MCM-41分子筛的氨三乙酸功能化及对重金属离子吸附特性研究

用氨三乙酸酐对MCM-41介孔分子筛进行功能化,制备了NATT-MCM-41吸附材料,研究其对废水中Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附特性。XRD、TEM、FT-IR分析表明,MCM-41分子筛表面成功引入了氨三乙酸分子的氨基和酯基基团。NATT-MCM-41吸附剂投加量为1 g/L,Pb~(2+)和Cu~(2+)的初始浓度为150 mg/L,达到吸附平衡后,NATT-MCM-41对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量分别为123.5 mg/g和103.4 mg/g;NATT-MCM-41对Pb~(2+)和Cu~(2+)吸附的最佳p H范围为5.0,吸附去除率分别达到95%和90.4%;NATT-MCM-41循环5次后依然表现出良好的吸附去除性能,说明NATT-MCM-41在处理废水重金属离子方面有较好的应用前景。     

改性MCM-22分子筛吸附脱除油品中二氯甲烷的研究

采用离子交换法制备了不同金属离子(Ni2+、Co2+、Fe3+)改性的MCM-22分子筛。采用XRD、NH3-TPD和BET对吸附剂进行了表征,同时,考察了MCM-22分子筛经不同金属离子改性后作为吸附剂对模型化合物的脱氯性能,优化了吸附剂的活化条件,并在吸附试验中研究了最优吸附剂吸附二氯甲烷的动力学和吸附活化能。结果表明,吸附剂的最优活化温度及时间分别为450℃和4 h。脱氯效果顺序为:Ni MCM-22Co MCM-22Fe MCM-22MCM-22,最优吸附剂Ni MCM-22分子筛上吸附动力学可用拟二级动力学进行较好的描述,吸附过程以化学吸附为主。     

城市剩余污泥制备活性炭吸附剂对Ni2+的吸附研究

以城市污水处理厂剩余脱水污泥为原料,采用化学活化热解法制备了污泥活性炭吸附剂,对水溶液中的Ni2+进行去除,确定了最佳实验参数。实验结果表明,吸附时间为1 h、p H为7、吸附剂用量为6 g/L时,对含Ni2+废水(Ni2+质量浓度为50 mg/L)的平均去除率为29.132%,污泥活性炭吸附剂的平均吸附容量为2.428 mg/g。通过单因素实验得出吸附时间为80 min、溶液p H为7时,对溶液中的Ni2+有较好的去除效果。Ni2+在污泥活性炭吸附剂上的吸附比较符合伪二级吸附动力学方程,Langmuir等温方程更适合描述Ni2+在污泥活性炭吸附剂上的吸附行为。     

改性中孔分子筛MCM-41催化合成丙酸香叶酯

用H2SO4对中孔分子筛MCM（mobile crystalline material）-41进行改性,得到SO42–修饰的中孔分子筛SO42–/MCM-41。通过X射线衍射、红外光谱、NH3程序升温脱附和N2吸附–脱附等方法对所合成样品进行表征。用SO42–/MCM-41催化合成丙酸香叶酯,考察了催化剂处理方法、催化剂用量、催化剂再生对香叶醇酯化反应结果的影响,并比较了H2SO4、MCM-41和SO42–/MCM-41这3种催化剂对合成丙酸香叶酯的催化性能。结果表明：用浓度为0.50mol/L的硫酸浸泡MCM-41中孔分子筛1h,再于450℃焙烧3.0h,能得到良好长程有序性和结晶度的中孔分子筛SO42–/MCM-41,用其催化合成丙酸香叶酯,香叶醇的转化率最高可达88.82%,丙酸香叶酯的选择性为85.20%;H2SO4改性对MCM-41中孔分子筛结构影响不明显,但可提高其酸性。     

