纳米MnO_2/Fe_3O_4对镉离子的静态吸附

采用水热合成法将Mn O_2包覆于纳米Fe_3O_4的表面,制备出纳米Mn O_2/Fe_3O_4,并将其用于含镉溶液的吸附。考察了吸附效果的影响因素,并研究了纳米Mn O_2/Fe_3O_4的重复使用性能。实验结果表明:在初始镉离子质量浓度为10 mg/L、吸附剂投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为12 h的条件下,镉离子去除率由使用纳米Fe_3O_4时的3%增至使用纳米Mn O_2/Fe_3O_4时的96%;在初始镉离子质量浓度为50 mg/L、纳米Mn O_2/Fe_3O_4投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为1 h的条件下,镉离子去除率达78%,吸附量为9.7 mg/g;经5次重复使用后,纳米Mn O_2/Fe_3O_4对镉离子的去除率仅比首次使用时降低了10百分点,具有良好的重复使用性能。     

改性多壁碳纳米管对Pb2+、Cu2+和Co2+的竞争吸附研究

采用HNO3改性的多壁碳纳米管（MWCNTs）分别对Pb^2＋、Cu^2＋和Co^2＋进行吸附,并在含3种离子的混合溶液中进行竞争吸附。单一离子吸附结果表明,在室温、pH=5的条件下,MWCNTs对单一离子的饱和吸附量分别为：Pb^2＋91mg／g;Cu^2＋24mg／g;Co^2＋12mg／g。竞争吸附结果表明,在溶液中各金属离子的平衡质量浓度均为30mg／L时,MWCNTs对Pb^2＋、Cu^2＋和Co^2＋的平衡吸附量分别为43,15,6mg／g。MWCNTs对3种金属离子的吸附选择性大小顺序为：Pb^2＋〉Cu^2＋〉Co^2＋分别用Langmuir和Frundlich模型对单一吸附和竞争吸附进行拟合,结果表明,该吸附过程更符合Langmuir模型。     

改性累托石吸附处理含镉废水

采用硫酸和高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵对累托石进行改性,考察了改性累托石吸附处理模拟含镉废水的影响因素.实验结果表明,在废水质量浓度为50 mg/L、废水pH为6.0、改性累托石加入量为1.2g/L、吸附时间为90 min、废水温度为25℃的条件下,改性累托石对镉的去除率可达98.00%以上,改性累托石对镉的吸附符合Langmuir模型.     

生物炭对铅离子的吸附性能

以废弃松木屑为原料,采用控制热分解法制备了生物炭。运用BET和FTIR等技术对生物炭进行了表征,考察了生物炭对铅离子的吸附效果,并探讨了吸附机理。表征结果显示,700℃氨气处理的生物炭,其比表面积和总孔体积显著增大。实验结果表明:生物炭对铅离子的吸附效果优于普通活性炭,且以700℃氨气处理的生物炭为最佳;随溶液pH的升高生物炭对铅离子的去除率增大,当pH为4~6时去除效果较好;在溶液pH为6、初始铅离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量为1 g/L、吸附时间为6 h的条件下,700℃氨气处理的生物炭对铅离子的去除率达99%以上;700℃氨气处理的生物炭的Langmuir吸附常数和Freundlich吸附常数远大于普通活性炭和其他工艺的生物炭;铅离子在生物炭上的吸附过程符合拟二级动力学方程。     

纳米银负载型阳离子交换树脂的制备及其对水中碘离子的吸附去除

以大孔型磺酸基聚苯乙烯阳离子树脂为载体,采用硝酸银溶液浸渍、硼氢化钠溶液还原制备了纳米银负载型阳离子交换树脂,并对其吸附去除水中碘离子的性能进行了研究。结果表明：最佳硝酸银浸渍浓度为10 mmol/L,对应载银量19.3 mg/g;25 ℃中性水溶液中,该材料对碘离子的饱和吸附量为74.7 mg/g;吸附量受溶液离子强度的影响较小,但当溶液pH从11降至3时吸附量降低了23%。根据吸附前后材料的XPS谱图变化推测碘离子的去除机理可能为：树脂载体上负载的纳米银活性组分首先与水中溶解氧发生氧化反应产生银离子,随后与溶液中的碘离子结合形成AgI沉淀,从而将碘离子从溶液中去除。     

聚丙烯酰-6-氨基吡啶的制备及其对重金属离子的吸附

以2,6-二氨基吡啶为原料,合成了功能单体2-丙烯酰-6-氨基吡啶,并将其与乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚合成了聚合物吸附剂聚丙烯酰-6-氨基吡啶。考察了聚合物吸附剂对重金属离子的吸附分离性能。实验结果表明：在混合液中Cu²⁺,Zn²⁺,Cd²⁺,Ni²⁺的初始质量浓度均为10 mg/L、聚合物吸附剂加入量为5 g/L、溶液pH=7、吸附时间为10 min的条件下,聚合物吸附剂对各离子的吸附率均大于90%;采用浓度为0.5 mol/L的HCl溶液对吸附后的聚合物吸附剂进行洗脱,4种重金属离子的洗脱率均可达97%以上;该吸附剂具有很好的稳定性,重复使用11次后其对4种重金属离子的饱和吸附量均未有明显的下降。     

