载铁活性炭对水中草甘膦吸附性能研究

通过浸渍-焙烧法制备载铁活性炭,并用SEM电镜分析了载铁活性炭表面形态,研究了载铁活性炭(Fe-AC)对草甘膦溶液的吸附等温线和吸附动力学,并分析了各种影响因素对载铁活性炭吸附性能的影响.实验表明,Freundlich方程可以对Fe-AC草甘膦吸附等温线进行很好拟合,最大吸附量约为5.8mmol/g;其吸附动力学过程用Lagergren方程拟合,吸附速率常数在0.088min-1左右,且随着温度的升高逐渐减小.根据Kannan & Sundaram颗粒内扩散模型拟合,颗粒内扩散速率常数kp大于10mg·min-1/2/g,并随着起始温度的升高而减小.由于草甘膦的存在形态和Fe-AC材料表面性质的变化,AC-Fe对草甘膦的吸附能力随水溶液的pH升高而降低.NaCl的存在产生拮抗效应使得Fe-AC对草甘膦的吸附容量大大下降,随着NaCl浓度增加至4g/L后,盐析效应开始占主导地位,使得Fe-AC的吸附容量略有增加;由于草甘膦分子的空间位阻效应和亚磷酸根与载铁活性炭表面形成较强的络合物,使得随亚磷酸根浓度的升高Fe-AC对草甘膦的吸附量持续下降.     

镧氧化膜硅胶吸附除氟性能研究

采用多次浸渍—干燥—高温焙烧法制备了表面包裹镧氧化膜的硅胶吸附剂,对模拟含氟水样进行了静态及动态吸附实验．结果表明,镧氧化膜硅胶具有吸附容量大（2.650mg/g） 、稳定性好、适用于处理偏酸性含氟水体等特点, 除氟效率可达90 ％ 以上．其除氟机理是以离子交换为主,兼有表面络合作用．对吸附达到饱和的镧氧化膜硅胶用0.01mol/L稀硝酸镧溶液再生后可重复利用．并通过扫描电镜对其表面结构和氧化镧活性组分的形态进行了观察．     

巯基化膨润土对As~(3+)的吸附解吸性能研究

水体及土壤砷污染已引起社会的广泛关注。本研究从7种改性膨润土中筛选出1种对As3+吸附能力较强的材料,即巯基化膨润土。其对As3+的吸附解吸研究显示,吸附在120min后达到平衡;在材料投加量达到0.1 g后,As3+的吸附率基本不变;巯基化膨润土对As3+的吸附受p H、温度及离子强度影响较小,其对As3+的解吸受pH及离子强度影响也较小,且解吸率均小于1%。巯基化材料对As3+的饱和吸附量达到了1.18 mg/g,比钙基膨润土提高了12倍以上;其比表面积比钙基膨润土提高了6倍以上。因此,巯基化膨润土是一种较理想的As 3+吸附材料。     

胺化凹凸棒黏土的制备及甲醛吸附性能研究

以乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺和三乙醇胺为胺源,采用水热法对凹凸黏土进行胺化处理,制备甲醛吸附剂。通过X射线衍射、场发射扫描电镜、能量分析光谱仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱对样品粉末进行表征测试,探究不同胺处理的黏土对甲醛吸附性能的差异。结果表明:黏土经胺化处理后,表面带有氨基,对甲醛均具有较好的吸附性能,其中乙醇胺处理的黏土样品吸附性最强,循环吸附6次的过程中,试验箱内甲醛浓度均低于0.1 mg/m3。     

新型Ag(I)选择性吸附材料的制备及吸附性能研究

将壳聚糖（CTS）、氧化石墨烯（GO）、3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）交联制得巯基改性壳聚糖-氧化石墨复合材料（SFCG）.采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、元素分析仪对改性前后和吸附前后的材料进行表征.研究吸附剂投加量、温度、时间、初始浓度对吸附效果的影响.实验结果表明,SFCG与CTS相比结构发生很大变化,呈现薄层状结构,表面有褶皱.SFCG能够在短时间内选择性高效吸附Ag（I）,最大吸附量为578.41 mg·g^-1.通过吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学的研究发现,其吸附等温线符合Langumir吸附模型,为单层吸附;吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,同时吸附过程是自发的、放热的.另外,银是一种贵金属,因此,SFCG将在废水处理和回收贵金属等方面均表现出良好的应用前景.     

