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。     

介孔碳吸附亚甲基蓝的热力学和动力学研究

以3种介孔碳CMK-3、立方Ia3d结构介孔碳和层状介孔碳MMC为吸附剂,考察了它们对亚甲基蓝的吸附效果;利用Langmuir和Freundlich吸附等温模型来描述3种介孔碳对亚甲基蓝的吸附行为,Langmuir等温模型的拟合性更好;利用准1级和准2级动力学模型考察吸附动力学,3种介孔碳吸附亚甲基蓝的动力学曲线更符合准2级动力学模型,吸附速率常数分别为0.007 3、0.002 0、0.004 8 g/(mg·min),且均是单分子层的物理作用;3种介孔碳中CMK-3对亚甲基蓝的吸附量最高,为3.067 g/g。     

介孔Zn-Si材料对水中亚甲基蓝的吸附研究

采用化学沉淀法制备了一系列的Zn改性氧化硅(0.1Zn-Si、0.2Zn-Si和0.4Zn-Si)和纯氧化硅(0.0Zn-Si)介孔材料,并探讨了介孔Zn-Si材料对亚甲基蓝(MB)的吸附行为。详细的考察了p H、时间和温度对吸附量性能的影响。结果表明,在酸性条件下,Zn-Si样品的吸附容量高于纯的Si O2材料,特别是0.2Zn-Si样品的吸附量达到228.88 mg/g;实验数据表明,Zn-Si介孔材料对亚甲基蓝的吸附过程符合假二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。     

烟秆碳化材料对亚甲基蓝的吸附性能

为探索废弃烟秆改性后得到的烟秆碳化材料对亚甲基蓝的吸附性能,研究了pH、烟秆碳化材料投加量、反应时间和亚甲基蓝初始浓度对烟秆碳化材料吸附性能的影响,分析了吸附动力学和热力学以及烟秆碳化材料的形态特征.结果表明,烟秆碳化材料吸附亚甲基蓝的最佳条件为:pH 6,吸附剂投加量2 g/L.对于100～400 mg/L的亚甲基蓝溶液,吸附平衡时间为60～360 min.烟秆碳化材料对亚甲基蓝的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,说明吸附过程是单层吸附,最大吸附量为636.9 mg/g.     

壳聚糖纳米纤丝的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

采用湿磨机打磨和高压均质的物理方法,制备平均直径80 nm的壳聚糖纳米纤丝(CSNF),对亚甲基蓝进行吸附,探究了pH值、亚甲基蓝浓度、温度和吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,最佳吸附条件为:亚甲基蓝溶液初始浓度100 mg/L,pH=6,吸附剂量1.0 g/L,35℃吸附120 min。在此条件下,吸附量28.14 mg/g。CSNF对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学方程和Freundlich模型,为非均相化学吸附。     

银耳菌糠对亚甲基蓝的吸附特性研究

为研究银耳菌糠对废水中亚甲基蓝的吸附性能,通过单因素实验探究食用菌菌糠投加量、亚甲基蓝初始浓度、溶液pH和吸附时间对菌糠吸附处理水中亚甲基蓝的影响。结果表明银耳菌糠对亚甲基蓝的吸附的最佳工艺:菌糠最佳投加量为4.0g/L,亚甲基蓝初始浓度为150mg/L,溶液的pH为8,吸附时间为120 min。     

壳聚糖纳米纤丝的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

采用湿磨机打磨和高压均质的物理方法,制备平均直径80 nm的壳聚糖纳米纤丝(CSNF),对亚甲基蓝进行吸附,探究了pH值、亚甲基蓝浓度、温度和吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,最佳吸附条件为:亚甲基蓝溶液初始浓度100 mg/L,pH=6,吸附剂量1.0 g/L,35℃吸附120 min。在此条件下,吸附量28.14 mg/g。CSNF对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学方程和Freundlich模型,为非均相化学吸附。     

改性柚子皮生物炭吸附亚甲基蓝性能研究

采用硝酸-高锰酸钾活化法对制备的柚子皮生物炭进行改性处理，并将其作为吸附剂探究了其对亚甲基蓝的吸附性能。通过静态吸附实验考察了亚甲基蓝溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂投加量等条件对吸附效果的影响，并确定了该吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。实验结果表明，在改性生物炭投加量为0.6 g/L、pH 7、亚甲基蓝溶液浓度为100 mg/L、50℃吸附180 min的条件下，改性生物炭对亚甲基蓝的吸附容量为68.28 mg/g。通过准二级动力学方程和Freundlich方程更好的描述了该吸附过程，同时吸附热力学表明该吸附过程是一个自发吸热过程。     

改性介孔氧化硅对亚甲基蓝吸附性能的影响

通过水热合成方法制备介孔氧化硅(SiO_2),运用氧化石墨烯(GO)对其改性,将所制备的样品应用在亚甲基蓝(MB)的吸附上,考查了酸碱度、温度、溶液浓度及吸附时间、吸附剂用量等因素对吸附过程的影响。结果表明该复合材料显示了对亚甲基蓝良好的吸附性能,溶液pH值、吸附剂量和温度对吸附有一定影响;对亚甲基蓝的吸附是一个准二级动力学过程;其吸附等温线符合Langmuir模型。     

