Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附去除水中AO7的特性研究

染料属于一类难降解的有机污染物。采用振荡平衡法研究Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片对酸性橙7(AO7)的吸附特征。采用4种吸附动力学模型拟合Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附AO7的动力学曲线,结果表明,准二级动力学模型拟合效果最好,发现AO7吸附到Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片上的限制因素是反应速率和扩散方式。采用3种吸附等温模型拟合Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附AO7的等温曲线,结果表明,Langmuir模型拟合效果最好,在303 K时的饱和吸附容量为218.11 mg/g,并且吸附容量随着温度的升高而增大,高温下更有利于AO7的吸附。热力学实验结果表明,Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附AO7是自发进行的放热反应,吸附过程为物理吸附,且向着系统熵增的方向进行。     

稀土铕掺杂铁氧体的制备及表征

以EuCl_3、FeCl_3和FeCl_2为原料,采用化学共沉淀法制备出铕铁氧体前驱体,在700℃下煅烧4 h得到铕铁氧体。利用XRD、EDS、VSM等手段对铕铁氧体的晶体结构、形貌和磁性进行表征。结果表明:制备的铕铁氧体为尖晶石型软磁材料,禁带宽度Eg=2.32 eV,适量的Eu~(3+)掺杂可以改善禁带宽度与磁性,提高尖晶石形铁氧体的光催化性能。以酸性橙7(AO7)为降解对象,研究其光催化降解性能及稳定性,结果显示,制备的铕铁氧体光催化性能优异且性能稳定,紫外光照2 h能降解20 mg/L的AO7 92.6%,循环降解4次后,降解率仍有79.2%。     

磁性纳米Fe3O4材料的制备及在废水治理中的应用研究

用水热法制备纳米Fe3O4并对染料废水进行吸附研究,以磁性纳米Fe3O4作为吸附剂去除水溶液中的酸性大红,通过分光光度法测试吸附结果。探究pH值、材料用量等因素对吸附效果的影响,找到最佳洗脱条件。在最佳条件下,对于酸性大红染料去除率可以达到94．7％。     

粉煤灰基水滑石的原位合成及其吸附酸性橙的性能研究

以粉煤灰为原料,分别以Mg(NO_3)_2及CO(NH_2)_2为镁源与沉淀剂,采用水热合成法原位制备了粉煤灰水滑石,探究了其对酸性橙(AO)的吸附性能及机理。对合成产物进行了XRD及SEM表征:合成的产品具有典型的MgAlCO_3-LDH特征峰及片状水滑石形貌,外加铝源制备的样品水滑石生长较密集且片层较厚。吸附试验结果表明:针对初始浓度为100 mg/L的AO溶液,在pH值为5～8,MgAlCO_3-LDH@FA投加量为8g/L,吸附30min,25℃的条件下,AO的去除率大于98%。MgAlCO_3-LDH@FA对AO吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附速率常数为0.042 g/(mg·min)。等温吸附线更符合Langmuir吸附模型,属单分子层吸附,25℃下最大吸附量为33.87 mg/g。     

磁性粘土矿物的制备及其吸附性能研究

本研究以粘土矿物蒙脱石为主要原料,通过对其表面进行磁性Fe_3O_4 负载,制得磁性粘土矿物,并借助红外光谱仪(FT-IR)和X-射线衍射仪(XRD)对其结构进行了表征,同时探讨了磁性粘土矿物对甲基蓝的吸附性能,结果表明,在吸附剂投加量为2. 5 g/L、pH为7、反应时间为8 h的条件下,磁性粘土矿物对初始浓度为200 mg/L的甲基蓝去除率高达98. 24%,且吸附后的磁性粘土矿物重复使用4次后,其吸附率仍能保持在54. 80%。     

pH温度双敏感磁性微球的分散聚合、表征及吸附性能研究

在Fe3O4磁流体存在的条件下,以苯乙烯、甲基丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺为共聚单体,在醇-水体系中采用分散聚合法制备了具有pH值敏感和温度敏感性的磁性高分子微球。采用扫描电镜 (SEM) 等考察了双敏感磁性微球的形态及结构,测得磁性微球的粒径约为1.5μm。研究了双敏感磁性微球对牛血清蛋白的吸附动力学性能,36h时的平衡吸附量为565.6mmol/g。吸附过程具有Freundlich等温吸附特征。     

