两性纤维素基吸附剂的制备及其对水体中氮磷污染物的去除

以纤维素为原料,以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)为单体,过硫酸钾为引发剂,通过一步自由基聚合法制备得到两性纤维素基共聚物(CO-AC)吸附剂。采用元素分析仪、红外光谱(FT-IR)仪对CO-AC的结构与性能进行了表征,发现季胺基、酰胺基和磺酸基等活性基团成功被引入到纤维素分子链中。以CO-AC对NH_(4)^(+)和H_(2)PO_(4)^(-)的去除率和平衡吸附量为考核指标,对吸附条件进行了优化,探讨了不同因素对吸附效果的影响。研究结果表明:当纤维素葡萄糖单元与AMPS、AM和METAC的物质的量之比为1∶2∶3∶3时,制备的吸附剂吸附效果最佳。在50 mL质量浓度为150 mg/L的NH_(4)^(+)和H_(2)PO_(4)^(-)溶液中,当CO-AC添加量为100 mg,pH值为7时,对NH_(4)^(+)的最大吸附量为77.4 mg/g;当CO-AC添加量为100 mg,pH值为5时,对H_(2)PO_(4)^(-)的最大吸附量为61.2 mg/g。CO-AC对NH_(4)^(+)和H_(2)PO_(4)^(-)的吸附过程较好地符合准二级动力学模型、粒子内部扩散模型和Langmuir模型,说明化学吸附和粒子内部扩散过程是主要的限速步骤,吸附过程是均匀的单分子层吸附。

生物质两性吸附剂的合成及其对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的去除

以麦草为原料、以三乙胺和氯乙酸分别为氨基和羧基官能团接枝反应剂,制备秸秆基两性吸附剂;以产品对Cu(II)和Cr(VI)的去除效果为指标,考察了合成过程中单一影响因素,并结合正交实验得出优化改性条件。结果表明,氯乙酸投加量是影响两性秸秆改性效果的主要因素,温度的影响最小;优化改性条件为:当固定阳离子型麦草秸秆投加量为6.69g时,氢氧化钠投加量、氯乙酸投加量、反应温度和反应时间分别为5mL、3.402g、60℃和2.5h。该吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达到90.9和241.1mg/g。

两性蔗渣吸附剂的制备及其对氮、磷富营养因子的吸附效果

以蔗渣为原料,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸(AMPS)为单体,过硫化钾(K2S2O8)为引发剂,通过自由基聚合技术合成了两性蔗渣吸附剂(MABA)。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)对两性蔗渣吸附剂的结构与性能进行表征,系统考察了两性蔗渣吸附剂用量、溶液pH和离子强度对其吸附NH^(+)_(4)、PO^(3-)_(4)效果的影响。结果表明,当两性蔗渣吸附剂用量为2.5 g/L、pH为9时,两性蔗渣吸附剂对NH^(+)_(4)的最大吸附量为78.5 mg/g;两性蔗渣吸附剂用量为2.0 g/L、pH为6时,两性蔗渣吸附剂对PO^(3-)_(4)的最大吸附量为74.3 mg/g。两性蔗渣吸附剂对NH^(+)_(4)和PO^(3-)_(4)的吸附较好地符合准二级动力学模型和Langmuir模型。不同生物质资源如小麦秸秆等经过两性改性后对NH^(+)_(4)和PO^(3-)_(4)的吸附性能研究结果表明,改性后的两性生物质吸附剂对NH^(+)_(4)的最大吸附量可达75.38 mg/g,对PO^(3-)_(4)的最大吸附量达到60.85 mg/g。