低成本制备MCM-41介孔分子筛及其对镉离子的吸附性能

以廉价的硅铁行业的废弃物微硅粉为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用碱法提纯-水热法合成制备了纯硅的MCM-41介孔分子筛。用红外光谱(FTIR)、小角X射线衍射、液氮吸附脱附、场发射扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对分子筛进行了结构表征和表面积及孔径分析。结果表明:所制备的分子筛的比表面积是918 m2/g,孔容1.11 cm3/g和孔径2.9 nm。采用静态吸附方法,研究了所合成的分子筛对水溶液中Cd2+离子的吸附行为,分析了pH值、分子筛质量、吸附时间和Cd2+的初始浓度对吸附的影响,并探讨了该吸附剂对Cd2+的吸附热力学和动力学特性。结果表明:当溶液的pH值为2.0～7.0,吸附剂的量在30～130 mg范围内时,吸附率随着pH值和吸附剂用量的增加而增加,当吸附剂用量为130 mg时,有序介孔分子筛对Cd2+离子的去除率基本稳定。有序介孔分子筛对Cd2+离子的吸附量随吸附时间的增加而增加,在120 min时达到吸附平衡。有序介孔分子筛对Cd2+的等温吸附过程更符合Freundlich模型,吸附动力学较符合准二级吸附方程。     

NiY/MCM-41催化剂的制备及催化氧化脱硫研究

采用后合成法制备复合分子筛Y/MCM-41,并以其为载体,用活性组分硝酸镍对其改性,制备Ni-Y/MCM-41催化剂,并利用XRD、BET、N2吸附-脱附对其进行表征。结果表明,复合分子筛同时具有微孔分子筛Y沸石和介孔材料MCM-41分子筛的特征。以硫质量分数为300μg/g的模拟油进行催化氧化脱硫实验,考察了Ni离子的负载量、反应温度、反应时间、催化剂用量、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响。结果表明:硝酸镍的负载量为10%,模拟油用量为20 m L,反应温度为70℃,反应时间为80 min,剂油比(催化剂与模拟油的质量比)为1∶70,V(H2O2)/V(油)=0.03时,脱硫率可达86.53%。     

用磁改性海泡石处理含镍废水

以天然海泡石为原料,Fe SO4·4H2O和Fe Cl3·6H2O为改性剂,制备了磁改性海泡石并用于处理含Ni2+废水。考察了吸附时间、反应温度、p H和Ni2+初始质量浓度对磁改性海泡石对Ni2+吸附量的影响。结果显示,磁改性海泡石对Ni2+的吸附量随吸附时间、温度、p H与Ni2+初始质量浓度的增加而提高,吸附行为与二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型拟合较好。对于Ni2+质量浓度为50 mg/L的废水,在25°C、p H=5的条件下,0.5 g磁改性海泡石对Ni2+的吸附量为2.95 mg/g。通过正交试验优选出适用于处理Ni2+质量浓度为68.48 mg/L的某镀镍车间漂洗废水的最佳条件为:温度65°C,p H 4.2,吸附剂投加量1.5 g,时间为1.5 h。最终Ni2+去除率为99.65%,出水Ni2+质量浓度为0.24 mg/L,远低于GB 21900–2008中表2规定的排放限值(0.5 mg/L)。     

改性介孔微孔分子筛去除水中亚甲基蓝的研究

以壳聚糖包覆介孔-微孔复合分子筛(CS/MCM-41-A)为吸附剂去除水中的亚甲基蓝,研究了反应时间、溶液pH、溶液亚甲基蓝初始浓度、CS/MCM-41-A投加量、竞争离子对吸附的影响,分析了CS/MCM-41-A的吸附动力学和热力学特征。结果表明,25℃下,当CS/MCM-41-A投加量为0.3 g/L,溶液亚甲基蓝初始浓度100 mg/L,pH为6,吸附时间为40 min时,溶液中亚甲基蓝的去除率达到92.57%。CS/MCM-41-A吸附亚甲基蓝符合拟二级动力学方程,吸附等温线更好地符合Langmuir方程,CS/MCM-41-A对亚甲基蓝的有良好的吸附性能。     

甘蔗渣表面处理及吸附Cd~(2+)的应用

以甘蔗渣为原料,经10%丁二酸对甘蔗渣进行处理,经丁二酸处理能显著提高其对Cd2+的吸附能力。分别考察甘蔗渣处理前后在不同初始浓度、时间、p H、吸附剂用量等因素条件下吸附Cd2+。实验结果表明处理过的甘蔗渣吸附最佳初始浓度为20 mg/L、吸附时间是1 h、p H为6、在60 mg/L镉离子溶液中吸附剂用量为0.6~1.0 g/100 m L。     

汽油脱硫吸附剂的制备及性能评价

以微孔-介孔复合分子筛ZSM-5-MCM-41为载体,采用等体积浸渍法制备复合型吸附剂Ni-Co/MCM-41-ZSM-5.结果表明复合型吸附剂的活性组分为Co3O4和NiO,比表面积为545m2/g.最佳制备条件为：Ni、Co的负载量10％,浸渍时间12h,450℃焙烧4h;在上述制备条件下,吸附剂的饱和吸附量为37.08mgS/g吸附剂.     

