聚合物水凝胶的制备以及吸附废水中铅离子

以2-丙烯酸羟乙酯(HEA)和L-半胱氨酸(L-Cys)为单体,采用辐射共聚法制备了对Pb2+具有高效吸附性能的水凝胶,利用改性剂(乙酰胺基-L-半胱氨酸)对共聚物水凝胶进行了改性,应用SEM、FT-IR、XPS等方法表征了水凝胶的性能,研究了改性后水凝胶在不同pH以及不同温度条件下对Pb2+的吸附效果,探讨了水凝胶吸附Pb2+的吸附机理,并且采用EDTA二钠为脱附剂,探索了水凝胶的重复利用能力。     

木质素基水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附性能

以木质素磺酸钠(LS-Na)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚反应合成了生物质LS-g-PAMPS/AA水凝胶吸附剂,利用FTIR分析了水凝胶的结构。研究了吸附剂用量、染料初始浓度、吸附时间对亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能的影响,结果显示,在MB初始浓度为1 000 mg/L,吸附剂为0.1 g时,吸附量和吸附率分别达1 914 mg/g和95%。平衡吸附数据满足Langmuir吸附等温模型,吸附动力学曲线较好地符合准二级动力学反应模型。木质素水凝胶对MB染料废水具有显著的吸附效果,可以作为阳离了染料废水处理用的生物质吸附剂。     

多胺基水凝胶的合成及其对铜离子的吸附

以聚乙烯亚胺和2-丙烯酸羟乙酯为共聚单体,采用60Co-γ射线辐照法,制备了新型多胺基水凝胶p（PEI/HEA）,并对其进行了红外光谱和X射线电子能谱表征。通过静态吸附实验研究了其对水溶液中Cu（Ⅱ）的吸附性能,结果表明,随pH值的升高,水凝胶的吸附量逐渐增加,在pH=5.5时达到最大;p（PEI/HEA）对Cu（Ⅱ）的吸附动力学过程遵循准二级动力学模型,吸附等温过程符合Langmuir单分子层吸附,最大吸附量为28.98 mg·g-1。     

Mg/Al水滑石对水中痕量邻苯二甲酸酯的吸附动力学和热力学

研究了Mg／A1水滑石对水中痕量邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二（2一乙基己基）酯（DEHP）和邻苯二甲酸二辛酯（DnOP）的吸附动力学和热力学特性。结果表明,在所研究的浓度范围内,3种邻苯二甲酸酯的吸附动力学曲线均符合准二级速率方程,DMP、DEHP和DnOP分别在600、200和200min基本达到吸附平衡;3种邻苯二甲酸酯的吸附等温线基本符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程;在283～308K范围,pH=6．36,3种邻苯二甲酸酯初始浓度均为50μg／L时,吸附过程△H为负值且绝对值为5～12kJ／mol,表明吸附为放热过程,以表面物理吸附为主,邻苯二甲酸酯在Mg／Al水滑石上的吸附是色散力、诱导力、取向力和氢键力等多种作用力协同作用的结果。     

铁炭微电解法降解1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)是一种常用的离子液体,被越来越多地应用于精细化学品及药物的合成。由于其对水生生物有毒性的影响且难于生物降解,提出了采用铁炭微电解法来降解[BMIM]BF4,并探讨了影响处理效果的主要因素、工艺条件及其反应动力学。结果表明,影响铁炭微电解降解[BMIM]BF4的因素按从小到大的顺序为:炭铁比、反应时间、pH;铁炭微电解降解[BMIM]BF4的最佳工艺条件是:铁粉用量3 g/L、水样pH2.5、炭铁比2、反应时间为60~90 min;在此条件下,[BMIM]BF的去除率可以达到80%以上,且该降解反应为二级反应。     

冠醚-离子液体体系对水相中铀酰离子的萃取

以二环己基-18-冠醚-6（DCH18C6）为萃取剂,一系列离子液体为溶剂的冠醚-离子液体萃取体系对水相中铀酰离子（UO22+）进行萃取实验。结果表明：UO22+在1-丁基-3-甲基咪唑双三氟磺酰亚胺盐（NTf2）体系的去除效率明显高于六氟磷酸盐类（PF6-）离子液体。在水相中当硝酸浓度在3 mol·L-1左右时萃取效率最高,体系的萃取效率随着萃取剂浓度的增加而变大,共存离子的加入会降低体系的萃取效率,但是当加入的是硝酸根离子时,萃取率会相应增大。根据实验结果分析可以判断此萃取体系主要为阳离子交换过程。     

5种吸附剂对水中离子液体的吸附性能

实验研究了蒙脱土、活性白土、人造沸石、活性炭和水滑石5种吸附材料在25℃和50℃下对[Bmim]Cl的吸附过程,结果表明,蒙脱土对离子液体的去除效果最好,温度对活性炭的吸附有一定的影响,而对其他吸附剂的影响不大,说明这些无机矿物发生了离子交换型吸附过程。实验进一步研究了蒙脱土在25℃下对[Bmim]Cl、[Bmim]BF4、[Bmim]PF6、[Bmim]DBP、[Hmim]Cl和[Omim]Cl 6种离子液体的吸附行为,结果表明,对于阳离子相同的离子液体,阴离子对吸附影响不大;对于阴离子相同的离子液体,其饱和吸附量随着阳离子链长的增加而减小。     