铜藻基载铁活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附特性研究

以一种大型海藻——铜藻为原料,Fe Cl3·6H2O为活化剂,采用超声浸渍-原位合成法制备了铜藻基载铁活性炭(Fe/SAC),并以活性炭得率和亚甲基蓝吸附值为指标,通过正交法考察了活化温度、活化时间和浸渍比的影响.同时,采用X射线衍射、扫描电镜和比表面积分析仪对最优结果进行表征,并考察了Fe/SAC吸附亚甲基蓝的热力学与动力学特性.结果表明,Fe/SAC的最优制备工艺条件为活化温度600℃、活化时间1 h、浸渍比1∶1,此时的活性炭得率为39.5%,亚甲基蓝吸附值为255.67 mg·g~(-1);最优工艺条件下制得的Fe/SAC比表面积为558.31 m2·g~(-1),其负载的铁组分主要为Fe3O4和Fe O;亚甲基蓝在Fe/SAC上的吸附过程符合准二级动力学模型,Langmuir等温吸附模型能够很好地描述吸附平衡过程,该吸附是熵增加的自发吸热(ΔS0、ΔG0、ΔH0)过程,升温有利于吸附.     

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。     

硅胶对气体中二硫化碳的吸附研究

采用动态吸附法研究了323K和353K下CS2与惰性混合气体在硅胶上的吸附性能,并采用多个模型方程对数据进行了回归。从回归模型可以看出,实验数据能够较好的满足Langmuir-Freundlich方程。采用较温和的再生条件,在413K时考察了再生吹扫氮气气体总量对硅胶吸附容量的影响,氮气流量300mL/min,吹扫20~25min时较为适宜,硅胶损耗很小,硅胶多次再生的穿透吸附容量较为稳定。研究了吸附压力对CS2穿透性能的影响,CS2分压越大到达穿透点的时间越长。研究结果为工业采用硅胶预脱除含CS2气体提供参考。     

高比表面积极性吸附树脂的制备及其对硝基苯吸附性能的研究

对聚氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂进行羟基修饰,制得羟基修饰的超高交联吸附树脂,探讨了修饰单体的加入量对硝基苯吸附量的影响.结合吸附热力学特点,对硝基苯在两种树脂上吸附过程的吸附焓变、自由能变、吸附熵变进行了理论计算,并对吸附行为进行了合理的解释.通过对硝基苯在吸附树脂上293 K、303 K和313 K温度下的吸附等温...     

有机物在固液界面的吸附方法研究

有机物在自然界水体中的迁移、转化主要借助吸附作用,在固液界面的吸附已经引起了研究者的广泛兴趣.研究有机物在固液界面的吸附对了解和控制水中有机物迁移和转化有重要作用.文章介绍了Polanyi位势理论、Gibbs热力学方法、Langmiur等温式、Frendulich等温式、非平衡吸附动力学模型、分形理论和定量结构-活性关系在吸附中的研究并探讨了今后的研究方向.     

