氧化石墨烯/有机改性膨润土复合材料的制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附

以氧化石墨烯（GO）、膨润土（Bent）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为原料,合成了GO/有机改性Bent （OM-Bent）复合材料,用其处理浓度为10 mg·L^-1的含Cd （Ⅱ）废水。研究了GO/OM-Bent复合材料中GO含量、pH、GO/OM-Bent复合材料投加量、反应时间、Cd （Ⅱ）初始浓度及共存离子对GO/OM-Bent复合材料吸附Cd （Ⅱ）的影响。结果表明：在pH值为6、GO质量分数为30wt%、GO/OM-Bent复合材料投加量为200 mg·L^-1时,GO/OM-Bent复合材料吸附Cd （Ⅱ）效果最佳,120 min即达到平衡,较同等条件下OM-Bent和GO单独作用时Cd （Ⅱ）吸附量分别高12.01 mg·g^-1和5.39 mg·g^-1;准二级动力学模型能很好地描述其吸附过程,吸附等温线符合Langmuir模型,温度为303 K时,GO/OM-Bent复合材料对Cd （Ⅱ）的最大吸附量为133.33 mg·g^-1。解吸实验结果表明,经5次吸附-解吸循环实验后,Cd （Ⅱ）的吸附率仍高达83.5%,说明GO/OM-Bent复合材料具有很好的循环再生性能。     

壳聚糖功能化磁性氧化石墨烯复合材料的制备及对甲基橙的吸附

用改进Hummers方法和水热法制备壳聚糖功能化磁性氧化石墨烯(CS/MGO)复合材料,通过SEM、FTIR、XRD、BET和振动样品磁强计(VSM)对材料结构和性能进行表征和测试,并对水中甲基橙(Methyl orange,MO)吸附研究。结果表明:氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)与壳聚糖(Chitosan,CS)成功键合,热稳定性好,被壳聚糖修饰后比表面积为36.873 m2·g?1,磁性粒子均匀分布在GO表面,磁性响应明显。考察pH值、MO初始浓度、CS/MGO复合材料添加量及再生性能对MO去除率的影响,结果表明:在pH=3、MO初使浓度为20 mg·L?1、吸附材料为0.12 g·L?1时,210 min后达到吸附平衡,经5次循环后为初使吸附容量的83.7%。吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,在298.15、303.15、308.15 K温度下最大吸附量分别为129.96、138.94、145.03 mg·g?1;吸附热力学表明,吸附过程为吸热、熵增自发的吸附过程。      

氧化石墨烯-聚合羟基铝复合材料的合成及其对Cd(Ⅱ)的去除效果

为制备高效Cd(Ⅱ)吸附剂,首先,采用正向滴定法将聚合羟基铝(Al₁₃)加入到氧化石墨烯(GO)的悬浮液中,以GO为基体制备了氧化石墨烯-聚合羟基铝复合材料(GO-Al₁₃);然后,利用XRD、FTIR和SEM等分析技术对GO-Al₁₃进行表征,并将10 mg GO-Al₁₃添加至50 mL初始浓度为10 mg/L的Cd(Ⅱ)废水中进行吸附实验,研究了GO-Al₁₃对Cd(Ⅱ)的去除效果。结果表明:[Al₁₃]7+离子会与GO的含氧官能团发生作用,产生Al-O基团;将[Al₁₃]7+离子加入到GO中后, GO-Al₁₃的表面形貌与GO相比会发生较大改变,出现不规则的凹凸结构,且粗糙程度也大幅度增加;当废水中Cd(Ⅱ)的初始浓度为10 mg/L、初始pH为6.0时,去除率可达98.92%。所得结论显示GO-Al₁₃对Cd(Ⅱ)的去除效果较好。      

污泥灰对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附作用研究

在静态条件下,以改性城市污泥为吸附剂,研究了污泥灰(MSSA)对重金属离子的吸附性能,着重探讨了改性污泥灰去除工业电镀废水中重金属离子Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的适宜条件.结果表明,pH值是影响污泥灰对重金属离子吸附的重要因素,镉(Ⅱ)、镍(Ⅱ)吸附的最佳pH值为6.0和6.5;当吸附剂最佳用量为10g/L时,Cd(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)的吸附容量分别达到1.21mg/g和1.02mg/g;吸附等温线可以用Freundilich和Langmuir模型描述,吸附过程基本符合Langmuir和Freundilich吸附等温式.该吸附剂吸附性能优越,可有效地去除废水中的相关金属离子.     

