对废水中Pb2+的吸附特性,考察了壳聚糖溶液加入量、吸附时间及体系pH等条件对壳聚糖吸附溶液中Pb2+效果的影响。当质量分数为0.8%的壳聚糖溶液加入量为0.4 mL、吸附时间为30 m in、体系pH为5~6时,处理浓度为1×10-4mol/L的含Pb2+溶液,Pb2+去除率可达98%;同样条件处理印染废水,Pb2+去除率可达92.6%。     

水性油墨废水的混凝工艺试验

探讨了水性油墨废水处理中的混凝工艺,对混凝剂的种类及投药量、混凝最佳pH值、助凝剂种类及投药量等工艺条件进行了优化。当混凝剂为FeCl3,投药量为80mg/L,pH为4.0左右,助凝剂为壳聚糖,投药量为0.8mg/L时,处理后的废水COD去除率达87%以上,色度去除率达99%以上。     

二氧化钛/碳纳米管/壳聚糖薄膜的制备及对苯的降解性能

研究了光催化降解挥发性有机化合物过程中催化剂二氧化钛/碳纳米管/壳聚糖薄膜的制备以及该催化剂对苯的光催化性能。首先采用溶胶-凝胶法制备纳米复合材料二氧化钛/碳纳米管,然后利用壳聚糖作为交联剂,制得二氧化钛/碳纳米管/壳聚糖复合材料催化薄膜。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)透射电镜扫描(TEM)和紫外-可见光漫反射(UV-Vis)等技术分析了复合材料薄膜的组成、结构、形貌和对光的吸收性能,然后使用该催化剂对室内常见的污染物苯进行降解,并在同样的实验条件下,使用催化剂二氧化钛(P25)/壳聚糖对苯进行降解,对两者催化性能进行对比,结果表明,二氧化钛/碳纳米管/壳聚糖对苯有更强的吸附能力和更高的催化活性。     

新型两性壳聚糖絮凝剂的合成及其絮凝效果的研究

该研究旨在通过化学修饰壳聚糖提高其污水处理的絮凝效果。通过壳聚糖的氨基与甲醛和酚类物质的曼尼希反应引入硫酸根基团,制备了3种具有不同取代度的两性壳聚糖衍生物。红外及核磁谱图分析结果证实,合成产物中具有苯并噁嗪环结构。经处理高岭土的水悬浮液进行模拟絮凝实验发现,这3种苯并噁嗪壳聚糖衍生物的絮凝效果随絮凝剂用量、污水pH和离子强度等条件变化而有较大变化,并均可在适当絮凝条件下获得最佳值。它们的絮凝效果全面优于未经处理的壳聚糖对比样品。取代度为80%左右的硫酸化壳聚糖絮凝剂处理污水可达近100%的浊度净化率。