改进型生物质阴离子交换纤维制备及吸附性能

用氢氧化钠水溶液预处理,以乙二胺作交联剂,采用环氧氯丙烷和二甲胺对网状植物丝瓜络纤维进行化学改性,制备出改性丝瓜络阴离子交换纤维(LS-AEF),重点探讨了LS-AEF的形态特征并对其形态特征进行了表征分析,还考察了碱预处理对产品吸附水体中的NO-3的影响。研究结果表明,(1)LS-AEF引入带正电的胺基基团,可以提高对NO-3的吸附性能;(2)乙二胺剂量对产品吸附性能影响比较大,最佳剂量为9 mL,吸附率达到75%;(3)碱性预处理能够显著提高产品的吸附性能,碱处理前后的产品吸附率分别为76%和85%;(4)吸附过程符合伪二级动力学方程。     

罗丹明B在碱化丝瓜络纤维上的吸附性能

以碱化丝瓜络纤维作为生物吸附材料去除罗丹明B,研究了罗丹明B初始浓度、吸附时间及吸附温度对吸附效果的影响。结果表明:(1)加入10%(质量分数)NaOH溶液、100℃下振荡30min的碱化丝瓜络纤维吸附性能最好,吸附率达到43.82%。(2)随着pH、吸附剂投放量的逐渐增大,碱化丝瓜络纤维对罗丹明B的平衡吸附量逐渐减少。(3)随着吸附温度的升高,碱化丝瓜络纤维对罗丹明B的平衡吸附量先增大后减小,25℃时达到最大值(17.65mg/g)。(4)随着罗丹明B初始浓度的升高,平衡吸附量逐渐增加,但增加的幅度逐渐减小。(5)随着吸附时间的延长,碱化丝瓜络纤维对罗丹明B的吸附量逐渐增加,240min时吸附量基本趋于平衡。(6)Langmuir方程、二级吸附动力学方程能更好地拟合碱化丝瓜络纤维对罗丹明B的吸附过程。(7)碱化丝瓜络纤维对罗丹明B的吸附为物理吸附。(8)碱化丝瓜络纤维对实际废水中的罗丹明B仍然有较好的吸附能力。     

黄粉虫粪基吸附剂的制备工艺优化及其吸附性能

黄粉虫养殖过程中,会产生大量的虫粪。用黄粉虫粪为原料制成吸附剂,并用于亚甲基蓝模拟废水的处理。研究在不同磷酸浓度W、浸泡时间t1、活化温度T、活化时间t2等制备因素影响下,吸附剂对亚甲基蓝的吸附能力。结果表明,黄粉虫粪吸附剂最佳制备条件为：W=25 wt%,t1=10 min,T=400℃,t2=50 min。此条件下制备的吸附剂的比表面积为（589.6±2.1）m2·g-1。该吸附剂对亚甲基蓝的吸附动力学符合Ho-McKay模型,吸附速度控制步骤为内扩散,吸附等温线符合Langmuir模型,最大吸附量可达117.65 mg·g-1,吸附过程为热力学自发行为。     

以废塑料为基材的大孔型离子交换树脂的制备、表征和吸附性能

以废旧电视机外壳(WTVS)为原料,通过磺化反应和溶胀-渗透方法来制备大孔型离子交换树脂(SM-D001),并将其作为CO₂吸附材料的载体,采用N₂吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、压汞法等手段对大孔型离子交换树脂(SM-D001)进行表征。考察了不同正庚烷的量、不同乙醇/水质量比和不同致孔时间下制备的SM-D001对CO₂吸附能力的影响。结果表明,当致孔剂正庚烷的量为25 g,乙醇/水质量比为90∶10,致孔时间为5 h时,制备的离子交换树脂对CO₂的平衡吸附量达到1.87 mmol·g⁻¹。以SM-D001为载体,五乙烯六胺(PEHA)为改性剂,采用配位法制备的固态胺吸附剂对CO₂的吸附能力达到3.61 mmol·g⁻¹,并对其进行吸附动力学研究。上述研究结果为进一步证明固态胺吸附剂对CO₂吸附过程是物理吸附和化学吸附共同作用的结论提供参考。     

