壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料的制备与性能

文章以壳聚糖为功能单体,以硫酸根为印迹离子,制备了壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料,并对其进行表征,采用静态吸附法考察其对水中硫酸根的吸附性能。试验发现：在壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料中,铜离子首先与壳聚糖的氨基N原子及仲羟基的O原子发生配位,然后以铜离子为“媒介”,硫酸根以离子对的形式与铜离子发生复合,交联之后可脱除硫酸根形成与硫酸根离子相匹配的空间结构。交联反应和印迹反应大大降低了壳聚糖的结晶度,形成了其无定形的结构;壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料吸附硫酸根离子的吸附平衡时间为60 min,准二级动力学模型拟合结果显示对硫酸根的平衡吸附容量为63.21 mg/g。印迹技术形成与目标硫酸根离子相匹配的空间结构,大大提高了壳聚糖基硫酸根印迹吸附材料对硫酸根离子的吸附抗干扰能力。     

吸附法去除水中抗生素研究进展

随着社会经济的快速发展,抗生素被越来越多地应用于生产生活中,抗生素污染已成为亟须解决的环境问题.吸附法是一种去除抗生素简单、高效、经济的方法.综述了环境领域应用较为广泛的抗生素吸附材料,主要包括碳材料、矿物材料、金属骨架材料及水凝胶、气凝胶、磁性纳米材料、分子印迹材料等新型材料等,并比较了这些吸附材料各自的优缺点.同时...     

磁性纳米材料吸附处理工业废水的研究进展

介绍了磁铁矿、磁赤铁矿、MFe₂O₄型铁氧体等几种常见的磁性纳米颗粒及其制备和功能化方法,综述了磁性纳米吸附剂在重金属废水、染料废水、含油废水、含酚废水吸附处理中的新研究进展.根据研究过程中所存在的问题总结并展望了磁性纳米吸附材料的未来发展趋势,在今后的研究可从吸附剂的制备优化、吸附机理、实用性和再生回用等方面展开探究,以期发挥其在实际工业废水处理中的应用潜力.     

锌离子印迹聚合物的合成及固相萃取特性研究

为了达到对溶液中目标痕量金属离子的分离和分析,采用了硅胶表面金属离子印迹聚合技术,活化硅胶表面羟基后,在硅烷偶联剂(APS)存在条件下合成了Zn(Ⅱ)离子印迹聚合硅胶。对其进行表征和吸附、再生等性能及合成机理研究,并将所得Zn(Ⅱ)离子印迹聚合物填充于市售空白小柱制成Zn(Ⅱ)离子印迹聚合物固相萃取小柱,并对其固相萃取性能进行了初步研究表征结果表明,Zn(Ⅱ)成功印迹于活化硅胶表面。与非离子印迹硅胶相比,Zn(Ⅱ)离子印迹聚合硅胶具有更高的选择性,其最大静态吸附容量可达12.87 mg/g,并可反复利用10次以上保持吸附率不低于95%。所得Zn(Ⅱ)离子印迹聚合物固相萃取小柱在不同初始条件下对Hg的相对选择因子可达15.5和13.8。Zn(Ⅱ)离子印迹聚合硅胶是一种新型高效低成本的聚合物,可将其用于水溶液中Zn(Ⅱ)的分离和分析。     

磁性炭微球表面印迹吸附材料的制备及其对氨苄西林识别与选择性吸附

以核桃壳为原料,利用溶剂热法制备了磁性炭微球(MCMs),结合表面印迹技术制备了基于MCMs的磁性炭微球表面分子印迹材料(MMIPs).通过FT-IR、TGA、VSM和TEM等表征手段对其理化性能进行了表征,结果表明MMIPs为球形,印迹聚合层厚度50~80 nm,具有热稳定性和磁稳定性.采用吸附实验研究了MMIPs对AMP的识别与选择性吸附性能.Langmuir等温模型能较好地描述MMIPs对AMP的吸附平衡数据,25℃时MMIPs的单分子层最大吸附容量为40.96 mg·g-1.准二级动力学模型能较好的描述MMIPs对AMP吸附动力学行为.选择性分析结果表明,MMIPs对AMP具有较好地选择识别性,并且MMIPs可以循环使用5次.结合高效液相色谱分析技术,MMIPs已成功应用于牛奶样品中痕量AMP的分离、富集和回收,AMP的回收率为92.78%.     