改性柿叶对亚甲基蓝的吸附性能

研究改性柿叶对亚甲基蓝的吸附性能,探讨了吸附剂用量、吸附时间、初始浓度、pH值、温度等因素对吸附性能的影响,结果显示:硝酸改性可明显提高柿叶对亚甲基蓝的吸附效果。室温下1L亚甲基蓝溶液(40mg/L),当吸附剂用量1g、吸附2.0h,溶液pH=5~11时吸附效果较好,吸附行为更符合Langmuir吸附等温式,饱和吸附量为100.4mg/g。     

柠檬皮渣对亚甲基蓝吸附性能研究

采用柠檬皮渣作为吸附剂对水溶液中亚甲基蓝进行吸附研究,考察了柠檬皮渣用量、溶液pH值、吸附时间、亚甲基蓝浓度、温度对吸附量的影响。结果表明:当柠檬皮渣用量为1 g/L,亚甲基蓝的初始质量浓度为100 mg/L,pH值为7,温度为30℃时,柠檬皮渣对亚甲基蓝吸附效果最好,吸附量为36.2 mg/g,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学遵从准二级动力学方程,热力学参数计算结果表明此吸附过程为自发的放热过程。     

Fe3O4@SA/CTS凝胶球对亚甲基蓝及碱性品红的吸附

为解决染料对水体污染问题,本工作以海藻酸钠为骨架,结合Fe3O4及壳聚糖,制备了Fe3O4@SA/CTS凝胶球,并对制备的材料进行了微观表征。研究了不同影响因素下,吸附剂对MB及CB的吸附效果,同时研究了不同pH下对混合液的吸附性能,以及吸附剂循环利用性实验。结果表明,MB或CB初始浓度为100 mg/L、吸附剂投加量为1.0 g/L、MB的pH为11或CB的pH为8、反应时间4 h、MB和CB的去除率分别可以达到91.9%和21.5%。Langmuir模型能够更好反应对MB或CB的吸附,吸附以单分子物理吸附为主。吸附动力学符合伪二级动力学方程,吸附过程更容易受到化学吸附影响。不同pH下,Fe3O4@SA/CTS对混合液中的MB吸附优于CB,5次脱附循环使用后对MB保持在70%以上,对CB的去除率保持在15%以上。     

聚丙烯酸/锂藻土纳米复合水凝胶对亚甲基蓝吸附性能的研究

研究了聚丙烯酸/锂藻土纳米复合水凝胶对染料亚甲基蓝的吸附性能,考察了不同吸附条件,包括凝胶用量、染料浓度、吸附时间及溶液p H条件等对水凝胶吸附效果的影响。实验结果表明,水凝胶对亚甲基蓝的吸附过程在30 min内即能达到平衡,吸附速度快;最大吸附容量高达1 192.9 mg/g,是普通吸附剂吸附容量的几十倍,吸附效果好;凝胶的吸附等温线拟合结果符合Freundlich模型,动力学拟合结果显示,凝胶对亚甲基蓝的吸附过程符合二级动力学模型。     

复合材料POSS/TX-10/Bent的制备及其吸附性能

以多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)、TX-10型非离子表面活性剂为改性剂对膨润土(Bent)进行复合改性制备了复合材料(POSS/TX-10/Bent),并利用亚甲基蓝研究了其吸附性能。采用XRD、XPS、EA、FTIR、SEM对POSS/TX-10/Bent进行了组成与结构表征。结果表明,POSS和TX-10型非离子表面活性剂都成功插入到膨润土层间,使得复合材料层间距增大,疏水性增强。吸附实验表明,在30℃、pH为6.52(原始值)的条件下,复合材料投加量5 g/L、吸附180 min时效果最佳。在同等吸附条件下,复合改性膨润土对亚甲基蓝的吸附能力远大于未改性的膨润土。吸附过程更符合准二级动力学模型,平衡吸附数据与Langmuir等温吸附曲线吻合较好,吸附是一个自发的吸热过程,POSS/TX-10/Bent对亚甲基蓝的理论最大吸附量为253.81 mg/g。     

马来酸酐接枝纤维素超细纤维制备高容量可再生吸附剂

在静电纺丝制备出纤维素超细纤维（CSF）的基础上,利用马来酸酐（MAH）改性制备了新型羧基化吸附剂,接枝温度为100℃,时间为3h,MAH与CSF质量比为5：1,过氧化二苯甲酰（BPO）用量为7.5%时接枝效果最佳,取代基含量可达2.304mmol/g。通过SEM观察了纤维素超细纤维改性前后的形态分布和微观结构,通过酸碱滴定定量地测定了改性纤维素超细纤维（MAH-CSF）中的取代基含量,FTIR图谱分析定性地表明马来酸酐成功地接枝在了纤维素超细纤维上。从XRD和DSC谱图中得知MAH-CSF的晶型未发生变化但结晶度有所下降,马来酸酐改性提高了纤维素超细纤维的热稳定性。研究了CSF和MAH-CSF对亚甲基蓝的吸附性能,经马来酸酐改性后纤维素超细纤维对亚甲基蓝的吸附量从210mg/g提高到了306mg/g,这表明羧基化可极大地提高其对亚甲基蓝的吸附量。在低pH下,H⁺与亚甲基蓝间的竞染作用使得吸附剂的吸附量较小;随着吸附剂的去质子化,吸附量明显迅速增大;在pH大于5.5时吸附量增加趋势减缓。MAH-CSF与MB之间的离子交换作用使其具有更优良的吸附效果,吸附过程更适合用准二级动力学模型来描述。在超声波作用下吸附剂再生5次的吸附率达89%以上,这表明吸附剂具有很好的再生性。     