海藻酸钠包埋凹凸棒土颗粒吸附剂的制备及其对单宁酸的吸附

利用海藻酸钠和氯化钙成球原理,包埋制备有机凹凸棒土颗粒(GOAT)吸附剂,通过SEM图和红外谱图进行表征,通过批量实验考察了凹凸棒土颗粒吸附剂对水体天然有机质单宁酸的吸附行为,结果表明,凹凸棒土颗粒吸附剂内部形貌和粉体吸附剂(POAT)相比无明显变化;平衡吸附量(142 mg/g)稍低于粉体吸附剂(148 mg/g);吸附速率较快,100 min时吸附趋于平衡,吸附行为符合准二级动力学方程;吸附等温线符合Freundlich等温方程,吸附为放热反应;pH为6时吸附性能最佳。     

固定化微生物吸附剂的制备及其对六价铬和磺胺类抗生素的吸附性能

以银叶金合欢木屑为载体包埋伯克氏菌属(Burkholderia sp.,简称Y12菌)制备固定化微生物吸附剂——木屑-Y12吸附剂(SY12),考察了其对不同磺胺类抗生素和重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,SY12能有效吸附水体中的磺胺甲嘧啶 (sulfamerazine, SMZ)、磺胺嘧啶(sulfadiazine, SZ)和磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole, SMX),且对5 mg·L⁻¹ SZ的去除率最高,为47.9%。SY12对Cr(Ⅵ)也有高效吸附效果,其中对1 mg·L⁻¹ Cr(Ⅵ)吸附效果最佳,去除率达96.7%,吸附机制以化学吸附为主。SY12还能同时去除Cr(Ⅵ)–磺胺类药物((sulfonamide antibiotics, SAs)复合污染,但复合污染体系中,SY12对SAs的吸附能力略微下降,对Cr(Ⅵ)的去除能力却增强。此外,SY12能有效去除酸性电镀废水中的Cr;热干燥处理的木屑更有利于吸附Cr(Ⅵ)。     

负载IB族金属海泡石吸附NO性能的研究

采用浸渍法制备了负载IB族元素的系列金属基海泡石,用气相色谱等手段对制得的金属基海泡石对NO的吸附性能进行研究,并且对灼烧温度、金属负载量、分散度和压力等影响因素进行了讨论。实验结果表明,经过酸改性、负载金属后的海泡石对NO的吸附能力比原矿有很大的提高;选择出Cu/海泡石的最佳灼烧温度为300℃,最佳Cu负载量为5％;并证明在实验条件下Cu/海泡石上的NO吸附符合经验吸附等温式。     

环糊精改性沸石制备方法及对对-硝基苯酚吸附性能的影响

在碱性条件下,β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵合成了阳离子化的β-环糊精(CCD),并用于改性沸石获得环糊精改性沸石(CDMZ).研究了CCD合成条件对CDMZ吸附对.硝基苯酚性能的影响.结果表明,在2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与β-环糊精的配比为7:1,溶液pH=13的合成条件下,合成的CCD改性沸石所得CDMZ对对-硝基苯酚的吸附能力最佳.同时研究了沸石改性前的活化处理,CCD改性沸石的初始浓度和改性时间对CDMZ吸附对-硝基苯酚性能的影响.实验表明,改性前用NaCl溶液活化沸石有助于CDMZ吸附性能的改善;当CCD改性沸石的初始浓度和改性时间分别为15 g/L(以β-环糊精计)和8 h时,所得CDMZ对对-硝基苯酚(120 mg/L)的吸附能力可达263.7μg/g.     

改性丝瓜络纤维对水体日落黄的吸附特性

采用化学改性的方法将丝瓜络制备为阴离子吸附剂,并将其用于水体日落黄(SY)染料的吸附,分别考察了吸附剂的用量、日落黄染料的初始浓度(C0)、pH值、温度(K)、时间(T)5个因素对吸附效果的影响。通过模拟吸附等温曲线、吸附动力学以及热力学方程并通过比表面积(BET)和红外光谱(FTIR)分析改性丝瓜络吸附染料前后和丝瓜络改性前后的变化情况以此探究其吸附机理。结果表明,pH对吸附效果影响不明显;最大吸附量随温度升高而增大,在298 K温度时最大吸附量达到137 mg/g,是未改性丝瓜络的9.78倍。Langmuir方程拟合吸附过程描述最好,吸附类别为化学吸附。吸附过程符合伪二级动力学,是一个自发和吸热的过程。改性丝瓜络可以有效去除水体中的日落黄染料。     