pH/温度双敏感磁性微球的分散聚合、表征及吸附性能

在Fe3O4磁流体存在的条件下,以苯乙烯、甲基丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺为共聚单体,在醇-水体系中采用分散聚合法制备了具有p H值敏感和温度敏感性的磁性高分子微球。采用扫描电镜(SEM)等考察了双敏感磁性微球的形态及结构,测得磁性微球的粒径约为1.5μm。研究了双敏感磁性微球对牛血清蛋白的吸附动力学性能,36 h时的平衡吸附量为565.6 mmol/g。吸附过程具有Freundlich等温吸附特征。     

壬基酚磁性分子印迹聚合物的吸附性能评价

该文以壬基酚(NP)为模板,4-乙烯基吡啶(4-VPy)为功能单体,采用表面分子印迹技术成功制备磁性分子印迹聚合物(Fe_3O_4@SiO_2-MIPs),通过正交试验优化制备条件,考察了Fe_3O_4@SiO_2-MIPs的吸附选择性、吸附等温线、吸附动力学、可重复利用性及再生性。结果表明制备的磁性分子印迹聚合物易于实现固-液分离,最优制备条件为:磁性载体投加量为2 g,温度为65℃,预组装体∶交联剂为1∶2,时间为24 h。Fe_3O_4@SiO_2-MIPs对NP具有特异选择吸附性,吸附等温线符合Sips模型,且该印迹聚合物表现出高效快速的吸附动力学特征,采用二级动力学模型可很好地拟合吸附动力学过程。该功能性吸附材料具有很好的可重复利用性和再生性能。     

Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料对钼(VI)的吸附性能

采用氧化法和正硅酸乙酯水解法制备了Mn3O4@SiO2核壳结构磁性纳米材料，研究了其对水溶液中Mo(VI)离子的吸附效果。运用Ｘ射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(IR)及磁强计(VSM) 等多种手段对Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料进行了表征,并研究了溶液的初始pH、Mo(VI)离子初始浓度和温度对Mo(VI)吸附量的影响。结果表明：在298 K条件下Mn3O4@SiO2核壳结构磁性复合材料对Mo (VI)的饱和吸附量为145.35 mg/g； Mn3O4@SiO2对Mo (VI)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，吸附动力学符合准二级动力学模型；吸附热力学分析表明Mn3O4@SiO2复合材料对Mo (VI) 的吸附行为是自发的、放热过程。     

AO7的初始浓度对活性炭吸附效果的影响

将活性炭以高温灼烧的方式活化,用于吸附偶氮染料酸性橙7(AO7)。考察不同初始浓度的AO7对活性炭吸附效果的影响。结果证明活性炭对AO7的吸附符合Elovich动力学方程,吸附速率由大变小并最终趋于平衡;活性炭的吸附速率随AO7初始浓度的增大而增大。     

磁性多孔Fe(OH)3微球制备及其在含磷废水处理中的应用

利用诱导成球法制备磁性Fe3O4粒子为核的Fe(OH)3多孔微球,以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征,采用静态吸附法对磁性多孔微球去除水中H2PO4-的性能进行了实验研究,考察了吸附剂用量、H2PO4-初始浓度、溶液pH值等因素对吸附的影响,分析了其吸附等温线及对H2PO4-的吸附动力学. 结果表明,Langmuir方程能较好地描述吸附平衡,其吸附动力学符合Lagergren二级方程. 磁性多孔微球对H2PO4-有很强的去除能力,在吸附剂用量0.8 g/L,pH 2.5~9,吸附时间150 min的条件下,磁性多孔微球对H2PO4-的去除率可达98%以上.     