NaOH改性花生壳对亚甲基蓝染料吸附性能的研究

花生壳用5%的NaOH溶液改性作吸附剂处理亚甲基蓝染料废水,考察pH值、吸附剂投加量、染料浓度和温度及吸附时间对染料吸附性能的影响。结果表明,吸附最佳的工艺条件为:温度25℃,吸附剂投加量0.3 g,亚甲基蓝的初始浓度3.5 g/mL,反应时间135 min,pH值7。此时改性花生壳对亚甲基蓝的吸附率达99.57%。     

Adsorption performance of mesoporous silicas towards a cationic dye. Influence of mesostructure on adsorption capacity

The dye adsorption performance of four mesoporous silicas with different structure and textural properties, MCM-41, MCM-48, SBA-15 and mesocellular silica foam (MCF), was studied and compared by using toluidine blue O (TBO) as dye model in aqueous solution. These materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), small-angle X-ray scattering, nitrogen adsorption-desorption analyses, and transmission electron microscopy (TEM). The effect of some parameters such as adsorbent dosage, contact time, temperature, and pH on the TBO removal in aqueous solution was studied. Results showed that adsorption capacity raised when adsorbent dosage, contact time and pH solution were increased while an increase in temperature decreased the adsorption of TBO. Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models were employed to elucidate the adsorption mechanism while the adsorption rate data were analyzed according to the pseudo-first and second-order kinetic models. Results showed that adsorption of TBO onto MCM-48, SBA-15, and MCF fitted well the Freundlich isotherm model while the kinetic studies showed that adsorption process could be better described by the pseudo-second-order model for all mesoporous silicas. Finally, some solvents were evaluated to carried out dye desorption from the TBO-loaded mesoporous silicas founding that acetic acid was the most efficient.     

硫酸钙晶须的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以磷石膏为原料,添加一定量的助晶剂,采用水热合成法制备了硫酸钙晶须,利用电子显微镜、SEM、XRD及FTIR对硫酸钙晶须的表面形貌、物相特征等进行了表征.制备出的晶须形貌较好,为直径1.56 μm、长径比24的纤维状结构.考察了硫酸钙晶须对亚甲基蓝的吸附性能,探讨了吸附时间、晶须投加量、pH值对亚甲基蓝吸附的影响.利用Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温方程和Temkin吸附等温方程对吸附行为进行了描述,结果表明硫酸钙晶须易于吸附亚甲基蓝,吸附过程主要是单分子层吸附.用颗粒内扩散方程和准二级吸附动力学方程对实验数据进行回归分析,结果表明后者能够反映硫酸钙晶须对亚甲基蓝的吸附机理.     

CuO/腐植酸复合材料的制备及其吸附性能

采用水热法合成了CuO-腐植酸（HA）纳米复合材料,研究了其对亚甲基蓝的初始吸附性能及再生吸附性能。运用扫描电镜/能谱仪（SEM/EDS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、激光粒度分析仪和比表面积测定仪（BET）对其结构进行了表征。研究了pH、亚甲基蓝初始浓度和反应温度等因素对CuO/HA吸附亚甲基蓝的影响,采用多种模型研究了CuO/HA复合材料对亚甲基蓝的吸附动力学和热力学行为。结果表明：合成的CuO/HA平均粒径约为135.0nm,比表面积为188.15m²/g。CuO/HA对亚甲基蓝（MB）的吸附动力学行为符合拟一级动力学模型,在60min内达到吸附平衡,较好地符合Frendlich吸附模型。在室温下pH=7时,CuO/HA复合材料初始饱和吸附量达172.01mg/g;循环使用8次,可保持初始吸附能力的89.27%,表明有较好的吸附性能,可作为一种有效除去水体中亚甲基蓝污染物的高容量吸附材料。     

改性MCM-41分子筛的合成与亚甲基蓝吸附性能

选用TEOS（正硅酸乙酯）做为硅源,CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）做为表面活性剂,在碱性条件下水热合成MCM-41。实验采用3-氨丙基三甲基硅烷对MCM-41进行改性,成功得到氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41吸附剂,并使用X射线衍射（XRD）对其做了表征。考察了各种实验条件下,比如温度、吸附剂的量、pH、亚甲基蓝初始浓度等条件下MCM-41和NH₂-MCM-41对水溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附能力。MCM-41和氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41均为平面六方介孔结构。结果表明,温度和pH是影响MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝吸附的最主要的因素。随着温度的升高,材料吸附能力增强,而过高或者过低的pH都会降低MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝的吸附能力。