葫芦[6]脲对印染废水中染料曙红的吸附特性及影响因素

考察了葫芦[6]脲(CB[6])对印染废水中典型染料曙红的吸附特性,研究了初始pH、吸附剂投加量、共存离子等对吸附效果的影响,并探讨了吸附机理。结果表明:在温度为25 ℃,曙红初始浓度为20 mg/L条件下,CB[6]投加量为0.5 g/L时,2 h吸附去除率为79.5%,吸附动力学特征符合准二级动力学方程;Langmuir等温模型拟合结果比Freundlich模型具更高的相关系数,由Langmuir 模型计算得出的最大吸附容量为413.05 mg/g,且随温度升高,最大吸附容量下降,表明CB[6]对曙红的吸附过程为放热过程;随溶液初始pH由3增至11,吸附容量从33.28 mg/g降至9.14 mg/g;共存阴离子对CB[6]吸附的不利影响顺序为PO^3-₄>CO^2-₃>NO^-₂>NO^-₃;CB[6]具有重复利用性,利用芬顿试剂3次再生后仍保持了原始材料84.9%的吸附容量。通过比表面积、核磁共振氢谱红外图谱和扫描电镜对样品进行表征,采用密度泛函理论计算的静电势分布图分析,揭示了CB[6]可能的吸附原理是其“腰部”与阴离子形式的曙红水解产物产生静电吸引,从而形成超分子外包结构组装体。     

Preparation of organically functionalized silica gel as adsorbent for copper ion adsorption

A novel adsorbent (AMPS-silica) was synthesized by bounding AMPS (2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid) onto silica surface, which functioned with -methacryloxypropyltrimethoxysilane reagent. The adsorbent was characterized by nitrogen adsorption/ desorption measurement, thermogravimetric analysis (TGA) and potentiometric titration analysis. The TGA result indicated that the surface modification reactions introduced some organic functional groups onto the surface of silica. The surface area of AMPSsilica was 389.7 m2/g. The adsorbent was examined for copper ion removal in series of batch adsorption experiments. Results showed that the adsorption of Cu2+ onto AMPS-silica was pH dependent, and the adsorption capacity increased with increasing pH from 2 to 6. The adsorption kinetics showed that Cu2+ adsorption was fast and the data fitted well with a pseudo second- order kinetic model. The adsorption of Cu2+ onto AMPS-silica obeyed both Freundlich and Langmuir isotherms, with r2 = 0.993 and r2 = 0.984, respectively. The maximum Cu2+ adsorption capacity was 19.9 mg/g. The involved mechanism might be the adsorption through metal binding with organic functional groups such as carboxyl, amino and sulfonic groups. Cu2+ loaded on AMPS-silica could be desorbed in HNO3 solution, and the adsorption properties remain stable after three adsorption-desorption cycles.     

硅胶表面TEOS疏水化改性及吸附VOCs特性

以正硅酸乙酯（TEOS）为疏水改性剂,通过硅胶表面的羟基接枝反应,得到具备一定疏水性的改性硅胶;利用BET、FT-IR、XRD和TG-DTG等手段对改性硅胶的结构及稳定性进行了表征;在此基础上考察了改性硅胶对各类有机废气的吸附性能.结果表明,TEOS成功接枝在了硅胶表面,改性硅胶不仅具备一定的疏水性,而且机械强度增加到原来的66.85%,稳定性也都得到了提高; 550℃空气下焙烧后的改性硅胶仍具有疏水性且吸附容量是焙烧之前的2倍;在高湿度高浓度的废气治理中,TEOS改性硅胶表现出更高的吸附能力和优良的热再生性能.高浓度下改性硅胶的吸附容量是低浓度下的10倍且不受水汽的影响;改性硅胶循环10次的吸附/脱附几乎不变,且在一定条件下,15~30min就达到90%的脱附率.     