凹凸棒石对废水中Ni~(2+)吸附性能的研究

采用靖远凹凸棒石对废水中Ni2+离子的吸附性能进行了研究。确定了Ni2+离子的吸附平衡时间、最大吸附量对应的pH、最大吸附率对应的吸附剂用量,最大吸附量对应的Ni2+的初始浓度及吸附速率方程。实验结果显示,Ni2+离子浓度在100 mg/L下,吸附平衡时间为90 min,pH值在5~6时,凹凸棒石用量为0.8 g时吸附率达到最大值16.54 mg/g,速率方程为V=0.200 1C。     

NH_2-MCM-41吸附剂的制备及其对铬离子(Ⅵ)吸附行为的研究

采用水热合成法制备了MCM-41介孔分子筛,并利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对其进行改性获得NH_2-MCM-41分子筛。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、氮气吸附-脱附测试、能量色散X射线荧光光谱仪和X-射线粉末衍射仪对NH_2-MCM-41分子筛进行了表征。结果表明,氨基的修饰过程对MCM-41分子筛结构没有显著影响。以Cr(Ⅵ)为探针离子,研究了NH_2-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了NH_2-MCM-41分子筛用量、吸附时间、pH和溶液初始浓度对吸附效果的影响。结果表明,与MCM-41分子筛对比,NH_2-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)具有更高的吸附性能。NH_2-MCM-41对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。该吸附剂具有良好的再生性能,重复使用5次,其吸附性能保持相对稳定。     

一种新型球形纤维素吸附剂对水中Ni~(2+)的吸附行为

用静态法研究了一种新型球形纤维素吸附剂对水中Ni2+的吸附行为,探讨了吸附质的初始浓度、溶液的pH值、温度等因素对球形纤维素吸附剂吸附性能的影响,并进行了解析实验。结果表明:球形纤维素吸附剂吸附Ni2+的最佳pH值为8.0,而且Ni2+的初始浓度越大,球形纤维素吸附剂对其吸附量越高,当Ni2+的起始浓度达到235mg/L左右时,吸附量趋于饱和;采用浓度为1.5mol/L的HCl溶液作解吸液回收Ni2+的综合效果较好,回收率可达96.8%。     

改性ZSM-5分子筛负载微生物去除废水中pb2+的研究

实验首先对ZSM-5分子筛(MS)进行碱改性,然后在经碱改性的ZSM-5分子筛(A-MS)上负载巨大芽孢杆菌,制备得到碱改性ZSM-5分子筛负载微生物(A-MS-BM)吸附剂,最后分别对MS、A-MS及A-MS-BM对含pb2+重金属离子废水进行吸附去除实验研究.结果表明:当pb2初始浓度为20 mg/L,吸附剂用量为1.0 g/L时,MS和A-MS对pb2+的去除率分别为84.35％和94.60％,A-MS较MS来说吸附平衡时间缩短至30 min,具有较高的吸附效率.利用A-MS-BM对pb2+进行吸附实验,与A-MS吸附剂相比,A-MS-BM对pb2+的去除率提高到99.80％.说明制备的A-MS-BM对pb2+具有很好的吸附效率,扩大了分子筛和微生物在水处理技术方面的应用范畴,为重金属废水的处理提供一种新的思路.     