功能化凹凸棒吸附材料的制备及其对重金属废水中Pb2+的吸附行为

重金属离子废水会对人体健康和环境造成严重威胁,吸附法是去除重金属废水中重金属离子的重要方法.对凹凸棒土(ATP)接枝磁性Fe₃O₄纳米粒子,再使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行改性,制备了具有良好吸附性能的凹凸棒复合纳米材料吸附剂(ATP-Fe₃O₄-APTES),并将其用于重金属离子废水的处理.利用FT-IR、 XRD、 SEM及TEM、 BET吸脱附法、 Zeta电位和VSM分析等方法对材料的结构和表面性质进行了分析表征.研究了所制备材料对重金属离子Pb²⁺的吸附行为,考察了溶液pH、吸附时间、吸附温度和Pb²⁺初始浓度等因素对材料吸附性能的影响作用,探讨了吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学行为.结果表明,材料对Pb²⁺的最大吸附容量为129.32 mg·g^-1.吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式,表明材料对Pb²⁺的吸附是单分子层化学吸附;吸...     

铅离子印迹聚合物的研究进展

离子印迹聚合物具有制备简单、结构稳定、识别性强、吸附容量大等优点,在离子分离、富集和传感器等领域有着广阔的应用前景。介绍了离子印迹技术原理,对目前铅离子印迹聚合物的制备方法、吸附选择性、复用性及其在富集与分离、电化学传感器等领域的应用进行了综述,提出铅离子印迹聚合物在制备和应用过程中存在的问题及未来的发展方向。     

磁性分子印迹材料对双酚A的识别与选择性吸附

通过简单的溶胶-凝胶法制备了以Fe3O4@SiO2为载体的磁性分子印迹材料(MMIPs),通过TG、FT-IR、VSM和TEM等方法对其物理化学性质进行了表征,并研究了其对双酚A(BPA)的识别与选择性吸附性能.研究发现印迹材料对BPA有特殊的吸附能力,即能够与BPA上的酚羟基发生键合形成氢键,其对BPA的吸附符合Langmuir吸附模型和拟二级吸附动力学;且在pH=6时,其对BPA的吸附能力达到最强,为18.37 mg·g-1(温度为25℃,时间为60 min).与其它结构相似的酚类化合物相比,MMIPs对BPA的吸附最强,具有选择识别性;可利用良好的磁性(15.4 emu·g-1)使BPA从溶液中分离去除;并且MMIPs可以循环使用6次;此材料在微量BPA的提取、分离与吸附等领域具有应用价值.     

磁性膨润土材料吸附处理印染废水研究

针对目前膨润土在应用中的一些问题,对膨润土进行磁性能改性,通过共沉淀法制备磁性膨润土颗粒,并对其进行了X射线衍射和磁性能表征分析.以阴离子染料OrangeⅡ为目标化合物,研究了磁性膨润土材料对OrangeⅡ废水的吸附效果,并探讨了主要工艺参数如阳离子表面活性剂的质量浓度、pH、温度等对染料去除率的影响.结果表明:阳离子...     

磁性共价有机框架的制备方法研究

磁性共价有机框架（magnetic covalent organic framework,MCOFs）是一种新型多孔结晶有机框架材料,由于其结合了磁性纳米颗粒和共价有机框架（covalent organic frameworks,COFs）的优点,具有比表面积大、热稳定性和化学稳定性良好、饱和磁化强度高等特点,能够快速实现污染物与溶液的分离,弥补了COFs难以分离和回收的缺点,因此在磁性固相萃取、生物检测、传感等方面具有巨大的潜在应用.然而关于MCOFs制备方法的文章鲜见报道,其制备方法根据磁性纳米颗粒与COFs不同的连接形式而不尽相同,根据2011—2019年关于MCOFs的重要文献,综述了目前MCOFs的制备方法,包括包覆法、单体聚合法及原位合成法等,指出了不同制备方法的优缺点,同时探讨了MCOFs今后的发展方向和潜在应用,希望能够为MCOFs研究提供理论依据.包覆法制备条件较温和,保存了磁性纳米颗粒的完整性,是最为广泛应用的一种策略方法;单体聚合法操作简单,但制备条件苛刻,可控性不强;原位合成法制备MCOFs更多依赖于单体聚合法制备的共价三嗪骨架,需要不断开发基于其他类型COFs的MCOFs制备条件.今后MCOFs的制备方法应从材料设计多样性、应用广泛性等方面进行考虑,并向有望实现大规模工业应用方面发展.      

