P(AMPS-co-AA)超大孔凝胶合成及吸附重金属离子

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酸为原料,合成了P(AMPS-co-AA)大孔吸附凝胶,通过傅立叶红外和扫描电子显微镜对材料进行表征,探讨了对Fe3+、Pb2+和Cu2+三种重金属离子的吸附性能。结果表明,凝胶对Fe3+的吸附效果最为理想,吸附容量和脱除率分别达到4.2 mmol/L和90.5%,Pb2+为2.5 mmol/L和81.2%,Cu2+最差,仅为2.1 mmol/L和69.3%。

CMC-g-AM/OS复合材料合成及吸附重金属离子

以丙烯酰胺(AM)为单体,对羧甲基纤维素(CMC)进行接枝改性,再与牡蛎壳粉(OS)复合制备改性羧甲基纤维素/牡蛎壳粉(CMC-g-AM/OS)复合材料,通过傅立叶红外光谱表征复合材料的结构,着重探讨复合材料对Fe^(3+)、Pb^(2+)和Cu^(2+)三种重金属离子的吸附性能。结果表明,复合材料对三种离子的吸附性能依次为Fe^(3+)>Pb^(2+)>Cu^(2+),在最优条件下对Fe^(3+)、Pb^(2+)、Cu^(2+)吸附容量分别为4.29、2.49、2.24 mmol·g^(-1),脱除率分别为91.24%、80.29%和70.37%。

多种生物材料吸附重金属的效果对比

对橘子皮、壳聚糖和空心微珠进行改性,将它们作为吸附材料处理Pb^(2+)、Cr^(6+)溶液.研究了溶液pH值、吸附时间、以及吸附材料的用量等因素对这三种材料的作用影响,并得出每种材料的最佳吸附条件.通过动力学分析比较了三种材料的吸附性能.结果表明,改性空心微珠的吸附量和吸附率最大;三种材料对处理Pb^(2+)、Cr^(6+)的吸附动力学都可以用准二级动力学方程很好地描述,化学吸附在吸附过程中占主导地位.

具有吸附重金属铅能力乳酸菌的安全性评价

对分离自内蒙古自治区包头市白云矿区的5株乳酸菌进行了安全性评价试验。首先对乳酸菌进行了吸附铅能力测试和生长曲线的测定,再通过有害代谢产物、药物敏感和质粒检测试验确定外部安全后,选出一株相对最安全的乳酸菌10-a-1进行了急性毒性试验。结果显示戊糖片球菌10-a-1、F-e-3、F-f-3、9-b-1与海氏肠球菌Qaa对铅的吸附率分别为87.73%±1.18%、83.67%±2.14%、85.77%±1.85%、90.10%±0.85%、70.95%±3.18%。Qaa与F-e-3有将精氨酸脱酸还原为鲱精胺能力,发现Qaa、F-e-3、F-f-3会产生微量的D-乳酸。在溶血活性试验中,9-b-1有β-溶血能力。5株乳酸菌在对常见抗生素药物敏感试验中,对红霉素都是中度敏感,对其余7种抗生素都显示耐药,并且无质粒。菌株10-a-1在急性毒性试验中无毒性。为生产安全健康的具有吸附重金属铅能力的菌粉奠定基础为实际生产应用提供理论依据。

红树林土壤吸附重金属生态功能价值估算——以海南省东寨港红树林为例

红树林土壤能够吸附土壤中的重金属从而实现其净化功能。本文对海南东寨港国家级红树林地区土壤重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd的含量进行比较分析。结果表明 ,表土 (0～ 2 0cm深 ) 4种重金属元素含量分别是 5 0 4、1 0 36、2 0 0 6和 0 0 6 μg·g-1 。根据人工吸收土壤中重金属的成本 ,运用替代法和影子工程法对 2 0 5 6hm2 东寨港红树林生态系统土壤吸附重金属的功能价值进行估算 ,估算结果表明 ,土壤吸附重金属的功能价值为 5 4 6 2万元。

冻融作用对土壤吸附重金属的影响

以Pb2+和Cd2+为目标污染物研究冻融作用对土壤吸附重金属的影响,推断了影响机制,并分析了温度对冻融土壤吸附重金属的影响.结果表明,冻融作用降低了土壤对重金属的吸附量,影响了吸附曲线的斜率,但未改变吸附曲线形状,这与冻融作用改变土壤理化性质有关:冻融作用影响了土壤对Pb2+和Cd2+的吸附机制,引起专性吸附向非专性吸附转变,利于Pb2+和Cd2+向环境的解吸和释放.冻融作用未影响土壤对Pb2+和Cd2+的吸附热力学性质,随着温度的升高,冻融土壤和未冻融土壤对Pb2+的吸附量逐渐升高,属于吸热反应;对Cd2+的吸附量降低,属于放热反应.