Using a novel adsorbent macrocyclic compound cucurbit[8]uril for Pb removal from aqueous solution

In this study, cucurbit[8]uril (CB[8]) was utilized as a kind of new adsorbent to remove Pb^2 + ions from aqueous solution. With the solution pH increased from 2 to 6, the removal efficiency of adsorption increased from 55.6% to 74.5%correspondingly. The uptake of Pb^2 + increased rapidly in the initial 30 min, and then the adsorption rate became slower. The Pseudo-second order model could be used to interpret the adsorption kinetics satisfactorily; and the rate determining step in Pb^2 + adsorption onto CB[8] was the external mass transfer step. Equilibrium isotherm study reveals that the Langmuir model gave a better fitting result than Freundlich model. The maximum adsorption capacity calculated by the Langmuir model was 152.67 mg/g for 298 K, 149.70 mg/g for 313 K and 136.42 mg/g for 323 K, respectively. The adsorption is a spontaneous process of exothermic nature. The effect of the adsorbent dosage and the influences of solution pH and co-existing cations were also investigated. The CB[8] was synthesized and characterized by ¹H NMR, IR, ESI-MS spectra, SEM-EDAX, Zeta-potential and BET-analysis. The adsorption mechanism was due to the coordination between CB[8] molecule and Pb^2 + ions.     

［omim］［PF6］萃淋树脂的制备及对萘吸附机制的研究

将离子液体[omim][PF6]以液膜的形式固定在大孔吸附树脂上,制备萃淋树脂,研究其对水相中萘的吸附及影响因素.结果表明,离子液体[omim][PF6]萃取萘的过程,萘主要分配在[omim]+的疏水饱和碳链上;树脂和离子液体质量比为10∶1和20∶1的萃淋树脂,[omim][PF6]在水相中的溶解明显小于2∶1和5∶1的萃淋树脂;不同质量比萃淋树脂对萘的饱和吸附量大小为10∶1萃淋树脂>20∶1萃淋树脂>树脂,对吸附等温线的拟合结果表明,树脂对萘的吸附更符合Freundlich吸附等温式,而萃淋树脂对萘的吸附则更符合Langmuir吸附等温式.不同温度萃淋树脂对萘的饱和吸附量大小为:20℃>15℃>25℃,随着pH的升高饱和吸附量下降,随着无机盐浓度的提高饱和吸附量均有提高;正交实验确定的最佳条件为:温度=30℃、pH=3、NaCl浓度=2 000 mg.L-1,其中pH值是最主要的影响因素.     

铁改性赤泥吸附剂的制备及其除砷性能研究

以氧化铝生产废渣--赤泥为原料,采用铁盐改性处理制备了新型羟基铁包覆型赤泥除砷吸附剂.研究考察了吸附剂吸附砷效能、投加量、吸附时间和pH值对吸附除砷效果的影响;采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、比表面积(BET)等仪器对吸附剂进行了表征,并探讨了吸附机制.结果表明,铁盐改性赤泥吸附剂对As(V)具有显著吸附效能,在pH为7,初始砷浓度为1 mg·L-1,铁盐改性赤泥吸附剂饱和吸附容量为50.6mg·g-1时,除砷率高达99.9%,吸附后出水砷含量可达到0.01 mg·L-1以下,吸附规律符合Langmuir等温方程式;溶液pH值显著影响砷去除效果,吸附机制主要为羟基铁的表面吸附机制;吸附后的吸附剂可通过NaOH溶液再生,脱附率达到92.1%.     