木质素基吸附材料的制备及其吸附性能研究

以木质素磺酸盐为原料,利用反相悬浮聚合技术,成功制备木质素基吸附材料,并研究了交联剂用量、分散剂用量、聚合温度、聚合时间及体系酸度等对悬浮聚合反应及其阳离子染料亚甲基蓝吸附性能的影响。实验结果表明,所制备的吸附材料对亚甲基蓝有较快的吸附速度和较高的吸附量,当木质素吸附材料对亚甲基蓝的吸附量达到17.71mg/g后,吸附趋向饱和,温度保持在30℃左右有较高的吸附量。     

砷(Ⅲ)离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以磁性氧化石墨烯为载体,砷离子(As(Ⅲ))为模板离子,3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)为功能单体,正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂合成了As(Ⅲ)离子印迹磁性氧化石墨烯纳米材料(MGO-IIP),并使用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计对合成材料进行了表征.同时,考察了MGO-IIP对As(Ⅲ)的吸附特性.结果表明:318 K下MGO-IIP对As(Ⅲ)的最大吸附量为148.1 mg·g~(-1),仅20 min即可达到吸附平衡,印迹因子为2.35;吸附过程服从Langmuir模型和准二级动力学模型,说明是自发的吸热过程;在其他干扰离子存在的情况下,MGO-IIP对As(Ⅲ)仍然具有良好的吸附效果,且能够重复使用4次,在含砷废水处理中具有应用价值.MGO-IIP材料对As(Ⅲ)的吸附机制为表面络合作用及物理吸附.     

含重金属离子废水吸附过滤处理技术(Ⅰ)──新型吸附过滤材料的研究

通过反复沉淀法和蒸发溶剂法改性普通石英砂滤料(20～40目),制备处理含重金属离子废水的新型吸附过滤材料;利用电子显微镜及电子衍射等考察了其表面形态及组成;测定了材料表面的固着性能与Cd2+,Cr3+等的吸附能力。结果表明,所制备的材料能有效吸附Cd2+、Cr3+等离子;蒸发溶剂法所制备的样品的比表面积较反复沉淀法的大,微观表面结构也更粗糙复杂;材料表面铁氧化物由γ－Fe₂O₃、FeO(OH)组成。      

桔皮纤维素基Pb2+印迹聚合物的优化合成

涉及铅金属的采选矿和工业应用会产生含铅废水,传统方法是通过沉淀或吸附将铅离子转化为固态物质分离出来,不但资源浪费,还存在二次污染风险。实验采用干桔皮粉作为原料,先通过乙醇浸提类黄酮素,残渣经洗涤、接枝反应、印迹吸附、交联反应和脱附再生,得到一种对铅离子具有特异吸附性能的桔皮基铅离子印迹聚合物。接着优化接枝和交联工艺,并进行聚合物电再生。结果表明:合成工艺中,利用硫脲作为活性基团接枝反应的吸附容量最高,为21.38 mg/g,在摩尔比1∶1的Pb~(2+)和Zn~(2+)共存溶液中,对Pb~(2+)识别能力为86%。优化接枝条件为:pH=7,T=85℃,t=7 h,硫脲用量2 g/g(桔皮);优化交联条件为:T=55℃,t=3 h,环氧氯丙烷用量30 mL/g(桔皮);电再生时,该聚合物分别进行单独再生和与氟离子印迹聚合物同时再生,再生后吸附容量分别为14.9 mg/g和18.76 mg/g,目标离子回收率88.37%和91.45%。     

活性炭/铁氧化物磁性复合吸附材料的制备及去除水中酸性橙Ⅱ的研究

为获得同时具有优良的吸附特性和磁分离性的吸附材料,把活性炭和铁氧化物进行复合,得到活性炭/铁氧化物磁性复合吸附材料.吸附饱和后,用简单的磁分离工序即可把该吸附材料从溶液中快速分离出来.用共沉淀法制备了活性炭与铁氧化物质量比分别为3∶2和3∶1的磁性复合吸附材料,并用磁强计、BET比表面测定仪、XRD和扫描电镜对其进行了表征.考察了制备温度对复合吸附材料磁性的影响,研究了磁性复合材料吸附去除水中偶氮染料酸性橙Ⅱ的动力学、等温线及pH的影响.结果表明,不同温度条件下制备的复合吸附材料均有良好的磁性能,铁氧化物的存在对其比表面或者孔结构影响不大;活性炭铁氧化物磁性复合吸附材料对偶氮染料酸性橙Ⅱ的吸附动力学和吸附等温线也表明铁氧化的存在对活性炭的高吸附能力没有影响.     

