活性竹炭对苯酚的吸附动力学

研究了30℃下活性竹炭对苯酚溶液的吸附动力学,考察了苯酚初始浓度和吸附剂粒径的影响,并用三种动力学模型进行了拟合.结果表明:活性竹炭对苯酚的吸附动力学过程可以用准二级模型进行很好的描述,拟合所得的初始吸附速率随着苯酚浓度的增加和竹炭粒径的减小而提高.颗粒内扩散模型分析表明,活性竹炭对苯酚溶液的吸附过程中,颗粒内扩散为主要速率控制步骤.     

交联β-环糊精聚合物/Fe3O4核壳结构复合纳米颗粒的制备和性能研究

以羧甲基-β-环糊精为表面修饰剂对Fe3O4纳米粒子进行包覆修饰,以环氧氯丙烷为交联剂,在β-环糊精的碱性溶液中通过Fe3O4纳米粒子表面进行的交联反应制备了交联β-环糊精聚合物/Fe3O4复合纳米颗粒.利用FTIR、XRD、TEM和TGA分剐对复合纳米颗粒的结构、形貌和尺寸进行了表征.结果表明,制备的复合纳米颗粒为近球形、核壳结构,粒径约为10～20nm,环糊精聚合物含量为29%,在水中的分散性良好.磁性能测试和包合性能测试表明,复合纳米颗粒为超顺磁性,对特定分子具有一定的包合能力,可用于靶向给药系统和特定物质分离的载体.     

新型偕胺肟基改性β-环糊精聚合物对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附

以β-环糊精(β-CD)为单体,四氟对苯二腈为交联剂,合成了交联β-环糊精聚合物(CDP-CN)。并进一步与羟胺反应,得到偕胺肟基改性β-环糊精聚合物吸附剂(CDP-AM)。研究了CDP-AM对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)两种金属离子的吸附效果。通过FT-IR、TGA、SEM、XPS表征了聚合物吸附剂结构,并通过ζ电位研究了质子化程度。考察了溶液的pH、初始浓度和吸附时间对吸附Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的影响。结果显示,吸附过程符合Langmuir等温模型和伪二阶模型。Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ)在30℃时的最大吸附容量分别为281.69和273.97 mg/g。在聚合物表面上的重金属离子吸附过程是吸热和自发过程。吸附去除效率为Pb(Ⅱ) Cu(Ⅱ),CDP-AM可以通过静电、螯合作用高效率的去除重金属离子的吸附剂,并在5次吸附-解吸循环后保持较高效率。研究表明,CDP-AM聚合物有望开发成用于去除重金属可再生的吸附剂。     

环糊精/聚苯乙烯超细复合纤维膜的制备及其吸附性能研究

采用静电纺丝技术分别制备了不同种类和含量的环糊精/聚苯乙烯(CDs/PS)超细复合纤维膜并研究了其吸附性能。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等测试手段对纤维的形貌、组成和结晶性能进行了表征。通过紫外吸收光谱(UV)研究了复合纤维对对硝基苯酚的吸附,发现纤维的吸附性能与环糊精种类和含量有密切关系。在相同的环糊精含量时,复合纤维的吸附性能顺序为β-CD/PSα-CD/PSγ-CD/PS;而在相同的环糊精种类时,则纤维的吸附性能随环糊精含量增加而增大。     

沙柳生物吸附剂对含酚废水的吸附性能研究

以高温活化的沙柳为生物吸附剂对模拟废水中的苯酚进行吸附性能研究。通过单因素实验,考察了活化温度、活化时间、吸附剂投放量、苯酚pH、吸附时间、初始浓度、绝对温度等对吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统研究。结果表明:在活化温度400℃、活化时间2h、吸附剂投加量2g/L、苯酚溶液pH为6~7时,吸附1h后,苯酚最大吸附量为243.90mg/g。该吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,其吸附过程的自由能变值小于0,吸附过程的焓变值小于0,为自发放热过程。研究表明,活化后的沙柳可用于去除废水中的苯酚,是一种前景广阔的含油废水生物处理材料。     