离子液体负载型分子筛的制备及对染料的吸附

为了有效地处理活性黑染料废水,对离子液体负载型分子筛去除水中的活性黑染料进行了研究。首先制备了离子液体负载型吸附材料,分别考察了分散剂种类、离子液体加入量、浸渍时间3种因素对离子液体负载率的影响,确定负载工艺条件为:二氯甲烷作为分散剂、[OMim]BF4离子液体与分子筛质量比1∶2,浸渍时间12 h。其次研究了负载型吸附材料对染料废水的处理效果,考察了吸附材料添加量、溶液pH值、吸附时间对模拟废水活性黑染料去除率的影响,确定吸附工艺条件为:[OMim]BF4离子液体为最佳离子液体、吸附材料添加量0.40 g、pH=6、吸附时间12 h。在此最佳工艺条件下,染料去除率达98.23%。     

焙烧态锂铝水滑石对水中氟离子吸附性能研究

采用尿素水热法合成了不同摩尔比的锂铝水滑石(Li/Al LDHs),经480℃煅烧后制备出焙烧态锂铝水滑石(Li/AlLDOs)。研究了Li/Al LDOs对水中氟离子的吸附性能,分别考察了吸附时间、吸附温度和pH等因素对吸附效果的影响,并对吸附机制进行了探讨。结果表明,Li/Al LDOs吸附水中氟离子的行为符合准二级动力学方程,吸附等温数据符合Freundlich吸附等温方程,pH对吸附效果影响较大。X射线衍射分析表明,水滑石样品经历了物相转变及重构过程,Li/Al LDOs可有效去除水体中的氟离子。     

磁性木质素磺酸钠水凝胶对水中结晶紫的吸附性能

为了处理染料废水,本研究通过自由基接枝共聚和原位沉淀法制备了磁性木质素磺酸钠水凝胶(Fe₃O₄@LS),制备工艺简单环保,可实现木质素的高值化利用,且考察了Fe₃O₄@LS对水中结晶紫(CV)的吸附性能。结果表明,在25℃下,Fe₃O₄@LS投加量为400 mg·L^-1、pH=7.0、CV初始浓度为100 mg·L^-1、吸附时间80 min时,对结晶紫的平衡吸附量和去除率均达到最大,分别为237.08 mg·g^-1和94.83%,Fe₃O₄@LS对CV的吸附过程符合拟二级动力学方程及Langmuir吸附模型;一价和二价金属离子均会抑制Fe₃O₄@LS对CV的吸附,Fe₃O₄@LS具有良好的磁响应性,使其便于回收;再生实验结果表明,Fe₃O<...     

离子液体R_3NANR_3的制备及其脱硫性能

以二元酸和短链叔胺为原料,合成了已二酸三乙胺盐离子液体———R3NANR3。对该离子液体进行SO2气体的循环吸收和解吸行为的研究。实验结果表明,R3NANR3离子液体能对SO2气体进行有效的化学吸收。该吸收过程分二步进行,以第一步吸收为主。室温下（20℃）该离子液体在3 h以内吸收速率较快,3 h后吸收速率减慢并逐渐达到平衡。R3NANR3离子液体与SO2气体饱和吸收量的物质的量之比为1.08。较高温度将导致SO2气体的解吸,在90℃时饱和吸收液能较充分地解吸,残留量为0.0010 mol/L。多次吸收和解吸测试表明,R3NANR3离子液体能实现对SO2气体的循环吸收和分离,将成为烟气中SO2气体的脱除和利用的重要循环吸收剂。     

离子液体R3NANR3的制备及其脱硫性能

以二元酸和短链叔胺为原料,合成了已二酸三乙胺盐离子液体———R3NANR3。对该离子液体进行SO2气体的循环吸收和解吸行为的研究。实验结果表明,R3NANR3离子液体能对SO2气体进行有效的化学吸收。该吸收过程分二步进行,以第一步吸收为主。室温下(20℃)该离子液体在3 h以内吸收速率较快,3 h后吸收速率减慢并逐渐达到平衡。R3NANR3离子液体与SO2气体饱和吸收量的物质的量之比为1.08。较高温度将导致SO2气体的解吸,在90℃时饱和吸收液能较充分地解吸,残留量为0.0010 mol/L。多次吸收和解吸测试表明,R3NANR3离子液体能实现对SO2气体的循环吸收和分离,将成为烟气中SO2气体的脱除和利用的重要循环吸收剂。     

In vivo and in vitro metabolism of tobacco-specific nitrosamine, 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK), by the freshwater planarian, Dugesia japonica

Cigarette smoke is a risk factor for human health, and many studies were conducted to investigate its adverse effects on humans and other mammals. However, since large amounts of cigarette products are produced and consumed, it is possible that tobacco chemicals can end up in aquatic environments through several routes, thus influencing aquatic organisms. In this study, the presence of tobacco-specific nitrosamine (TSNA), 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK), in aquatic environment was demonstrated. Since toxic effects on and distribution patterns of tobacco chemicals in aquatic organisms were rarely studied, after results of an acute toxicity pretest were obtained, experiment was conducted to investigate the bioaccumulation pattern of NNK and distribution patterns of its metabolites, mainly 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL), in NNK-treated freshwater planarians, Dugesia japonica. Results from in vivo and in vitro studies showed that NNK was readily converted to NNAL through the carbonyl reduction in bodies of NNK-treated planarians. Tissue concentrations of both chemicals increased in time- and dose-dependent manners. Furthermore, we examined the end products of NNK/NNAL α-hydroxylation in NNK-treated planarians, but only 1-(3-pyridyl)-1,4-butanediol was detected, suggesting that NNK metabolism in planarians partially differs from that in mammalian systems. This is the first report on NNK metabolism in an aquatic organism and can be used as a foundation for developing freshwater planarians as a new in vivo model for the study of NNK toxicology in the future.