反相微乳液法制备磁性分子印迹聚合物微球

以二氯苯酚为模板分子、丙烯酰胺(AM)为功能单体、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TRIM)为交联单体、Fe3O4为磁性组分,采用反相微乳液悬浮聚合法制备了磁性分子印迹聚合物微球(MMIPMs)。研究了吸附时间、温度、pH对吸附性能的影响,并考察了其重复利用性。结果表明,温度对二氯苯酚-MMIPMs吸附性能影响不大。底物溶液pH对MMIPMs的吸附性能有一定影响,吸附量随pH的升高而增大,当pH为7.0时,吸附量最大。MMIPMs具有良好的重复利用率。     

Mn_3O_4@SiO_2核壳磁性复合材料对钼(Ⅵ)的吸附性能

以一水硫酸锰和正硅酸乙酯为原料,采用氧化法和水解法制备了Mn_3O_4@SiO_2核壳结构磁性纳米材料,并研究了其对水溶液中钼(Ⅵ)的吸附效果。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及磁强计(VSM)对Mn_3O_4@SiO_2核壳磁性复合材料进行了表征,并考察了溶液的初始pH、钼(Ⅵ)的初始质量浓度和温度对钼(Ⅵ)吸附量的影响。结果表明:在pH为2.8,温度25℃,钼(Ⅵ)初始质量浓度为160mg/L条件下,Mn_3O_4@SiO_2核壳结构磁性复合材料对Mo(Ⅵ)的饱和吸附量为145.35 mg/g;Mn_3O_4@SiO_2对钼(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学行为符合准二级动力学模型;吸附热力学分析表明,Mn_3O_4@SiO_2复合材料对钼(Ⅵ)的吸附行为是自发的放热过程。     

酶解胺化淀粉对AO7和Cr(Ⅵ)二元体系的吸附研究

近年来,天然高分子吸附剂在水处理技术方面的应用成为热点,但研究多集中于简单水体环境,对于复杂水质条件下的处理效果及原理探讨较少。采用酶解胺化淀粉作为吸附剂,对由重金属Cr(Ⅵ)与染料AO7组成的二元体系进行吸附,研究不同pH、离子强度、相对浓度条件下对吸附过程的影响,并通过动力学拟合确定吸附速率及吸附方式。结果表明,铬酸根离子的加入对酸性偶氮染料的吸附有抑制作用;溶液离子强度增大,对染料的吸附量下降;其吸附过程满足准2级吸附动力学方程。     

双组分阴离子染料在改性花生壳上的竞争吸附

以接枝法制备得到改性花生壳为吸附剂,研究在酸性橙(AO)和活性艳蓝(KN-R)双组分阴离子染料体系中,改性花生壳对两种染料的吸附去除情况,并通过吸附等温线模型和动力学模型,解析在双组分染料共存条件下,改性花生壳对两种染料的竞争吸附机制。结果表明,在双组分体系中,改性花生壳对AO和KN-R的吸附和单组分体系相似,符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型。在反应120 min后,改性花生壳对AO和KN-R的吸附量均小于单组分体系下的吸附量,在溶液pH值为2、初始染料浓度为200 mg/L和温度为298 K的条件下,吸附量分别从243.4、360.9 mg/g降低到140.4、231.3 mg/g,改性花生壳对AO的吸附量下降极为显著,说明两种染料存在竞争吸附,染料分子大且磺胺基含量多的KN-R阻碍改性花生壳对AO的吸附。     

3种含铁吸附剂对水中磷酸盐的吸附性能

以磁性纳米铁酸锰(MnFe_2O_4)和磁性纳米四氧化三铁(Fe_3O_4)以及羟基铁(FeO_xH_y)作为吸附剂去除水中磷酸盐,研究了3种含铁材料对磷酸盐的吸附性能与机理。研究结果表明,3种吸附剂对磷酸盐的吸附过程均为物理化学吸附,吸附速度大小为Fe_3O_4MnFe_2O_4FeO_xH_y;FeO_xH_y和MnFe_2O_4的吸附性能要优于Fe_3O_4,三者的最大饱和吸附容量分别为29.836、21.970、1.314 mg/g;pH会影响吸附剂的吸附效果,酸性越强,吸附效果越好;吸附前后的ξ电位表明,3种吸附剂带电性受pH影响较大,ξ电位绝对值随pH的增大而增大。磁性纳米铁酸锰对磷酸盐表现出良好的吸附性能,其作为1种新型吸附材料具有一定的研究和应用前景。     