不同红树林群落土壤吸附重金属的研究

[目的]为人工红树林生态系统的保护、管理以及人工红树林的生态功能价值评估提供科学依据。[方法]采集海南东寨港无瓣海桑(S.apetala Buch.-Ham.)人工林区、海桑[Sonneratia caseolaris(L)Engl]人工林区、秋茄[Kandelia candel(L.)Druce]人工林区、木榄[Bruguiera gymnorhiza(L.)Lam.]天然林区、海莲[Bruguiera sexangula(Lour.)Poiret]天然林区、秋茄[Kandelia candel(L.)Druce]天然林区以及裸滩的沉积物(0～20 cm深)样品若干,测定各样品中Cu、Zn、Pb和Cr的含量,并对人工林、天然林及裸滩3个生境土壤吸附重金属的能力进行比较。[结果]重金属含量大小依次为天然林﹥人工林﹥裸滩。东寨港地区红树林湿地Cu和Zn的污染系数为低,Pb和Cr的污染系数为中等。[结论]土壤吸附重金属的含量与土壤受污染水平、林龄有关,且不同红树林群落土壤吸附重金属能力略有差别。东寨港地区Cu、Zn、Pb和Cr 4种重金属的生态风险系数均较低。

有机质对土壤吸附重金属的影响

随着人们对土壤重金属污染的重视,土壤对重金属吸附研究已成为土壤表面化学领域的研究热点。土壤固定重金属的主要组分除土壤粘粒矿物、氧化物外,还有土壤有机物质[1]。近年来的研究表明[2],土壤有机质有富集重金属的趋向。

PAM/SiO_2磺甲基化改性及吸附重金属离子研究

以正硅酸乙酯为前驱体,采用原位溶胶-凝胶方法,合成聚丙烯酰胺/二氧化硅(PAM/SiO2)复合树脂;以甲醛和亚硫酸氢钠为磺甲基化试剂对PAM/SiO2进行磺甲基化改性,制得改性PAM/SiO2复合吸附树脂(SPAM)。考察正硅酸乙酯用量、离子浓度、树脂用量、吸附时间等因素对SPAM吸附重金属性能的影响,通过红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征SPAM的结构。结果表明,SPAM对铅离子的吸附容量为2.5mmol/g,吸附率为96.3%,对铜离子的吸附容量1.5mmol/g,吸附率为68.3%。

河南华溪蟹金属硫蛋白的GST融合表达及工程菌吸附重金属的研究

目的:构建河南华溪蟹金属硫蛋白(MT)的GST融合表达系统,诱导其可溶性表达,并检测转MT工程菌吸附重金属的能力。方法:采用基因工程技术,将河南华溪蟹MT的cDNA克隆至原核表达载体pGEX-6p-1,转化大肠杆菌BL21(DE3),SDS-PAGE鉴定融合蛋白的表达。在此基础上采用火焰原子吸收分光光度计测定工程菌对重金属离子Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)的吸附能力。结果:pGEX-6p-1-MT重组质粒构建成功,SDS-PAGE分析表明GST-MT为可溶性表达,表达菌体对3种重金属的生物吸附能力均显著高于空菌体(P<0.01)。结论:实现了华溪蟹MT的GST融合表达,转MT工程菌对Cu^(2+)、Cd^(2+)、Zn^(2+)具有显著吸附作用,且对Cd^(2+)的吸附作用最强。

新型二维材料MXene吸附重金属的研究进展

近年来,新型纳米材料MXene因独特的形态及化学结构受到了广泛关注。MXene是一个二维过渡金属碳化物和氮化物的家族,通常由刻蚀前驱体MAX层状金属陶瓷相合成。通过刻蚀较弱的A原子将MAX上下两层抽出,即可得到层状的MXene材料。该类材料具有类石墨烯二维层状结构、较大的比表面积、良好的亲水性能、优异的稳定性和导电性,被广泛应用于吸附多种污染物质。介绍了MXene材料的制备方法,综述了MXene材料在重金属吸附领域的应用及机理,分析了影响MXene材料吸附性能的主要因素,最后指出了MXene材料面临的挑战并展望了未来的研究方向。