酸改性膨润土吸附去除镍镉离子的研究

在静态条件下,研究了改性膨润土对重金属离子的吸附性能和吸附机理,着重探讨了改性膨润土去除模拟水样中重金属离子Ni2 ,Cd2 的适宜条件及改性膨润土的再生方法.结果表明,改性膨润土对Ni2 ,Cd2 具有较好的吸附性能;pH值是影响改性膨润土对重金属离子吸附的重要因素,不同的金属离子都有其适宜的pH值范围.吸附的最佳条件是pH值5.0～7.0,废水中Ni2 ,Cd2 含量不大于45 mg/L,搅拌时间约60 min.利用改性膨润土吸附处理Ni2 ,Cd2 含量小于45 mg/L的模拟水样,效果很好,Ni2 ,Cd2 的去除率均可分别达到98.5%以上,出水可达到国家排放标准.     

Ag@AgCl-Fe3O4/rGO复合材料对印染废水中染料和重金属离子的吸附和光催化降解性能

依次利用溶剂热法和原位沉积法制备了Ag@AgCl-Fe₃O₄/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料,并对其进行结构和形貌表征。分别以罗丹明B(RhB)和Cd2+为研究对象,探讨了Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料吸附和可见光光催化印染废水中重金属离子和芳香族染料的性能,考察了Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料中rGO含量、与RhB共存的亚甲基蓝(MB)和Cd2+对RhB降解效果的影响;同时研究了溶液的初始pH值及与Cd2+共存的MB对Cd2+吸附效果的影响。结果表明:Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料对RhB的吸附量为47%,可见光照50 min的光催化降解率可达98%;Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料的吸附-光催化降解活性随rGO含量的增加而提高;废水中与RhB共存的MB使Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料对RhB的降解效率和循环性能受到一定抑制,而与RhB共存的Cd2+对RhB的降解效率和循环性能几乎没有影响。Ag@AgCl-Fe₃O₄/rGO复合材料对Cd2+也有良好的吸附性能,具有一定的pH值依赖性,在pH值为5时,复合材料对Cd2+的吸附量可达68 mg/g,但废水中MB染料的存在会抑制复合材料对Cd2+的吸附。      

氧化石墨烯/海藻酸钙水凝胶复合膜对水中Cd(II)的吸附

将氧化石墨烯(GO)、致孔剂与海藻酸钠共混后与CaCl₂交联制备的GO/海藻酸钙（CA）水凝胶复合膜作为含重金属废水的吸附材料。采用SEM和TEM表征了复合膜的表面形貌及透射性能,且分析了GO的加入对复合膜的力学性能、平均孔径、水通量及表面官能团的影响。为探究GO/CA水凝胶复合膜的吸附性能,考察了其吸附Cd(II)的影响因素:pH（6~7）值、初始离子浓度、接触时间、温度（三者均正相关）。用FTIR、XPS在吸附前后对复合膜进行了表征;引入了吸附动力学和等温线模型分析其吸附机制。探究结果表明GO的加入提高了复合膜的力学性能、平均孔径及水通量;吸附过程遵循Langmuir等温线,属于单层吸附,拟合得到的最大吸附量为173.61 mg/g;伪一级和伪二级吸附动力学分别在低浓度和高浓度时能较好地描述吸附过程的动力学行为;吸附机制主要为物理作用力吸附和离子交换。经过5个连续的吸附-解吸循环证明了GO/CA水凝胶复合膜的可重复利用性。      