聚多巴胺涂层的伪模板分子印迹聚合物用于分离白头翁皂苷B4

以四氧化三铁(Fe_3O_4)为支撑材料、鼠李糖(Rha)为模板分子、盐酸·多巴胺(DA·HCl)为功能单体,成功合成磁性表面分子印迹聚合物(Rha-MMIPs),并将其用于白头翁中白头翁皂苷B4(AB4)预富集研究。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、磁性分析等手段对Rha-MMIPs进行表征,并对其吸附性能及重现性进行考察。结果表明,Rha-MMIPs为壳-核球型结构,热稳定性好,具有良好的吸附性能(5.79 mg/g)和快速吸附能力(60 min),对AB4的动态吸附符合准二级动力学模型,吸附过程为Langmuir单层吸附,重现性良好。将Rha-MMIPs用于白头翁中AB4的预富集,采用高效液相色谱仪(HPLC)进行检测,结果显示该聚合物可用于从复杂样品中分离富集AB4。     

一种制备唾液酸磁性表面分子印迹聚合物的新方法

一锅法合成氨基化磁性纳米颗粒Fe₃O₄@NH₂,与对甲酰基苯硼酸(FPBA)反应嫁接硼酸官能团,通过硼酸基与模板唾液酸Neu5Ac分子上的顺式二醇共价反应,将Neu5Ac定向固定于磁性纳米颗粒。以多巴胺(DA)及3-氨基苯硼酸(3-APBA)为功能单体,自聚合反应形成共聚壳层包覆在磁性纳米颗粒的表面,制备得Neu5Ac磁性分子印迹聚合物(Neu5Ac-MMIPs)。通过透射电镜、红外光谱对其形态及结构进行表征,并评价其吸附性能。结果表明,Neu5Ac磁性分子印迹聚合物对Neu5Ac具有较好的吸附量、印迹效率、特异性等优点。通过对Neu5Ac至少5次吸附-洗脱的循环实验表明,MMIPs具有较好的重复再利用能力。     

基于MOFs的ZnO/Fe3O4@C活化PS降解酸性橙7的研究

采用溶剂热法制备了锌铁金属有机骨架材料(Zn/Fe-MOFs),碳化得到ZnO/Fe_3O_4@C双金属催化剂。研究了ZnO/Fe_3O_4@C催化过二硫酸盐(PS)降解酸性橙7(AO7)的效能,结果表明,ZnO/Fe_3O_4@C可有效催化PS降解AO7。当ZnO/Fe_3O_4@C投量、PS投量、AO7浓度分别为0.150 g/L、1.25 mmol/L、20μmol/L时,AO7去除率可达98.09%。酸性环境更有利于PS+ZnO/Fe_3O_4@C体系的反应。AO7的降解主要是SO_4~(·-)和·OH共同作用的结果。     

磁性柠檬酸膨润土对六价铬吸附性能的研究

为改善膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能,并提高其固液分离回收能力,研究构筑了一种壳聚糖修饰的复合磁性吸附材料——磁性柠檬酸膨润土(Magnetic Citric Acid Bentonite,MCAB),并利用SEM、XRD、VSM、FT-IR对改性前后的材料进行表征对比,结果表明壳聚糖中的-NH_2、-OH等功能基团及磁性Fe_3O_4微粒均负载到柠檬酸膨润土(Citric Acid Bentonite,CAB)上。MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究结果显示:相对于CAB,复合后的MCAB吸附性能明显提高,并具有良好的磁分离能力;p H值对Cr(Ⅵ)的吸附影响较大,最佳p H值在2.0~3.0;当吸附剂投加量为1.6 g·L-1、p H值为3.0、Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg·L~(-1)时,MCAB对Cr(Ⅵ)的去除率高达99%;吸附等温方程和动力学方程的拟合结果分别符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型。由于MCAB上修饰的-NH2在酸性条件下易质子化,会增强对Cr(Ⅵ)的静电吸引作用,因此MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附去除率得到了明显提高;同时,加磁赋予了CAB快速的固液分离能力。研究表明MCAB对模拟废水中的Cr(Ⅵ)去除效果良好,有望应用于实际废水中Cr(Ⅵ)的去除。