氧化镁基催化吸附剂的制备及脱硝性能研究

采用共混合法制备氧化镁基催化吸附剂,通过正交实验设计找出其组分的最佳配比.利用该催化吸附剂对烟气进行脱硝实验,考察了焙烧温度、焙烧时间和床层温度对氧化镁基催化吸附剂去除NO的影响.结果表明,利用氧化镁基催化吸附剂可以对烟气进行直接催化分解脱硝,其最佳的焙烧温度和时间分别为350～500 ℃和3～4 h,脱硝率可达85%～95%.利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)对脱硝处理前后的氧化镁基催化吸附剂进行了分析,探讨其脱硝的机制.     

季铵化改性木屑纤维素的制备及对氟离子的吸附研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为醚化剂,对木屑纤维素进行了季铵化改性.探讨了季铵化改性木屑纤维素用量、pH、吸附温度、氟离子初始浓度和吸附时间对氟离子静态吸附率的影响,以及流速对氟离子动态吸附率的影响.结果表明:(1)静态吸附最佳工艺条件:季铵化改性木屑纤维素用量为3.0 g/L,pH为4.0～6.0,吸附温度为25 ℃,吸附时间为120 min.在此最佳工艺条件下,季铵化改性木屑纤维素对100 mL 50.00 mg/L氟离子溶液的吸附率最高可达90.11%.(2)在pH为5.0、25 ℃的条件下,将50.00 mg/L氟离子溶液以5 mL/min的流速流经装有3.0 g/L季铵化改性木屑纤维素的吸附柱,吸附率可达97.95%.(3)季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附过程为放热过程,在吸附过程中存在着化学吸附.(4)木屑来源丰富、价格价廉,季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附效果好,且吸附工艺简单、易于实现工业化,具有良好的应用前景.     

异喹啉季铵盐在盐酸中对A3钢的吸附及其缓蚀作用

采用失重、电化学法研究了异喹啉季铵盐在 1mol/L盐酸溶液中对A3钢的缓蚀行为及吸附规律。实验表明 ,异喹啉季铵盐是一种阴、阳极混合型缓蚀剂 ,其缓蚀性能优良 ,在A3钢表面产生化学吸附 ,吸附过程为放热反应。     

质子化改性交联壳聚糖的制备及其吸附硫酸根离子的性能

以壳聚糖为原料,甲醛为氨基保护剂,戊二醛为交联剂,采用反相悬浮交联法制备交联壳聚糖,再对其进行质子化改性得到质子化改性交联壳聚糖吸附剂。通过正交实验对该吸附剂的制备条件进行优化,并对其吸附水中硫酸根（SO₄^2-）的吸附等温特性和动力学进行研究,最后对制备和吸附过程进行能谱分析（EDS）并对吸附剂进行了再生实验。实验结果表明,交联反应的优化条件为：反应温度50℃、反应时间6 h、甲醛：戊二醛：壳聚糖为4.5：0.5：3（质量比）;该吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,在25℃（298 K）下,吸附容量最大可达133.87 mg/g;吸附过程较好地符合拟二级动力学模型;EDS分析表明了交联反应、质子化改性和吸附反应均已发生;该吸附剂的再生性能良好,可以重复使用。     

CTAB-HAP@ZMS复合材料的制备及其对氟离子的吸附性能

使用贝壳和粉煤灰等固体废弃物为原材料,采用水热合成法将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性后的羟基磷灰石(HAP)负载到粉煤灰基沸石分子筛(ZMS)上,得到一种高效的吸附剂(CTAB-HAP@ZMS)用于去除氟离子。当投加量为8.0 g·L⁻¹、pH为3、温度为55 ℃时,CTAB-HAP@ZMS复合材料的最高吸附容量达到了10.4 mg·g⁻¹,对10.0 mg·L⁻¹氟化钠溶液中F⁻的去除率可以达到95%。动力学和热力学拟合参数表明吸附过程主要为多分子层式、自发、吸热的化学吸附。将此吸附剂用于处理模拟地热水(F⁻初始浓度为8.0 mg·L⁻¹),去除率达到89%,残留浓度低于我国饮用水质量标准中F⁻的浓度限值(1.0 mg·L⁻¹)。此外,经4次循环再生吸附后,CTAB-HAP@ZMS复合材料仍然表现出较高的氟离子去除效率。该复合材料的制备不仅能使固体废物资源化,还在氟离子去除方面有广阔应用前景。     