磁性氧化石墨处理乳化含油废水及磁致增强效应

以高铁酸钾为氧化剂,基于改进Hummers法制备了新型磁性氧化石墨材料,在SEM、FTIR、氮气吸脱附和表面接触角表征基础上,探究了该材料处理乳化含油废水的效果及磁致增强效应.结果表明：相较于石墨,磁性氧化石墨比表面积增大,表面有卷曲结构并负载着Fe₃O₄颗粒,具有含氧官能团,存在疏水性较强的微观孔隙结构.在外加磁场条件下,磁性氧化石墨团聚,形成疏水性宏观孔隙结构,利于乳化油滴的吸附和附着.磁性氧化石墨处理乳化含油废水的能力远好于石墨与粉末活性炭,且处理效率与磁场强度成正相关,COD去除率可达95%以上.使用后的磁性氧化石墨进行溶剂萃取或热处理,可以循环使用.磁性氧化石墨经过4次循环使用,热再生效率为92%,溶剂萃取再生效率为86%.以上研究为乳化含油废水的处理提供了一种有效的方法.     

分子印迹固相萃取测定天然海水中的三苯甲烷类杀菌剂

分别以结晶紫(CV)和孔雀石绿(MG)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDGMA)为交联剂,本体聚合法合成了印迹聚合物。运用扫描电镜和紫外光谱法分别对聚合物进行表征和识别机理的探索;采用静态平衡吸附实验研究了聚合物的结合特征及其对底物的选择性;以印迹聚合物为填料制备固相萃取柱,结合高效液相色谱分析了三份天然海水样品。结果表明:模板分子与功能单体之间形成1∶1络合物,印迹聚合物中的特异性立体空穴对模板分子的吸附能力要明显高于非印迹聚合物;自制固相萃取柱能够从天然海水中选择性的分离富集三苯甲烷类杀菌剂,在一号水样中检出CV和MG,浓度分别为0.92 ng/mL和1.30 ng/mL,二号水样中检出CV,浓度为0.52 ng/mL。     

挥发性有机物(VOCs)吸附材料的研究进展

目前,我国面临严重的挥发性有机物（VOCs）污染问题。吸附法是研究与应用最为广泛的VOCs治理技术。主要介绍了吸附净化VOCs原理和几种常见的VOCs吸附材料,包括活性炭、新型多孔炭材料、沸石分子筛、黏土基吸附剂、金属有机框架和介孔硅。详述了各吸附材料的VOCs吸附能力和优缺点,判断了其应用价值,并指出了为提升大规模工业化应用潜力,后续研发的VOCs吸附材料应满足高吸附量、高疏水性、高热稳定性和再生能力强4个特征。     

Pickering乳液聚合法合成分子印迹聚合物及其在污水处理中的应用现状

相较于分子印迹聚合物的传统合成方法,Pickering乳液聚合法成本低廉且更加环保,所合成的分子印迹聚合物可有效用于水体中污染物的去除。概述了Pickering乳液聚合法合成分子印迹聚合物的机理,分析了影响分子印迹聚合物性能的因素,阐述了利用该方法合成的分子印迹聚合物吸附分离废水中各种污染物的应用现状,并对Pickering乳液聚合法合成分子印迹聚合物材料的研究前景进行了展望。     

用稻米壳吸附去除废水中的铜离子和铅离子

稻壳是一种廉价的生物质吸附剂,用于从废水中去除铜、铅离子。研究了吸附时间、pH值、加入量与粒径、金属离子初始浓度等因素对吸附去除水中铜、铅离子的影响。实验结果表明：在最佳吸附条件下,稻壳对初始浓度为4mg/L铜离子、10m班铅离子的吸附量分别为0．62和2．09mg／g,去除率分别为63％和83％。同时,Cu^2＋和Pb^2＋在天然稻壳上吸附的热力学行为与Langmuir吸附等温式吻;动力学数据研究表明,吸附满足;隹二级动力学模型。稻壳将是去除废水中Cu^＋和Pb^2＋有潜质的材料。