脲基功能化苯酚印迹聚合物的合成及其对苯酚的吸附研究

以苯酚为模板,γ-脲基丙基三甲氧基硅烷为功能单体采用表面分子印迹聚合法制备了脲基功能化的苯酚表面分子印迹聚合物(苯酚-MIP),并使用红外光谱对苯酚-MIP的结构进行了表征。结果表明:在最佳条件下,初始浓度c0=150mg/L,吸附时间t=20min,pH=7,温度T=30℃下,苯酚-MIP的吸附量是非印迹聚合物(NIP)的2.32倍。动力学数据拟合结果显示:苯酚在苯酚-MIP上的吸附符合伪二级动力学模型和Langmuir等温模型。另外,选择性实验结果显示:苯酚-MIP可以快速和选择性地吸附水中的苯酚。     

含大环化合物新型亲和膜的制备和吸附性能研究

以聚醚砜(PES)、乙烯乙烯醇共聚物(EVAL)为基膜,采用环糊精大环化合物为功能体,利用功能体上丰富的活性基团将活性染料配基偶联到基膜,制得了含大环化合物的新型亲和膜.系统考察了环糊精浓度、pH值、离子强度、BSA原液初始浓度和吸附时间等因素对膜吸附性能的影响,结果表明:在环糊精浓度为10%、pH=5.0、离子强度为0、原液浓度为1.0g/L以及吸附时间为4h的条件下,亲和膜的吸附容量最大,达57.7mg/g;环糊精以其特殊的空腔结构和外部亲水、内部疏水的特殊性质,对蛋白质等生物大分子的吸附有一定的"诱导"和包合作用,环糊精大环化合物的存在,有利于膜吸附性能的提高;在一定范围内,随着环糊精浓度的增加,膜吸附性能提高.     

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.     

壳聚糖固载阳离子环糊精微球的制备及载药性能

将β-环糊精、环氧氯丙烷和氯化胆碱经一步缩聚反应制得阳离子环糊精聚合物(CPβCD),采用反相悬浮法制备壳聚糖微球(CS),再以环氧氯丙烷为交联剂制备具有CPβCD和CS双重特性的壳聚糖固载阳离子环糊精聚合物微球(CS/CPβCD),用核磁共振(1H-NMR),红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对产物进行表征,以酮洛芬为模型药物,研究了CS/CPβCD微球的载药性能。结果表明,CS/CPβCD微球对酮洛芬的最大载药量为849.4 mg/g,吸附规律符合Freundlich等温方程,载药CS/CPβCD微球具有缓释性能,并且在模拟肠液中的缓释效果优于模拟胃液,为CS/CPβCD作为药物缓释载体提供了依据。     

PET纤维固载β-环糊精聚合物的合成与吸附性能研究

环糊精的疏水性空腔可以包络尺寸大小适宜的有机物分子,其外侧亲水性的羟基对高价金属离子具有螯合作用,因而具有一定的立体选择和识别性能。在各种吸附领域得到了广泛的应用。PET纤维具有机械强度好、化学性质稳定、比表面积大、来源丰富、种类齐全等的特点,纤维本身经过改性也可以作为良好的吸附材料。若能将其与环糊精独特的包合性能结合起来,在开发新型纺织材料和吸附分离材料方面,具有良好的研究和开发前景。本文将β-环糊精固栽到PET纤维上,考察了PET纤维固载β-环糊精聚合物的固载率、离子交换容量和对碱性品红的吸附,为环糊精化学在水处理领域中的实际应用提供参考。     

竹炭对铬(Ⅵ)离子吸附性能的研究

研究了竹炭的粒径与用量,以及溶液的pH值与初始浓度、吸附时间、温度等因素对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响.结果表明,竹炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附能力随其粒径的增大而降低;在酸性条件下,尤其是当pH值＜3时,竹炭能够很好地适应Cr(Ⅵ)离子初始浓度的变化,120min内达到吸附平衡,对其有较好的去除率;按Cr(Ⅵ)/竹炭质量比为1∶1200投加竹炭,Cr(Ⅵ)离子的去除率可达到87.8%以上;竹炭对Cr(Ⅵ)离子等温吸附服从Freundlich方程式,在低于20℃的较低温度下容易进行,吸附效果更好.竹炭可作为理想的除铬吸附材料.     

