氨基和羧基功能化磁性微球去除水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)

以甲基丙烯酸和丙烯酰胺为功能单体,通过悬浮聚合法制备了氨基和羧基双功能化的磁性复合微球(Fe3 O4@SiO2-NH2/COOH),并探讨了其对水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附性能.X-射线衍射(XRD)分析表明,制备的磁性吸附剂内核为Fe3 O4.红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试表明,氨基和羧基对Fe3 O4@SiO2表面改性成功.吸附试验显示,Fe3O4@SiO2-NH2/COOH吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最优pH值分别为5.0和5.5,吸附过程均符合动力学准二级模型和Langmuir吸附等温模型,吸附剂对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为207.807 mg/g和168.995 mg/g.实际饮用水样中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附表明,去除率分别可达97.74％和91.44％.该磁性吸附剂对两种重金属离子吸附量大、去除率高,具有良好的实际应用潜力.     

石英砂负载氧化锰高效去除水中Cd(II)的性能研究

将氧化锰负载于大颗粒的石英砂表面,合成了复合材料石英砂基氧化锰(记做YM-QS),系统研究了YM-QS对水溶液中高毒性重金属Cd(Ⅱ)的吸附特性。重点探讨了溶液p H、吸附质初始浓度、竞争离子对Cd(Ⅱ)去除率的影响,并基于此考察了YM-QS对Cd()的柱吸附性能。结果表明:溶液p H处于1～6时,Cd(Ⅱ)去除率随p H升高而增大;在竞争离子Ca大量存在时,YM-QS对Cd(Ⅱ)的吸附具有选择性;YM-QS柱可将～1000 BV的Cd(Ⅱ)污染水处置至排放标准以下,展现出良好的应用潜力。     

功能化磁性Fe_3O_4纳米材料去除水污染物研究进展

磁性纳米材料具有较强的化学稳定性、较高的生物相容性和良好的吸附性能,在外加磁场的作用下可迅速分离,同时还能通过表面修饰或改性等方法使其功能化,因此在去除水环境污染物方面有着广泛的应用前景。通过总结近年来的相关研究资料,综述了不同方法修饰的Fe_3O_4功能化磁性纳米材料在去除水污染物方面的研究进展,指出了当前研究中的主要发展方向和有待解决的问题。     

氨基和巯基功能化合成的X分子筛高效去除Pb(Ⅱ)

为了提高X分子筛(XM)的耐酸性和对Pb~(2+)的吸附能力,采用有机改性剂对合成的XM进行了氨基功能化(NH_2-XM)和巯基功能化(SH-XM)改性。确定了最佳接枝条件,并对三种材料进行了表征和吸附研究。结果表明,三种材料的吸附过程属于单层化学吸附。与XM(34 mg/g)相比,NH_2-XM(154 mg/g)和SH-XM(111 mg/g)在低p H条件下具有更好的吸附效果和更强的耐酸能力。因此,NH_2-XM可作为高效吸附剂去除水溶液中的Pb~(2+)。     

巯基功能化坡缕石去除水溶液中的汞

采用表面接枝的方法将巯基硅烷接枝在坡缕石的表面,并将其用于去除水溶液中的汞.实验结果表明:在pH=4,时间120 min和温度298 K条件下,巯基功能化坡缕石对Hg(Ⅱ)的饱和吸附量达到201.38 mg·g-1.通过分析吸附动力学和热力学实验数据发现Hg(Ⅱ)的吸附过程符合准二级动力学方程,属于速率控制步骤的化学吸...     

Cr(Ⅵ)去除用功能化纤维素纳米材料的结构设计研究进展

以Cr(Ⅵ)为代表的重金属离子是一类常见的水体污染物,它具有微量剧毒、难以降解、迁移性强和易在生物体内累积等特点,可对生态系统和人体健康造成严重的危害。纤维素纳米材料（cellulose nanomaterials,CNM）是地球上储量最丰富的一种纤维素衍生物,具有环境友好、生物相容性高和原料来源丰富等优势,其作为绿色经济的重金属离子吸附材料对促进社会可持续性发展和水污染治理具有重要意义。然而纤维素纳米材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能差,需对其进行化学改性和组装以提升其对Cr(Ⅵ)的去除效率。本综述系统地介绍和总结了Cr(Ⅵ)去除用CNM的化学改性策略及其几何结构设计的研究进展,并对目前研究中存在的问题进行总结,对未来的发展趋势进行展望。本综述对高效吸附剂的结构设计具有参考价值。     

