碳纳米管负载离子液体对铜离子吸附研究

采用浸渍法将手性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑L-酒石酸盐(EMIML-Tar)负载到羧基化多壁碳纳米管(CNTs)上,对水溶液中Cu~(2+)进行吸附,考察了离子液体加入量、EMIML-Tar/CNTs吸附剂用量、Cu~(2+)初始浓度、pH、吸附温度、吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,负载离子液体后能显著提高多壁碳纳米管对Cu~(2+)的吸附能力,当Cu~(2+)初始浓度为20 mg/L,吸附剂用量为25 mg,溶液pH为6.0,吸附温度为298 K,吸附时间为30 min时,EMIML-Tar/CNTs吸附剂对Cu~(2+)去除率达96%,吸附量为19.19 mg/g。应用2种动力学模型对吸附过程进行拟合,结果表明吸附过程可以很好地用准一级动力学方程描述。     

Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料制备及其吸附Pb~(2+)性能

采用蒸发酸纯化多壁碳纳米管(MWCNTs),共沉淀法制备Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和磁性能检测(VSM)对合成的Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料组成、结构、形貌、性能等进行表征,并对溶液中的Pb~(2+)进行吸附研究.结果表明:Fe_3O_4纳米颗粒成功嫁接到多壁碳纳米管的表面;Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料具有超顺磁性,饱和磁化强度为50.10A·m~(-2)/kg,剩磁和矫顽力为0,可通过磁铁将Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料从溶液中分离出来;Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料吸附溶液中的Pb~(2+),开始的15min内吸附量达到43.57mg/g,6h后吸附达到平衡,平衡吸附量为50.28mg/g.     

磁性氧化石墨烯的制备及对铜离子吸附性能的研究

以Hummers法制备二维氧化石墨烯,并通过原位合成Fe_3O_4赋予氧化石墨烯以磁性,得到具有良好铜离子吸附效率和高磁性的磁性氧化石墨烯材料.以NH_3·H_2O-NH_4Cl缓冲溶液替代碱液,克服了传统制备方法中由于体系pH值持续降低导致产品性能下降的缺陷.透射电镜测试结果表明,该材料具有良好的二维片层结构.磁学及吸附测试结果表明,该材料具有强磁性和优异的Cu~(2+)吸附性能.吸附动力学表明符合准二级吸附动力学模型,属于基于化学吸附机理控制速率的吸附方式.     

Mn改性Cu~+-13X对双组分硫化物的动力学与动态吸附性能

利用液相离子交换法制备Cu~+-13X与Mn~(2+)/Cu~+-13X吸附剂。吸附剂晶体结构使用X线衍射仪(XRD)和激光拉曼光谱进行表征。在常温常压下,将噻吩(TP)与苯并噻吩(BT)溶入正己烷溶液,用作模拟汽油,通过吸附动力学实验与动态吸附实验考察2种吸附剂对噻吩和苯并噻吩的吸附性能。以Crank模型对动力学吸附实验结果进行拟合。结果表明:Mn~(2+)的引入提高了苯并噻吩在吸附剂中的扩散系数;单组分动态实验中,Mn~(2+)改性后的Cu~+-13X对噻吩与苯并噻吩的最大吸附容量为48.66 mg/g与89.99 mg/g,较原先分别提高了13.8%与17.5%;双组分动态实验中,苯并噻吩在与噻吩的竞争吸附中占优势,对噻吩的置换量为10.01 mg/g。4次再生后的Mn~(2+)/Cu~+-13X仍可保证70%以上的脱硫效率。     

干旱区绿洲土壤对磺胺甲恶唑的吸附特性及影响因素

采用批量吸附法研究了磺胺甲恶唑在干旱区绿洲土壤上的吸附动力学、热力学及pH、腐殖酸浓度、Na~+强度、Cu~(2+)质量浓度等因素对吸附的影响.结果表明:磺胺甲恶唑在绿洲土壤上的吸附动力学符合准二级动力学模型;初始质量浓度为10、20 mg/L时,磺胺甲恶唑在干旱区绿洲土壤中的最大吸附量分别为9.810×10~(-5)、1.992×10~(-4). Freundlich方程能较好地拟合吸附等温数据,吸附反应为放热反应,吸附过程主要为物理反应.pH、Na~+强度及共存Cu~(2+)影响吸附过程.当溶液初始pH大于磺胺甲恶唑电离平衡常数的负对数为5.7时,土壤对磺胺甲恶唑的吸附量由2.336×10~(-4)下降至1.905×10~(-4);腐殖酸浓度的增加不利于土壤对磺胺甲恶唑的吸附;磺胺甲恶唑在土壤中的吸附量随着溶液中Na~+质量浓度的增加而降低,随Cu~(2+)质量浓度的增高而增大.     