活性炭对含Zn2+和Cd2+的重金属废水吸附净化效果研究

以椰壳活性炭和煤质柱状活性炭为吸附剂,考察了pH、活性炭投加量、震荡反应时间和反应温度等净化条件对两种活性炭吸附效果的影响。结果表明:(1)随着pH的增加,活性炭对含重金属废水的净化能力都呈现先增加后降低的趋势,当pH=7时,去除率最高;(2)活性炭投加量为4g时,两种吸附材料对Zn2+和Cd2+的吸附能力均达到饱和;(3)振荡反应时间为120min时,活性炭的吸附达到饱和,且活性炭对重金属废水的净化能力为:Zn2+Cd2+;(4)当反应温度达到40℃时,活性炭对Zn2+和Cd2+的去除率均达到最大;(5)椰壳活性炭吸附Zn2+、Cd2+的吸附等温线和动力学都较好地符合Langmuir吸附等温式和准二级反应动力学模型。     

氨基功能化硅藻土复合纳米材料的制备及其对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附性能

分别以3-氨基丙基三乙氧基硅烷、二乙烯三胺为NH2源,乙醇为溶剂,采用水浴法在硅藻土藻盘上液相接枝NH2官能团制备复合材料样品;采用FTIR、SEM、TGA-DSC、XPS等方法对复合材料进行表征,并研究样品对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附规律。结果表明:二乙烯三胺改性后的样品对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)最大吸附容量分别为184. 69、109. 65 mg/g;对初始浓度为20 mg/L的含Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的废水去除率达到95%以上;样品对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的等温吸附曲线更符合Langmuir模型。     

木质纤维素基纳米复合材料对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附研究

以原位插层共聚法制备木质纤维素-g-丙烯酸/丙烯酰胺/蒙脱土(LNC-g-AA/AM/MMT)纳米复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其结构进行表征。研究在金属离子初始浓度、吸附时间、吸附温度、pH值等不同吸附条件下,LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料对Pb2+、Cd2+吸附性能的影响。结果表明,当Pb2+、Cd2+初始浓度分别为0.04和0.06mol/L,吸附时间分别为120和60min,吸附温度分别为40和30℃,pH值为5.5时,LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料对Pb2+、Cd2+的吸附量分别高达504.2和246.9 mg/g。整个吸附过程均符合Langmuir吸附等温线模型和伪二级动力学模型,且是个自发放热的反应过程。同时对最佳条件下吸附饱和的LNC-g-AA/AM/MMT纳米复合材料进行解吸研究,脱附率分别为93.4%和92.9%。     

磁性介孔TiO2/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U(Ⅵ)的吸附

以氧化石墨烯（GO）、纳米Fe₃O₄、钛酸四丁酯（TBOT）为原料,合成了磁性介孔TiO₂/GO（Fe₃O₄@TiO₂/GO）复合材料,用其处理浓度为10 mg·L-1的含U（Ⅵ）废水。研究了Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料中GO含量、溶液初始pH值、Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料投加量、反应时间、U（Ⅵ）初始浓度及共存离子对U（Ⅵ）吸附的影响。结果表明:在pH值为6、GO质量分数为60wt%、Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料投加量为10 mg的条件下,Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料对U（Ⅵ）的吸附效果最佳,较同等条件下磁性介孔Fe₃O₄@TiO₂复合材料和GO的吸附量分别高了10.99 mg·g-1和1.91 mg·g-1。Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料对U（Ⅵ）的吸附180 min即达到平衡,准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型能很好地描述其吸附过程。解吸实验表明,经5次吸附-解吸后,U（Ⅵ）的吸附率仍高达90.86%,说明Fe₃O₄@TiO₂/GO复合材料具有较高的循环利用性能。      