吸附重金属离子活性炭再生工艺分析

现如今,随着科技的发展以及时代的进步,我国环保部门也取得了较大的发展,并对环境治理和环境保护等问题投入了更多的重视。由于重离子是一种具有极大危害的污染物,对含重离子的物质进行一定环保的处理是十分必要的。鉴于此,着重分析研究了吸附重金属离子活性炭再生工艺,并对其实验结果进行了分析,旨在为我国环保行业的进一步发展献力。

化学改性纤维素吸附重金属的研究进展

基于天然植物纤维的组成成分,介绍了不同种类植物纤维的预处理方法,分析了改性方法和吸附机制,探讨了现有研究的不足和改进方向。分析认为:纤维素基吸附剂多采用废弃天然植物纤维作为基体,未经处理的纤维疏水性较强且结晶度较高,不利于重金属的快速充分吸附;酸处理会使吸附位点质子化,碱处理可去除木质素,有机溶剂可去除表面杂质;酯化改性可引入羧基,氧化改性可引入醛基、酮基、羧基、烯醇基,接枝改性可引入氨基、酰胺、磺酸基等官能团;表面络合与静电吸引是重金属吸附的主要作用机制,具有一定选择吸附性能。为提高纤维素改性效果,应根据纤维组成和重金属吸附要求,选择相应预处理和改性方法。

土壤吸附重金属的通径分析

通径分析是区分相关和因果关系的一种统计方法,已被应用于土壤对重金属吸附的研究上.作者通过萨瑟兰和卡诺瓦两地的轮作试验,建立了通径分析模型,以评价土壤pH、CEC、OC和粘粒含量等对Cd、Cu、Ni、Pb和Zn吸附的影响.结果表明,土壤性质对金属吸附的直接影响为pH>OC>CEC.高尔瓦(Galva)萨瑟兰试验田土壤为细粉砂质弱发育潮湿软土,土壤pH对Cd(0.83)、Cu(0.93)、Pb(0.96)的直接影响达到十分显著的程度(P<0.01).威伯特(Webster)卡诺瓦试验田土壤为细粘壤弱发育湿润软土,其结果也证实了pH对吸咐Cd(0.93)、Cu(0.95)、Pb(0.85)有着显著影响.高尔瓦试验分析认为,土壤吸附的重金属与土壤的pH值之间存在着简单相关关系,其相关系数为Cd(0.64)、Cu(0.84)、Pb(0.84).威伯特试验中土壤吸附的重金属与土壤pH值的相关系数为Cd(0.82)、Cu(0.74)、Pb(0.62).通径分析和相关分析都说明土壤pH是影响土壤吸附Cd、Pb、Cu的首要因子.通径分析能够揭示高尔瓦土壤CEC对Ni的吸附(0.72)、OC对Pb的吸附(0.35)和威伯特土壤OC对Cd吸附(0.59)的三种关系,在相关分析中则受到掩盖.根据有机碳对Pb和Cd吸附的直接和 间接影响,提出了这种吸附以络合反应为主,其次为有机质的CEC位点吸附.

生物炭的化学改性及其对重金属离子的吸附性能

生物炭的化学改性中,表面修饰和负载可增加化学吸附位点来实现对重金属离子的吸附,被认为是有效提高生物炭吸附性能的可行之法。本文面向化学改性,将上述两类改性方法细分为六种,阐述和讨论了各种改性方法的原理及优缺点。最后,对化学改性生物炭未来发展趋势进行了展望。

一种重金属螯合吸附剂的制备及其对镍离子和六价铬的吸附性能

[目的]研究以二硫化碳、二乙烯三胺、环氧氯丙烷等为原料制备的重金属螯合吸附剂(HDTC)对废水中Ni^(2+)、Cr(VI)离子的吸附效果。[方法]通过比表面分析仪(BET)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及扫描电镜(SEM)对制备的HDTC样品进行结构表征和分析。探究了HDTC对Ni^(2+)和Cr(VI)的吸附动力学、热力学行为及循环利用性能,并考察了初始p H对其吸附效果的影响。[结果]在初始p H为5~6、温度25℃的条件下,HDTC对Ni……(2+)、Cr(VI)的饱和吸附量分别达到220.2 mg/g和225.7 mg/g,吸附过程均符合二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温模型。[结论]HDTC对非络合态的重金属离子具有较好的吸附效果。