复合分子筛深度脱硫性能研究

实验制备了复合分子筛MCM-41/Y,并进行Ag+优化。常温常压下在固定床吸附器中对其吸附脱硫性能分别在噻吩和二苯并噻吩模拟汽油体系下进行研究。实验结果显示Ag+优化后,Ag+/MCM-41/Y的脱硫性能大大增强。在实验室色谱检测条件下,对噻吩体系,吸附性能较好的Ag+/MCM-41/Y吸附剂每克可以得到约7毫升的无硫模拟汽油;对于二苯并噻吩体系,每克Ag+/MCM-41/Y吸附剂则可以得到约25毫升的无硫模拟汽油,并且吸附剂在350℃经煅烧再生多次后吸附效果保持不变。     

部分脱除模板剂对MCM-41修饰负载有机胺吸附CO_2的影响

介孔分子筛MCM-41具有单一的孔道结构和较大的比表面积。通过负载有机胺形成的介孔有机胺二氧化碳固体吸附剂比常见的固体吸附剂具有高选择性、高吸附量等特点。利用化学方法部分脱除模板剂,负载PEI制备固体吸附剂,研究了模板剂脱除率PEI负载和对二氧化碳吸附性能的影响。用XRD、FT-IR、TEM、BET等方法对吸附剂结构进行表征,利用TG/DTA方法测定了CO2吸附量。研究结果表明,使用MCM-41原粉负载50%PEI吸附量达到131.0 mg/g(即262.0 mg/gPEI),比相同负载量除去模板剂的分子筛提高了12.6%;比单一的PEI分子吸附量(80.3 mg/g)提高了3.26倍,这说明在MCM-41原粉孔道内部由于存在丝状胶束而形成的亚纳米空间结构提高了有机胺的分散和利用率,增加了对CO2的吸附量。     

MCM-48负载磷钨酸光催化降解甲基橙

以分子筛MCM-48负载磷钨杂多酸制备光催化剂H3PW12O40/MCM-48,考察其在光照条件下对模拟染料废水甲基橙溶液的光催化脱色性能.结果表明,当H3PW12O40/MCM-48催化剂用量为6.0 g/L,甲基橙的初始含量为7.0 mg/L,光照5.5 h时,甲基橙溶液的脱色率可达84.53％.     

多氨基含氮配体改性有序介孔材料的制备及对铀(Ⅵ)的吸附性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了有序介孔材料MCM-41,并用四乙烯五胺对其进行修饰,制备了多氨基改性的介孔氧化硅吸附剂。采用低温氮吸附(BET)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)对材料进行表征。BET比表面积为1 052 cm~2/g,孔容为1.194 m L/g,平均孔径为3.86 nm。当pH=5.2,吸附时间30 min,初始浓度120 mg/L时,吸附剂对铀酰离子的吸附达到454 mg/g。     

盐酸改性海泡石对含Ni~(2+)废水处理效果研究

以天然海泡石为原料,以盐酸为改性剂,制备了盐酸改性海泡石并用于含Ni2+废水的处理。以盐酸改性海泡石对Ni2+吸附量为评价指标,考察了吸附时间、反应温度、p H和Ni2+初始质量浓度对实验结果的影响。实验发现,在一定条件下,盐酸改性海泡石对Ni2+的吸附量随着吸附时间、温度、p H与Ni2+初始质量浓度的增加而增加。盐酸改性海泡石对Ni2+的吸附与二级动力学方程(K2=0.627 7,Qe=2.59)和Langmuir等温吸附模型(Qmax=3.34,KL=0.022 6)能够较好拟合。对质量浓度为50 mg/L的含Ni2+废水,在25℃,p H为5,10 g/L盐酸改性海泡石投加量的条件下,所制备的盐酸改性海泡石对Ni2+的饱和吸附量为2.40 mg/g。考察了盐酸改性海泡石对ρ(Ni2+)为68.48 mg/L的某电镀生产废水的处理效果,其最佳实验θ为65℃,p H为6,t为30 min,投加量为30 g/L盐酸改性海泡石,此条件下Ni2+去除率为98.39%。     

CeO2多孔材料的制备及其吸附性能的研究

采用聚合物模板法制备CeO₂多孔材料，利用XRD、SEM及BET对样品的结构、形貌及织构特性进行表征，实验研究了pH、Cu²⁺的初始浓度、吸附剂用量和吸附时间等因素对其吸附性能的影响。结果表明制备的多孔材料为立方相CeO₂，且结晶良好；其对Cu²⁺吸附性能随吸附液pH的变化显著，pH=10.0时去除率可达到95.83%；随着初始Cu²⁺的浓度增大，Cu²⁺的去除率先增大后减小，最佳Cu²⁺浓度为30 mg/L；吸附剂用量为1.5 g/L可达到最高吸附值，累计吸附量约为0.50 mg/g；且80 min即可达到吸附脱附平衡。