L-谷氨酸改性氧化石墨烯对Cu2+的吸附

采用L-谷氨酸（L-Glu）改性氧化石墨烯（GO）制备吸附剂L-Glu/GO,并进行了XRD、FTIR和SEM表征。考察了不同因素对L-Glu/GO吸附Cu²⁺的影响,并对L-Glu/GO的吸附-解吸能力进行了研究。实验结果表明：L-Glu/GO对Cu²⁺的吸附在10 min内就可达到吸附平衡;在Cu²⁺初始质量浓度为70 mg/L、初始pH为5、L-Glu/GO投加量为0.200 g/L、吸附时间为120 min、吸附温度为30 ℃的条件下,L-Glu/GO的最大吸附量可达292.460 mg/g。准二级动力学和Langmuir模型能很好地拟合此吸附过程,且显示该吸附过程可促进L-Glu/GO对Cu²⁺的吸附。热力学研究结果表明该吸附过程是一个自发的放热过程。经过5次吸附-解吸循环后,L-Glu/GO对Cu²⁺的吸附率仍在92%以上,表明该吸附剂再生性好,可重复使用。     

氨基改性二氧化硅气凝胶的制备及其对镍离子的吸附性能

以正硅酸乙酯为硅源、3-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备了氨基改性二氧化硅气凝胶,采用FTIR、SEM、TEM和BET技术对其进行了表征,并将其用于对水中镍离子的吸附。表征结果显示,改性前后的气凝胶均具有三维多孔网络结构,比表面积分别为877.35 m²/g和357.76 m²/g,平均孔径分别为10 nm和12 nm。实验结果表明：溶液pH为4~7时改性气凝胶对镍离子均保持较高的吸附量,溶液pH为6左右时吸附量最高;Langmuir等温吸附模型能更好地描述镍离子在改性气凝胶上的吸附行为,其饱和吸附量为70.03 mg/g,改性前仅为29.05 mg/g;改性气凝胶重复使用5次后,仍保持较高的镍离子去除率,重复使用性能良好。     

聚丙烯酰-6-氨基吡啶的制备及其对重金属离子的吸附

以2,6-二氨基吡啶为原料,合成了功能单体2-丙烯酰-6-氨基吡啶,并将其与乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚合成了聚合物吸附剂聚丙烯酰-6-氨基吡啶。考察了聚合物吸附剂对重金属离子的吸附分离性能。实验结果表明:在混合液中Cu2+,Zn2+,Cd2+,Ni2+的初始质量浓度均为10 mg/L、聚合物吸附剂加入量为5 g/L、溶液pH=7、吸附时间为10 min的条件下,聚合物吸附剂对各离子的吸附率均大于90%;采用浓度为0.5 mol/L的HCl溶液对吸附后的聚合物吸附剂进行洗脱,4种重金属离子的洗脱率均可达97%以上;该吸附剂具有很好的稳定性,重复使用11次后其对4种重金属离子的饱和吸附量均未有明显的下降。     

活性炭纤维吸附模拟废气中的乙醇和乙醚

采用动态吸附法研究了5种活性炭纤维（ACF）对乙醇、乙醚及模拟混合废气中的乙醇和乙醚的吸附性能。实验结果表明：当ACF-1,ACF-2,ACF-3,ACF-4分别吸附乙醇和乙醚时,在室温、乙醇质量浓度12.0 mg/L、乙醚质量浓度13.0 mg/L的条件下,4种ACF对乙醇的穿透吸附量和饱和吸附量分别为60~70 mg/g和339~409 mg/g,对乙醚的穿透吸附量和饱和吸附量分别为50~65 mg/g和301~344 mg/g;在室温、模拟混合废气中乙醇和乙醚的质量浓度均为11.6 mg/L、吸附时间120 min的条件下,具有较大的比表面积和微孔体积的ACF-5对乙醇的吸附量为205 mg/g,对乙醚的吸附量为223 mg/g;在脱附真空度-0.95 Pa、脱附时间20 min的条件下,经17 次使用的ACF-5对模拟混合废气中乙醇和乙醚的穿透吸附量均为87 mg/g,穿透时间均为12 min。     

Synthesis,Characterization and Application of α, β, and γ Cyclodextrin-Conjugated Graphene Oxide for Removing Cadmium Ions from Aqueous Media