纳米磷酸铈的制备及其对酸性废水中氟的吸附性能

采用液相沉淀法制备了磷酸铈纳米吸附剂(CeP),并研究了CeP对酸性废水中氟化物的去除特性。结果表明,与纳米水合氧化铈(HCO)相比,CeP在酸性条件下具有更强的稳定性。溶液pH对CeP的除氟性能有较大影响,酸性条件更有利于CeP对氟的吸附,在pH=2~3时其除氟吸附量达到最大值。基于CeP与氟之间的静电吸引、配体交换和内配位络合等作用,CeP对氟表现出优异的吸附选择性。CeP对氟的吸附符合伪二阶吸附动力学模型,Langmuir模型能较好地描述等温吸附过程,298 K条件下由Langmuir模型拟合所得最大吸附量为49.72 mg·g⁻¹,热力学计算结果表明CeP对氟的吸附属于自发放热过程。吸附饱和的CeP可采用NaOH溶液进行高效再生,再生后CeP的除氟性能没有明显下降,可长期重复使用,在酸性含氟废水处理领域具有良好的应有潜力。     

新型固化单宁大孔吸附树脂的合成

应用曼尼希反应将植物单宁固定在苯乙烯-二乙烯苯共聚物上,制备一种新型固化单宁大孔吸附树脂.系统研究了胺基树脂的合成及其与单宁固化的工艺合成试验,得出最佳工艺条件为:胺基树脂:甲醛:单宁(质量比)=2:0.74:1,反应温度99～100℃,反应时间7 h.制备的固化单宁大孔吸附树脂具有较好亲水性,对水溶液中苯酚的吸附容量可达90 mg/g.该树脂易洗脱再生,重复使用效果好,对实际含酚废水的富集回收均获得了令人满意的结果.     

季铵化木屑纤维素的制备及其对水中苯酚的吸附性能研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为醚化剂,对木屑纤维素进行了改性。探讨了改性木屑纤维素用量、pH值、吸附温度、吸附时间和苯酚初始浓度等因素对静态吸附效果的影响。结果表明,木屑纤维素经改性后,对水中的苯酚的吸附过程存在化学吸附,对水中的苯酚的吸附容量得到明显提高。     

Antifungal activities against toxigenic Fusarium specie and deoxynivalenol adsorption capacity of ion-exchanged zeolites

Zeolites are often used as adsorbents materials and their loaded cations can be exchanged with metal ions in order to add antimicrobial properties. The aim of this study was to use the 4A zeolite and its derived ion-exchanged forms with Zn²⁺, Li⁺, Cu²⁺ and Co²⁺ in order to evaluate their antifungal properties against Fusarium graminearum, including their capacity in terms of metal ions release, conidia germination and the deoxynivalenol (DON) adsorption. The zeolites ion-exchanged with Li⁺, Cu²⁺, and Co²⁺ showed an excellent antifungal activity against F. graminearum, using an agar diffusion method, with a zone of inhibition observed around the samples of 45.3 ± 0.6 mm, 25.7 ± 1.5 mm, and 24.7 ± 0.6 mm, respectively. Similar results using agar dilution method were found showing significant growth inhibition of F. graminearum for ion-exchanged zeolites with Zn²⁺, Li⁺, Cu²⁺, and Co²⁺. The fungi growth inhibition decreased as zeolite-Cu²⁺>zeolite-Li⁺>zeolite-Co²⁺>zeolite-Zn²⁺. In addition, the conidia germination was strongly affected by ion-exchanged zeolites. With regard to adsorption capacity, results indicate that only zeolite-Li⁺ were capable of DON adsorption significantly (P < 0.001) with 37% at 2 mg mL^?1 concentration. The antifungal effects of the ion-exchanged zeolites can be ascribed to the interactions of the metal ions released from the zeolite structure, especially for zeolite-Li⁺, which showed to be a promising agent against F. graminearum and its toxin.