DAAMPV树脂对对硝基苯酚吸附性能的研究

以双丙酮丙烯酰胺改性的胺化聚氯乙烯(DAAMPV)树脂为吸附剂,考察了该树脂对对硝基苯酚的吸附性能。结果表明,DAAMPV树脂对对硝基苯酚有较快的动力学吸附速率,吸附过程符合拟二级动力学方程。随着温度的降低和对硝基苯酚质量浓度的增加,DAAMPV树脂的吸附量增大。在25℃、对硝基苯酚初始质量浓度为500mg/L的条件下,DAAMPV树脂对对硝基苯酚的吸附量为53.2mg/g,吸附过程符合Langmuir等温式。实验条件下,DAAMPV树脂对对硝基苯酚的去除率可达94.26%,吸附的对硝基苯酚可用无水乙醇或4%NaOH洗脱。     

聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶的合成及其对苯酚的吸附研究

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖和明胶为原料、戊二醛为交联剂,在酸性溶液中通过共混交联反应合成了聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶,单因素法讨论了影响水凝胶性能的因素如:反应物质量比、交联剂用量、反应温度、反应时间等聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶,对不同浓度苯酚溶液的吸附研究.研究结果表明聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶对苯酚有较好的吸附性能.     

竹炭对甲基橙溶液吸附行为的研究

探索了竹炭对甲基橙溶液的吸附行为,测定了竹炭的粒径与投料量以及溶液的pH值与浓度、吸附时间、温度等因素对甲基橙吸附性能的影响.结果表明,竹炭对甲基橙的吸附能力随其粒径的增大而降低,甲基橙溶液pH值在2～4酸度范围时,竹炭对甲基橙有较好的吸附能力,达到最佳吸附效果时溶液的pH值为2.吸附质浓度增加,竹炭对其吸附率减小,随着投料量的增加,吸附率不断提高.竹炭对甲基橙的等温吸附服从Freundlich方程式.竹炭对甲基橙的吸附可在100min内达到平衡,最佳吸附温度为60℃.通过对这些参数的探索和测定,竹炭对甲基橙的吸附率可达到90%以上,能有效除去溶液中的甲基橙.     

木材液化物活性碳纤维苯酚吸附性能研究

利用废弃的榆木屑通过粉碎、液化、纺丝、固化、炭化和活化制备了木材液化物活性碳纤维,并探讨了活化温度为800℃时该活性碳纤维对苯酚的吸附性能。结果表明:800℃活化条件下制备木材液化物活性碳纤维处理100mL苯酚溶液时,当苯酚初始质量浓度为300mg/L、活性碳纤维投加量为0.1g、木材液化物活性碳纤维吸附时间为240min时达到平衡。木材液化物活性碳纤维对苯酚的吸附性能符合二级动力学方程,Langmuir等温式更能描述木材液化物活性碳纤维对苯酚的吸附行为。     

β-环糊精改性的多壁碳纳米管对NO的吸附性能研究

为开发NO气敏传感器,采用β-环糊精对模板法制备的多壁碳纳米管进行了表面修饰改性.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射、热分析-质谱等表征手段研究了改性的MWCNTs的结构性能,并对NO的吸附-脱附作用机理进行了讨论.结果表明:环糊精的小口端易与多壁碳纳米管的管壁相互作用并结合在一起,使环糊精包覆在多壁碳纳米管的表面.多壁碳纳米管外或内层的环糊精可以通过氢键与环糊精以层与层的方式进行连接,达到对MWCNTs的多层改性修饰作用.XRD研究证明经环糊精改性的多壁碳纳米管其结构并没有发生变化.热分析质谱研究发现,β-环糊精改性的MWCNTs对NO的吸附-脱附能力均大于未改性的MWCNTs,其中MWCNTs吸附NO主要是表面物理吸附和管体空腔内的化学吸附;而经β-环糊精修饰的MWCNTs除本身能够吸附NO外,其表面包覆的β-环糊精空腔也能够吸附NO分子,并与NO形成非共价键吸附.β-环糊精与MWCNTs质量比为10∶1时,其吸附NO的量最大,是未改性MWCNTs的1.69倍.     