氧化石墨烯-锰氧化物复合物的制备及对铀的吸附性能

为了改进吸附性能和后处理过程中固液分离的简便性,采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯(GO),再通过超声法将其与锰氧化物(Mn_xO_y)进行复合获得复合型吸附剂GOMO,并用红外光谱仪(FTIR)、拉曼(raman)光谱、扫描电子显微镜(SEM)及光电子能谱(XPS)对产物结构和形貌进行表征。考察溶液pH值、离子强度、吸附时间和铀溶液初始浓度对GOMO吸附行为的影响,同时对吸附机理进行初步探索。结果表明,GOMO对铀具有很好的吸附性能,溶液吸附效果有显著的影响。对于初始浓度为10 mg/L的含铀溶液,二者均可在短时间内达到近100%的去除率,吸附量分别为75.46 mg/g和143.34 mg/g。GOMO对铀的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。在核废液处理的实际应用中,GOMO对铀的去除效果明显优于GO。     

功能化石墨烯选择性吸附重金属离子

重金属离子污染日益严重,石墨烯作为一种新型碳材料在吸附重金属离子方面具有巨大潜力。本文通过尝试,探索出基于酯化反应将功能团乙二胺四乙酸(EDTA)连接到氧化石墨烯(GO)表面合成功能化氧化石墨烯(EDTA-GO)的新方法。研究结果显示:EDTA-GO饱和吸附量高达(355±17)mg/g,较改性之前提高了17.5%,并且符合Langmuir单层吸附模型。随着pH值的升高,EDTA-GO的吸附性能越来越强。吸附平衡时间在4分钟以内。通过将Pb~(2+)与Cd~(2+)和Cu~(2+)相比较,发现在pH=4.6的条件下Pb~(2+)的饱和吸附量远大于后两者,表现出良好的选择性吸附特点。     

锰矿尾渣对Cu2+和Ni2+的吸附性能研究

研究了锰矿尾渣对重金属离子Cu2 和Ni2 的吸附性能,分析了锰矿尾渣的吸附动力学,就吸附时间、Cu2 和Ni2 浓度及pH值等因素对锰矿尾渣吸附性能的影响作了系统考察,并对锰矿尾渣的吸附机理进行了初步探讨.结果表明,在温度为25°℃、pH值为7.5的条件下,锰矿尾渣对Cu2 和Ni2 的吸附容量可达到1.6 mg/g以上,去除率均可达到97.5%以上,适宜于处理含低浓度Cu2 或Ni2 的废水.锰矿尾渣的吸附机理为离子交换吸附和表面配位吸附.     

Ce(SO_4)_2改性褐煤半焦对废水中Cd(Ⅱ)的吸附效果

为了提高褐煤半焦对重金属离子的吸附性能,将褐煤用3.0 mol/L H_3PO_4进行活化,将改性剂Ce(SO_4)_2·4H_2O与活化褐煤混合,通过炭化制备出改性褐煤半焦,对改性褐煤半焦的制备条件进行了优化,并通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对改性褐煤半焦进行了表征。在25℃和静态条件下,研究了改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)的吸附效果,探讨了改性褐煤半焦对废水中Cd(Ⅱ)的吸附条件。结果表明:改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)具有很好的吸附性能,Cd(Ⅱ)的去除率达99.8%。改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)吸附的适宜条件为吸附温度为25℃,Ce(SO_4)_2·4H_2O用量为褐煤质量的5.0%,废水pH值为3.0,Cd(Ⅱ)的起始浓度为40.00 mg/L,吸附时间为2.0 h,Cd(Ⅱ)与改性褐煤半焦的质量比为1∶50。按照改性褐煤半焦对模拟废水中Cd(Ⅱ)吸附的适宜条件,含Cd(Ⅱ)12.90 mg/L的电镀废水经改性褐煤半焦处理后,Cd(Ⅱ)去除率为99.3%,Cd(Ⅱ)的浓度降为0.09 mg/L,可达标排放。改性褐煤半焦可再生利用。     