铁基纳米材料去除水中重金属研究进展

在人类社会高速发展的同时,重金属被排入水体中造成严重的环境污染。铁基纳米材料是环境领域应用最广泛的纳米材料之一,因其反应活性高、吸附性能好、分离回收方便和反应产物环境友好等优点,在分离/固定水中重金属方面受到广泛关注。文中主要综述了铁基纳米材料对水中重金属污染修复的研究进展,总结了铁基纳米材料的制备、分类、功能化方法,探讨了铁基纳米材料去除重金属离子可能的反应机理,包括物理吸附、化学吸附、氧化/还原以及沉淀。文中对影响重金属离子去除的几个环境因素(pH、温度、共存成分)进行了总结归纳。最后,对铁基纳米材料在重金属废水处理领域中的发展前景进行了展望。     

硝酸酸化生物炭强化去除水中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的特性

采用常温硝酸酸化技术对茶叶渣生物炭(BC)进行改性,制备了酸化生物炭(A-BC),并用SEM、TEM、BET、Boehm滴定、FTIR对A-BC的表面物理化学特性进行表征。在此基础上,以BC为参照,考察A-BC对水中典型重金属离子Pb(II)、Cd(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,A-BC对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附容量远高于BC,且吸附等温线符合Freundlich模型;吸附速度较快,在100 min内即可达到平衡,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在A-BC孔内的传质系数分别可达5.5×10~(-9)、1.0×10~(-8)cm~2/s。A-BC可在高浓度HA和碱金属共存条件下实现对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的靶向吸附。经历10次吸-脱附循环后,A-BC对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附容量未出现明显下降。XPS结果显示,A-BC主要通过表面功能基团与Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的外球络合作用实现吸附去除。在柱吸附装置内,A-BC可实现含Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)模拟废水的达标处理,具有广阔的应用前景。     

磁性碳纳米管对水中Cr(VI)污染物的去除研究

主要研究了碳纳米管-铁氧化物磁性复合材料在处理Cr(VI)污染物方面的应用。分别考察了吸附剂用量、吸附时间、溶液温度、Cr(VI)浓度和p H对Cr(VI)吸附率的影响。结果表明:在进行关于吸附剂用量的研究时,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随着吸附剂用量的增加而增大,在吸附剂投入为2 g/L时,吸附率达到最大72.65%。在15 min之前,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随时间的增加而增大,在15 min后基本保持不变。此外,吸附率随着温度的上升逐渐增大。Cr(VI)浓度在0~1 mg/L之间,随着Cr(VI)浓度的增加,吸附率也增大,而在1 mg/L之后,Cr(VI)浓度再增加,吸附率反而减小。在p H为4~7的酸性环境中,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随p H的减小而增大,而在p H为7~9的碱性环境中,p H对吸附率的影响并不是很大。综上所述:在吸附剂用量为2 g/L,吸附时间为15 min,温度为60℃,原水浓度为1 mg/L,p H为4.0的情况下,磁性复合材料对原水中Cr(VI)的吸附率达到最佳的去除效果。     

双功能磁性木质素纳米材料的制备及其去除水中污染物的研究

为了提高木质素的高价值转化,同时实现废水中染料污染的处理。通过一步共沉淀法制备了多功能的磁性木质素纳米复合材料(MASL),并用于除去水中的有机染料。利用傅里叶红外(FTIR)、热重分析(TG-DTG)以及振动样品磁强计(VSM)等一系列技术手段分析材料的物理化学性质。吸附实验表明磁性木质素复合材料对亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)的最大吸附量为355.85 mg/g和222.72 mg/g,且能够在120min内快速达到吸附平衡。其吸附行为符合Langmiur等温吸附模型以及拟二级动力学模型。此外,材料的磁滞回归线表明其具有优异的超顺磁性,能够通过磁分离快速从水中回收,表明其在实际应用中从废水中去除染料的巨大潜力。     

磁性树脂去除垃圾渗滤液生化出水中的COD和UV_(254)

垃圾渗滤液生化出水COD_(Cr)为924.2 mg/L,MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水最优投加量为1.725 g∶50.0 m L,COD去除率为56.51%,UV_(254)去除率77.44%。pH为8.72时,MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水COD和UV_(254)的去除率最高。随着电解质的加入,MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水中COD和UV_(254)的去除率降低。升高温度有利于MIEX~树脂对垃圾渗滤液生化出水中COD和UV_(254)的去除。MIEX~树脂可用2 mol/L Na OH溶液再生。机理研究表明:MIEX~树脂可通过阴离子交换和疏水作用去除垃圾渗滤液生化出水中的COD和UV_(254)。     

硫杂冠醚对Ag(I)和Tl(I)的萃取

基于冠醚的配位化学及软硬酸碱理论,设计并合成了五种硫杂冠醚,系统研究了其对Ag(I)和Tl(I)两种软酸离子的络合能力.模拟计算结果表明,五种冠醚与Ag(I)和Tl(I)络合后构型均发生了转变,且结构优化后的五种冠醚与Ag(I)络合过程的ΔG和ΔU均较负,表现出了一定的配位能力,而与Tl(I)络合过程的ΔG和ΔU均接近...     