In this study, a novel and facile route for the synthesis of cyclodextrin-conjugated graphene oxide (CDs–GO) nanocomposites by esterification reaction in the presence of EDC/DMAP as catalyst, was developed. The formation of CDs–GO was successfully approved by FT-IR, SEM, TEM, TGA and BET analyses. Then competitive adsorption capacity of cadmium ion by CDs–GO composites and the impact of different empirical parameters like contact time, initial metal ion concentration, and initial pH on the adsorption process were studied. The results showed that β-CD–GO at pH 7 is suitable for removing Cd(II) with 90?% removal efficiency. Also, the adsorption capacity experiment at constant concentration of 50 ppm of Cd(II) showed that more than 50?% of Cd(II) ions could be adsorbed by γ-CD–GO reaching an equilibrium within 2 h. Therefore, the γ-CD–GO and α-CD–GO showed high adsorption capacity toward Cd²⁺ (222.22 mg/g) which were pointedly more than that of β-CD–GO (208.33 mg/g). Furthermore, adsorption kinetics, isotherm studies, and thermodynamic analyses were evaluated. The adsorption data exhibited excellent fit to the pseudo-second-order (R²?>?0.99) and Freundlich isotherm models.

     

复合改性粉煤灰对磷的吸附性能

将粉煤灰（FA）与Na₂CO₃混合焙烧后浸渍负载Fe²⁺,制备了复合改性粉煤灰（CMFA）。通过多种手段对CMFA进行了表征,并将其用于含磷废水的吸附处理。表征结果显示：改性后的粉煤灰表面疏松多孔,比表面积增大了21倍,产生了金属盐类熔出物及羟基氧化铁和羟基官能团。实验结果表明：当初始磷质量浓度为50 mg/L、吸附温度为20 ℃、溶液pH为4.3、CMFA投加量为5 g/L、吸附时间为30 min时,磷去除率可达98.01%,较FA的50.10%大幅提升;20 ℃时,CMFA对磷的饱和吸附量可达22.15 mg/g;用拟二级动力学模型可较准确地描述CMFA对磷的吸附过程,该过程为自发的吸热过程,符合Langmuir等温吸附模型,为以离子交换为主的化学吸附。     

磁性离子印迹聚合物的制备及其对水中Pb(Ⅱ)的吸附

以铅离子为模板离子、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈为交联剂和引发剂、稀盐酸为洗脱剂,采用微波辅助反相乳液悬浮聚合法,制备了磁性离子印迹聚合物(MIIP),通过SEM、FTIR、XRD和BET技术对其进行了表征,并将其用于水中Pb(Ⅱ)的吸附.在初始质量浓度60 mg/L、溶液pH 6、吸附温度303 K、吸附时间6...     

Converting Waste Polystyrene into Adsorbent: Potential Use in the Removal of Lead and Cadmium Ions from Aqueous Solution

Waste of polystyrene was converted into a cation exchange resin and was used for the removal of lead and cadmium metals from aqueous solution. Wastes consisting of coffee cups were crushed into small pieces and immersed into a solution of sulfuric acid in order to attach sulfonic group to polymer chain, these groups are responsible for the exchange properties of the modified plastic. The cation exchange capacity (CEC) was determined and was comparable to commercial exchangers. The adsorption isotherms of resin with synthetic wastewater containing lead and cadmium ions were tested. Adsorption analysis results obtained at various concentrations showed that the adsorption pattern on the resin followed Langmuir isotherms.     

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。     

水热法表面改性陶粒及其对水中磷的吸附性能

采用水热法制备碳改性陶粒和铁/碳改性陶粒,对改性陶粒表面进行了表征,研究了改性陶粒对废水中磷的吸附效果。表征结果显示,改性后陶粒形貌更规则,比表面积增加,有机官能团种类增多。吸附实验结果表明,碳改性陶粒和铁/碳改性陶粒在初始磷质量浓度为5 mg/L、pH分别为6和5、陶粒投加量为0.03 mg/L的条件下,于35℃下吸附8 h,磷的去除率分别达到97.28%和93.10%,剩余磷质量浓度分别为0.136 mg/L和0.345 mg/L;Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程更适合描述两种改性陶粒对磷的吸附过程,且改性后陶粒均具有良好的解吸能力,解吸率随解吸剂浓度的增加而增大。     

金属有机骨架材料UiO-66的制备及其对溶液中NO_3~-的吸附

采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料UiO-66。通过XRD、SEM、FTIR对其进行了表征。考察了UiO-66对溶液中NO_3~-的吸附性能。实验结果表明,加入冰乙酸作调节剂后,得到的UiO-66晶体形貌均匀,直径在100nm左右,结晶度更好。在初始溶液pH为5、反应温度为30℃的条件下,UiO-66吸附NO_3~-反应90 min后,吸附达到平衡,平衡吸附量为39.67 mg/g。UiO-66吸附NO_3~-的吸附行为符合Freundlich等温线和准二级动力学吸附模型。吸附作用主要是材料中金属位点Zr对NO_3~-的静电吸附。UiO-66材料具有良好的再生性能,可重复使用。