改性粉煤灰吸附处理含重金属离子废水的研究

以热电厂产生的粉煤灰为主要原料,通过加入一定量的硫铁矿烧渣和适量的固体NaCl,在90 ℃下用硫酸废液搅拌浸取2.5 h,再在300 ℃下焙制,得到一种吸附性能优良的吸附剂--改性粉煤灰.在静态条件下,研究了改性粉煤灰对重金属离子的吸附性能,着重探讨了改性粉煤灰去除工业电镀废水中重金属离子Cr6 ,Pb2 ,Cu2 ,Cd2 的适宜条件.结果表明,pH值是影响改性粉煤灰对重金属离子吸附的重要因素,各金属离子都有其适宜的pH值范围.在室温、pH=8.0时,各重金属离子含量小于50 mg/L的含Cr(Ⅵ)电镀废水经改性粉煤灰吸附、沉淀处理后,各重金属离子的去除率达97.5%以上,达到国家排放标准.     

无机改性膨润土制备及吸附苯酚废水的研究

以膨润土为原料,Fe(OH)<'2+>为改性剂,制备了无机改性膨润土吸附剂,研究了该吸附剂对苯酚废水的吸附性能,结果表明:在温度为30℃,pH为8左右,废水初始浓度为100mg/L,吸附剂用量为10g/L,吸附时间为50min,苯酚的去除率可达到92%以上.     

GO/MOF复合材料的制备及其吸附苯和乙醇性能（英文）

采用溶剂热法制备了金属有机骨架-氧化石墨烯(MOF/GO)复合材料,通过氮吸附/脱附、红外光谱对其比表面积和孔结构、表面官能团进行了表征,考察了其吸附苯和乙醇的性能。结果表明,当氧化石墨烯的添加量为5.25 wt%时,复合材料的比表面积和孔容最大。该材料对苯和乙醇有很高的吸附容量,其最大吸附容量可分别达到72和77 cm~3/g。MOF-5/GO复合材料吸附挥发性有机物(VOCs)的容量不仅受孔结构的影响,其表面特性也对吸附性能有重要作用。氧化石墨烯含量为3.5 wt%的GO/MOF复合材料对乙醇的吸附容量显著增强是由于其含有大量的含氧官能团。     

板栗壳对水中孔雀石绿和刚果红的吸附研究

以板栗壳作为吸附剂,研究其对模拟印染废水中孔雀石绿和刚果红的吸附性能。结果表明:在染料初始浓度100mg/L,板栗壳投加量2.0g/L,废水初始pH=7.0下,对孔雀石绿的去除率为95.20%;废水初始pH=5.0~8.0下,对刚果红的去除率为92.88%。将板栗壳吸附孔雀石绿和刚果红的过程用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程和双常数方程进行拟合,结果表明板栗壳对两种染料的吸附过程均符合准二阶动力学方程,说明该吸附过程以化学吸附为主;其等温吸附过程可以用Freundlich方程描述,说明该吸附以多分子层吸附为主。     

氧化石墨烯/SiO_2复合材料对Cd(Ⅱ)的吸附

以氧化石墨烯(GO)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为表面活性剂,合成了GO/SiO_2复合材料。通过静态吸附试验,探讨了pH、GO/SiO_2投加量、吸附时间和Cd(Ⅱ)初始浓度对GO/SiO_2吸附Cd(Ⅱ)的影响,采用了FTIR、XRD、SEM和EDS对GO/SiO_2吸附Cd(Ⅱ)进行表征分析,并探讨了其对Cd(Ⅱ)的吸附机制。结果表明,当溶液pH为8.5,投加量为0.25g/L,吸附时间为100min时,GO/SiO_2吸附Cd(Ⅱ)效果最佳。吸附过程较好的拟合了准二级动力学模型(R~2≈1)和Freundlich等温吸附模型(R~2≈1)。XRD表明SiO_2与GO成功复合;FTIR、SEM等结果表明,GO/SiO_2吸附Cd(Ⅱ)前后自身结构并未发生变化,其对Cd(Ⅱ)具有很好的吸附效果,对Cd(Ⅱ)的吸附机制以—OH、—COOH的离子交换作用为主,Si—OH的络合反应并存。