NaOH改性珍珠岩对重金属离子的吸附研究

以珍珠岩为吸附剂,经NaOH溶液改性后,进行Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附实验,研究吸附剂碱改性对重金属离子的吸附性能.结果表明,碱改性后珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附去除率明显高于未改性的珍珠岩.在重金属离子溶液初始质量浓度为100 mg/L时,改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为54.15%,96.34%和48.69%;未改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为18.41%、29.31%和15.98%.碱改性吸附剂对3种重金属离子的吸附,以对Cu~(2+)的去除最佳,吸附去除容量大小为Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+).     

2种核桃果皮炭粉吸附去除Cu~(2+)的动力学研究

以核桃外果皮为原料,制备了未提取水溶性混合物的炭粉(WTQC)和已提取水溶性混合物的炭粉(YTQC)2种吸附剂。通过静态吸附试验,研究了接触时间、投加量、温度以及pH对2种吸附剂吸附去除Cu~(2+)的影响和吸附过程的动力学机理。结果表明,WTQC和YTQC分别在30 min、45 min基本达到吸附平衡,2种吸附剂的最佳吸附pH范围为3~5.7,吸附过程更符合准二级动力学模型,并且在投加量浓度分别为2.5g/L/和2g/L时,WTQC和YTQC对Cu~(2+)的去除率最高,WTQC对Cu~(2+)的去除率显著高于YTQC。试验表明,这两种炭粉对Cu~(2+)的去除率高,吸附效果好,是一种制备工艺简单,廉价易得的吸附剂。     

钴镍铁氧体-生物炭的制备及对亚甲基蓝的吸附

探索废弃生物质制备磁性生物炭的方法并研究其对亚甲基蓝的吸附性能。以果树残枝为原料,采用水热法制备了一种新型磁性钴镍铁氧体-生物炭复合材料,结合扫描电镜、X-射线衍射、比表面测试、红外光谱分析和磁滞回线等手段对制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭和生物炭进行形貌、物相、结构和磁性特性表征分析;对比考察2种材料对亚甲基蓝的吸附行为,探讨了吸附平衡和吸附动力学。结果表明,制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭具备钴镍铁氧体和水热炭特征峰,符合设计的物相要求,其比表面积为15.2 m~2·g~(-1),高出纯生物炭近1倍,饱和磁化强度为10.4 A·m~2·kg~(-1)。2种材料的吸附动力学过程均符合伪二级模型,即吸附过程受化学吸附控制;Langmuir模型更适合描述吸附平衡,磁性钴镍铁氧体-生物炭和生物炭的最大吸附容量分别为46.3 mg·g~(-1)和44.4 mg·g~(-1)。制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭效果好且易于磁分离回收。     

mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)金属离子的吸附

在介孔二氧化硅(mSiO_2)的表面接枝了亚氨基二乙酸官能团(IDA)合成了mSiO_2-IDA吸附剂,研究了mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)两种金属离子的吸附效果。通过元素分析仪(EA)、傅里叶红外型光谱仪(FT-IR)等表征手段表明IDA成功地接枝到mSiO_2的表面,考察了溶液的pH、初始浓度和吸附时间对吸附Cu~(2+)、Cd~(2+)的影响。结果显示,当pH=5,t=30min时,2g/L mSiO_2-IDA对溶液中的Cu~(2+)、Cd~(2+)去除率分别达到97.9%和92.1%。通过吸附动力学数据可知,拟二级动力学方程能更好地描述mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附过程,它属于Langmuir等温吸附模型;多功能光电子能谱仪(XPS)研究显示mSiO_2-IDA对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附机制并不相同。     

CA-100/HZ802浸渍树脂在硫酸体系中吸附Ga(Ⅲ)

以仲壬基苯氧基乙酸(CA-100)为萃取剂、苯乙烯-二乙烯基苯大孔吸附树脂(HZ802)为载体制备了CA-100/HZ802浸渍树脂,并对其进行了红外光谱和热重表征.研究了该浸渍树脂在硫酸溶液中吸附Ga(III)的性能.结果表明:在298K时,浸渍树脂对Ga(III)的吸附最佳pH值为3.2,饱和吸附容量为18.37mg·g-1,在含有Ga(III),Zn(II),Cu(II),Al(III)的混合模拟体系中,浸渍树脂可以对Ga(III)进行选择性地吸附.动态实验表明,0.5mol·L-1的硫酸溶液可以将吸附在浸渍树脂上的Ga(III)洗脱下来.