轻烧白云石-碳酸钠激发矿渣的重金属吸附

为拓展碱激发矿渣胶凝材料在废弃物固封领域的应用,本试验制备轻烧白云石-碳酸钠激发矿渣胶凝材料,分析轻烧白云石掺量对硬化体强度发展、产物组成及微观结构的影响,研究硬化体对重金属离子的吸附作用。结果表明,轻烧白云石为辅助激发剂可加速碳酸钠激发矿渣的反应进程,掺量为4%时硬化体28 d抗压强度最高,由未掺轻烧白云石的23.1 MPa提升至36.5 MPa,强度增长率为58.0%;掺量为8%时硬化体孔结构最致密,总孔隙率由18.9%降至11.7%。致密的孔结构使硬化体吸水率由16.0%降至10.1%。掺入轻烧白云石促进了硬化体中类水滑石矿相的生成,其Mg-Al插层结构提升了对重金属离子的吸附作用,对Pb^(2+)、Cd^(2+)和Zn^(2+)的吸附率可达76.5%、51.0%和57.2%。

浮床植物收割策略及资源化制取生物炭吸附重金属

为了准确制定生态浮床植物收割策略并寻求收割后植物的资源化途径,首先监测浮床中不同植物的茎叶和根系中氮、磷含量的历时变化,然后将收割植物组织在高温限氧环境下裂解制备生物炭,用于废水中重金属的去除并解析其机理。结果表明,浮床植物中菖蒲和千屈菜的茎叶应在每年10月下旬—11月上旬进行收割,而鸢尾和铜钱草无需收割。另外,优选出菖蒲茎叶在400℃下裂解制取的生物炭用于去除废水中的重金属,其对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Ni^(2+)和Mn^(2+)的饱和吸附量分别可以达到256.189、52.538、49.141和43.463 mg/g,而且吸附过程符合单分子层吸附的Langmuir模型;除了吸附作用外,生物炭和重金属之间的阳离子π作用以及碱性条件下重金属的沉淀作用也有助于废水中重金属的去除。

纤维素甲基丙烯酸酯水凝胶的制备及重金属离子吸附性能研究

水体和土壤是生态环境健康安全发展的基础,重金属含量超标则严重污染了土壤和水体,对人体健康和生态环境构成威胁。具有高吸附性的凝胶材料通过重金属高吸附性及多孔性将水体和土壤中重金属离子富集于自身中,实现水体和土壤中重金属离子的有效去除。以杨木木粉中提取的纤维素为原料,利用离子液体在均相条件下通过酯化反应合成可溶于二甲基亚砜的纤维素甲基丙烯酸酯(CM)。以CM为原料,首先通过碳碳双键交联制备了CM有机凝胶。然后通过巯基-烯点击化学反应分别将3-巯基丙酸(MA)和L-半胱胺盐酸盐(CH)接枝到CM有机凝胶中的未反应碳碳双键上,制备了2种分别具有羧基或氨基活性吸附基团CM基水凝胶,分别命名为CM-MA和CM-CH。在化学结构与形貌分析基础上,系统研究了2种水凝胶对重金属离子的吸附性能,并对其吸附机理进行了探究。研究结果表明,在本研究选用的6种重金属离子,CM-MA水凝胶对Pb2+吸附效果最好,最大吸附量可达148.44 mg/g。CM-CH水凝胶对Hg2+展现出优异的特异性吸附性能,最大吸附量为112.55 mg/g。2种水凝胶对重金属离子的吸附均属于单分子层的化学吸附,吸附动力学模型更符合准二级吸附动力学模型。本研究不仅为重金属污染的处理提供一条有效途径,同时实现了农林废弃物的高值化利用,对资源利用和环境保护具有一定的指导意义。

二维MOF-5/PVDF复合膜的制备及其在重金属离子Cu^(2+)吸附中的应用

采用非溶剂诱导相分离法制备二维MOF-5/聚偏氟乙烯(PVDF)复合膜,然后将其用于吸附重金属离子Cu^(2+)。分析MOF-5的形貌、结构和晶型,优化MOF-5/PVDF复合膜的制备工艺参数,并探究最优性能复合膜的可重复使用性能。结果表明:制备的二维MOF-5大小均一、呈明显的薄片状;当MOF-5含量为8%与10%时,复合膜表现出良好的Cu^(2+)去除能力;经过7次循环试验后,复合膜依旧能够保持较好的吸附性能,表现出良好的可重复使用性能。制备了对铜离子具有良好吸附性能的二维MOF-5/PVDF复合膜,并实现了膜的可重复使用。