ZIF-67@SL-PAM复合材料的水相合成及表征

为解决ZIF-67纳米颗粒在水处理中存在的易流失、难回收和分散性差等问题,在水相法合成ZIF-67的基础上,采用原位生长法合成ZIF-67@木质素水凝胶(ZIF-67@SL-PAM)复合材料。首先探究了ZIF-67水相合成的影响因素,然后在单因素实验基础上使用响应面法得到ZIF-67@SL-PAM的最佳合成条件,通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜等对复合材料进行了表征。结果表明:Co^(2+)与配体摩尔比、钴源种类及去质子化剂影响ZIF-67纳米颗粒的尺寸和形貌;最佳条件下合成的ZIF-67@SL-PAM复合材料与过硫酸氢钾(PMS)构成的催化氧化体系对质量浓度2mg/L模拟废水中多环芳烃萘的去除率达到85.48%,ZIF-67@SL-PAM复合材料对PMS催化性能优良;ZIF-67@SL-PAM复合材料具有丰富的官能团,ZIF-67在木质素水凝胶中分散性良好。

木质素基水凝胶在水污染治理方面的研究进展

为了应对工业废水带来的环境污染以及解决高值化利用木质素资源的问题,综述了近年来国内外以木质素为原料制备水凝胶的研究进展,介绍了木质素基水凝胶的制备方法,以及木质素水凝胶在废水处理中的研究进展。木质素基水凝胶的制备方法主要包括:互穿或半互穿网络聚合法、交联共聚法、木质素与单体接枝聚合法及原子转移自由基聚合(ATRP)和逆加成断裂转移(RAFT)聚合法,其中化学交联共聚法是目前制备木质素基水凝胶流程最简便、最环保的方法。木质素基水凝胶对废水中的有机污染物和重金属有很高效的吸附去除效果,其对亚甲基蓝的吸附效率高达9646.92mg/g,此外,还可通过解吸实现重金属等的回收,且吸附-解吸循环10次仍可达到100%的有效率。同时,还发现木质素基水凝胶是良好的载体,可负载纳米金属、荧光碳点等功能性材料,实现催化降解、高效检测等多种功能。建议今后对木质素基水凝胶制备方法工业化及对实际废水中污染物的选择性及竞争性吸附等方面展开研究,以实现木质素废料的高效资源化利用。

用于去除废水中重金属的核桃壳吸附剂制备方法研究进展

针对核桃壳(WNS)转化为高效吸附剂的资源化利用问题,对近年来国内外以核桃壳为原料制备吸附剂的相关研究进行了归纳和总结。结果表明,从核桃壳转化成核桃壳吸附剂主要方法有:预处理后直接作吸附剂,改性后作吸附剂,制备成活性炭吸附剂。其中无机酸性或碱性预处理比有机溶剂更具环保优势;对核桃壳的酰基化、氨基化、接枝共聚、负载纳米零价铁、非热等离子体作用等改性方法,都可以提高吸附剂对重金属离子的吸附能力,使改性核桃壳(MWNS)的吸附性能高于传统吸附剂,但相比之下,酰基化改性、非热等离子体改性更具快速、有效、环保等优势。此外将WNS制备为活性炭也是一种有效的改性方法,制备的活性炭吸附效果相当甚至优于传统的活性炭吸附剂,值得进一步研究。建议今后对核桃壳绿色环保、低成本制备吸附剂的工艺、核桃壳改性方法工业规模放大试验及对实际废水中金属离子的选择性及竞争性吸附问题开展研究,以实现核桃壳生物质废料最高效的资源化利用。

磁性木质素磺酸钠水凝胶对水中结晶紫的吸附性能

为了处理染料废水,本研究通过自由基接枝共聚和原位沉淀法制备了磁性木质素磺酸钠水凝胶(Fe_(3)O_(4)@LS),制备工艺简单环保,可实现木质素的高值化利用,且考察了Fe_(3)O_(4)@LS对水中结晶紫(CV)的吸附性能。结果表明,在25℃下,Fe_(3)O_(4)@LS投加量为400 mg·L^(-1)、pH=7.0、CV初始浓度为100 mg·L^(-1)、吸附时间80 min时,对结晶紫的平衡吸附量和去除率均达到最大,分别为237.08 mg·g^(-1)和94.83%,Fe_(3)O_(4)@LS对CV的吸附过程符合拟二级动力学方程及Langmuir吸附模型;一价和二价金属离子均会抑制Fe_(3)O_(4)@LS对CV的吸附,Fe_(3)O_(4)@LS具有良好的磁响应性,使其便于回收;再生实验结果表明,Fe_(3)O_(4)@LS是一种具有循环使用潜力的优良生物质吸附材料;构效分析结果表明,Fe_(3)O_(4)@LS的优良吸附性能归因于其充足的活性位点以及丰富的孔洞结构。