一种具有“核-须”结构的热响应性微凝胶

利用电子转移活化再生原子转移自由基聚合反应(ARGET ATRP),制备出一种以交联环糊精为核,核表面接枝聚N-异丙基丙烯酰胺长链为须的聚合物微凝胶。利用傅里叶红外光谱仪、元素分析仪和综合热分析仪对合成产物进行了表征。激光粒度分析仪检测显示微凝胶的粒径为1.416μm。当环境温度变化时,在34℃附近,粒径从1.416μm急剧降低到1.388μm,显示出良好的热响应性能。微凝胶的吸附试验表明,微凝胶"核"中大量环糊精单元的存在使其对底物分子表现良好的负载能力,对亚甲基蓝的吸附量达到128.3mg/g。而且由于微凝胶表面热敏"长须"的存在,微凝胶在25℃和37℃表现出不同的负载能力,表明产物具有良好的可控吸附性能。同样,微凝胶的"核-须"结构在不同温度下也表现出可控的释放性能。     

环糊精和乳化剂共存下苯乙烯的乳液聚合动力学

以过硫酸钾为引发剂,十二烷基硫酸钠为乳化剂,在β-环糊精(β-CD)存在下进行乳液聚合动力学研究,考察了引发剂浓度、乳化剂浓度、β-环糊精浓度以及聚合温度对聚合反应速率的影响,测定了各项反应级数和聚合表观活化能。结果表明,聚合反应速率随引发剂浓度、乳化剂浓度和聚合温度的升高而加快,随β-环糊精浓度的升高先增加后降低,在β-CD浓度≤1.555×10-3 mol/L时,聚合反应动力学关系式为Rp∝[KPS]0.5277[SDS]0.5631[β-CD]0.9987,表观活化能为72.55 kJ/mol。     

ZIF-L晶体尺寸与形貌调控及其吸附性能研究

分别通过改变合成温度，以1-甲基咪唑为配体调节剂，CTAB和PVP做封端剂调控了ZIF-L晶体的形貌和尺寸，并考察了制备的ZIF-L晶体对苯酚溶液中苯酚的吸附性能。结果表明：PVP对ZIF-L晶体的调控效果最好，可以得到单分散、棒状、粒径均一的ZIF-L晶体，晶体最小可达1.5μm;改变合成温度，可以得到2μm的叶片状晶体；均小于目前文献报道的5.6μm的叶片状晶体。棒状晶体对苯酚溶液中的苯酚显示出良好的吸附性能，1.5μm棒状ZIF-L晶体在25℃下，对苯酚的吸附量可达21.9mg/g,与文献报道的对苯酚有吸附能力的其他材料相比，显示出一定的优势。     

环糊精基石墨烯气凝胶的制备及其气体吸附性能研究

以氧化石墨烯(GO)为骨架,β-环糊精(β-CD)为交联剂,采用一步水热法成功制备了结构均匀的环糊精基石墨烯气凝胶(C-GAs)。采用比表面及孔径分析仪对样品的孔隙结构进行了表征,并进一步研究了其孔隙结构对二氧化碳(CO_2)、氢气(H_2)和甲烷(CH_4)气体的吸附性能的影响。结果显示,在β-CD∶GO的质量配合比为0.5∶1条件下,C-GAs拥有较高的比表面积537m~2/g和总孔容0.750m~3/g,显示了其极好的结构特性,在298℃,1.0Pa条件下,C-GAs对CO_2的吸附量达到44.73mg/g,对CH_4的吸附量达到6.82mg/g;在77℃,1.0Pa条件下,C-GAs对H_2的吸附量达到1.17mg/g,制备的C-GAs对CO_2具有较强的吸附能力以及良好的吸附选择性,且制备过程简单、绿色、安全。