磁性离子交换树指(MIEX~)去除黄浦江原水中有机物

采用磁性离子交换树脂(MIEX)中试处理黄浦江水源水。结果表明,当通水倍数分别为300 BV和800 BV时,COD的平均去除率分别为36%和32%,UV254的平均去除率分别为53%和61%,色度去除率达到64%,浑浊度有少许上升。经MIEX树脂和混凝联用处理后CODMn浓度平均值为2.6 mg/L,达到饮用水卫生标准。MIEX技术处理的运行成本估算为0.16元/m3。     

功能化石墨烯复合材料去除水中放射性核素的研究进展

石墨烯作为一种新型碳纳米材料,因具有独特的物理化学性质如较高的机械强度、良好的稳定性、超大的比表面积及极强的表面化学活性等,可作为一种优异的吸附材料用于放射性核素重污染治理领域,具有较为广泛的应用前景。综述了功能化石墨烯复合材料的制备方法,并对其在去除水中放射性核素的研究进展进行了综述,最后对其未来研究方向进行展望。     

水合MnO_2强化FeCl_3共沉降去除水中微量Cd(Ⅱ)

采用烧杯混凝实验,分别以实验室配水和松花江水为本底,研究了水合二氧化锰强化三氯化铁共沉降去除水中微量镉的效能。详细探讨了影响水合二氧化锰强化三氯化铁共沉降去除水中微量镉的主要因素。结果表明:两种水质条件下,水合二氧化锰均可强化FeCl3混凝去除水中的微量镉,镉的去除率明显高于单纯FeCl3混凝。水体pH值、浊度、腐殖酸等水质参数对于水合二氧化锰强化三氯化铁共沉降去除水中微量镉的效能有不同程度的影响。其中水体pH值对水合二氧化锰强化三氯化铁共沉降去除水中微量镉的影响十分显著,Cd(Ⅱ)的去除效果随着水体pH增加显著升高。     

Cd(OH)_2纳米材料制备研究进展

综述了Cd(OH)2纳米材料的制备方法,主要有水热合成法、溶剂热法、沉淀法、回流法等,并且对其发展趋势和前景进行了展望。     

钛酸盐纳米材料去除水中重金属离子的研究进展

去除水中的重金属离子使受污染的水体得以修复是一项紧迫和具有挑战性的课题。钛酸盐纳米材料具有比表面积大、离子交换性能强、合成简易、价格低廉、原料来源广泛等优点,作为重金属离子的新型吸附材料,具有良好的吸附效果。综述了钛酸盐纳米材料去除水中重金属离子的研究与最近进展,系统地介绍了重金属离子的吸附效果、吸附机理和影响因素,总结了为降低成本、提高吸附容量而采取的解吸、再生、修饰手段,对该材料未来应用前景进行了展望。     

1种产脲酶菌株的筛选及其去除水中Cd(Ⅱ)研究

为去除环境中的镉并形成稳定的矿物质,筛选分离出具有耐镉性能及除镉能力的产脲酶菌株,经鉴定为Lysinibacillus sp.(赖氨酸芽孢杆菌).考察了其去除镉的条件,并进行反应前后菌液的表征.结果 表明,初始pH为6.0、温度约30 ℃、细菌剂量为40 mL的条件下,对镉去除率可达60.13％.菌株中镉的去除机理主要...     

磁性石墨烯基纳米材料吸附水中污染物的研究进展

石墨烯基纳米材料(GNs)具有独特的物理化学性质,是优异的吸附材料,但吸附过程中易团聚、吸附完成后难分离等问题限制了其应用。磁性石墨烯基纳米材料(MGNs)不仅结合了GNs的优良吸附能力和磁性材料易于分离的特性,还解决了GNs易团聚和重新堆积的问题,在水处理领域有广阔的应用前景。介绍了MGNs的常用合成方法,着重阐述了在去除废水中难降解污染物等水处理领域中的应用,归纳总结了MGNs去除水中污染物的机理,并对MGNs在水处理领域中的应用前景进行展望,指出了未来研究应优化合成方法以降低MGNs的成本,并探索该纳米材料在实际废水处理中的应用。     

双核Ag(I)、Cu(I)穴合物的合成

以硝酸银为模板剂,用三(3-氨基丙基)胺(trpn)与2,5-二甲氧基苯基-1,3-二醛通过[2 3]缩合得到一个三维双核银(I)穴合物,以此为前体与高氯酸四乙腈合铜(I)进行置换反应,进而获得了其双核铜(I)穴合物.