改性海藻酸钠凝胶材料的制备及其除铬性能

针对海藻酸钠凝胶（SA）材料在处理含铬废水时存在处理效果不理想、利用率低等问题,以海藻酸钠为原料,采用凝胶包埋法负载Ba²⁺制备凝胶球SA-Ba,并添加聚乙二醇进行共价混和改性,得到聚乙二醇改性海藻酸钡凝胶材料(PEG-SA-Ba)。利用所制材料进行除铬试验,与传统的海藻酸钙（SA-Ca）凝胶球对比,考察3种凝胶球材料除铬效果以及pH、初始Cr(Ⅵ)浓度、PEG-SA-Ba投加量等参数对PEG-SA-Ba材料除铬效果的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱（FTIR）对样品进行表征。结果表明：海藻酸钠与Ba²⁺交联后得到的SA-Ba大大提高了SA的除铬效果,其除铬量是SA-Ca的800倍以上,经过共价改性后的PEG-SA-Ba为Cr(Ⅵ)的吸附提供了更多活性位点,除铬容量较未改性时提高了4.38 mg/g。随着pH的增加,PEG-SA-Ba对Cr(Ⅵ)的去除率也不断增大,pH为6时的除铬容量较pH为2时提高了16.24 mg/g,当pH超过8时,凝胶球结构不稳定易造成离子泄漏,导致在凝胶球之外有沉淀物生成。PEG-SA-Ba除铬容量随着Cr(Ⅵ)浓度增加而增加,随投加量增加而下降。SEM和FTIR表征分析验证了Ba²⁺负载成功且聚乙二醇与海藻酸钠交联效果良好。PEG-SA-Ba凝胶球材料在制备成本和方式上均具有明显优势,材料成本分别比SA和SA-Ba节约了99%和24%。

     

苯并[a]芘降解菌的分离筛选及其降解条件的研究

从被石油污染的土壤样品中,以苯并[a]芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株高效降解苯并[a]芘的菌株JL 14 .经形态及生理生化特征分析,初步鉴定属于氮单胞菌属(Azomonas) .菌株JL 14在苯并[a]芘浓度为5mg·L- 1 ,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率达到48. 9% .培养基初始pH值分别为4、6、8、10时,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率分别为7 1% ,2 4 8% ,49 6%和2 5 9% .JL 14在苯并[a]芘浓度分别为10mg·L- 1 与2 0mg·L- 1 的条件下,2 8℃振荡培养10d ,苯并[a]芘的降解率分别为3 8. 2 %与2 7. 6% .Zn2 + (2 0 0mg·L- 1 )、Cd2 + (5 0mg·L- 1 )与Pb2 + (2 0 0mg·L- 1 )不影响JL 14对苯并[a]芘的降解作用,但Cu2 + (5 0mg·L- 1 )、Cr2 + (5 0mg·L- 1 )对JL 14有毒性;菲和蔗糖均可促进菌株JL 14对苯并[a]芘的降解作用.     

一株苯并[a]芘高效降解真菌的筛选与降解特性

从长期受多环芳烃(PAHs)污染的土壤中分离出一株能够降解苯并[a]芘(B[a]P)的真菌,经鉴定为绿色木霉(Trichoderma viride)(命名为BF-1),并对其以B[a]P为唯一碳源进行反复驯化,考察了B[a]P浓度、不同重金属和培养基对其降解能力的影响.结果表明,菌株BF-1在B[a]P浓度为5mg.L-1,32℃振荡培养约6d的条件下,降解速度最快,B[a]P的降解率达68.28%.BF-1在B[a]P浓度分别为10与25mg.L-1,32℃振荡培养6d的条件下,B[a]P的降解率分别为73.29%与87.36%.Cu2+(50mg.L-1)基本不影响BF-1对B[a]P的降解率;Cd2+(100mg.L-1)、Pb2+(300mg.L-1)对BF-1降解B[a]P有一定影响,但仍表现出较高的耐受能力;而Zn2+(200mg.L-1)对BF-1有明显的抑制作用.选用含5mg.L-1B[a]P的土豆葡萄糖液体培养基,6d后B[a]P的降解率为71.31%.对比前述实验结果表明,培养基对B[a]P降解率的影响并不明显.因此,BF-1的应用价值较高.     

多环芳烃共代谢对苯并[a]蒽微生物降解的影响及机制

利用14C同位素示踪技术,研究土壤中菲、蒽、芘3种底物对苯并[a]蒽(BaA)环境归趋的影响,高通量测序解析细菌群落响应.结果表明,3种底物均可以促进BaA的降解,添加蒽作为共代谢底物后,BaA矿化率比对照提高了2.5％,而添加菲、芘时,14C在土壤的结合态比对照升高4％,达总添加量的31％.共代谢底物改变了细菌共生网...