钙调素与重金属Pb^(2+)结合反应的方波极谱与循环伏安法研究

采用方波极谱法研究了重金属Pb2+与钙调素(CaM)的结合反应,直接检测到Pb2+-CaM配合物的存在,并进一步利用循环伏安法研究了Pb2+-CaM的电极反应.在pH=6.5时,用方波极谱法在Pb2+-CaM体系中检测出2个还原峰,峰电位分别为-0.44^-0.47 V和-0.73^-0.77 V,说明在Pb2+-CaM体系中铅有2种存在形式,-0.44^-0.47 V的还原峰对应于游离态Pb2+,电位更负的还原峰对应于配合物[Pb2+-CaM].2个还原峰的峰电流均随着cPb2+/cCaM比值增大而增大;至cPb2+/cCaM≥10后,配合物[Pb2+-CaM]的峰电流基本不再变化,而游离态Pb2+的峰电流则继续增大.利用极谱滴定曲线的拐点可判断出Pb2+在CaM中有10个结合位点.进一步的测量结果表明,循环伏安曲线出现游离态Pb2+的氧化峰和还原峰,而络合态的[Pb2+-CaM]只有其还原峰,反向电压扫描时不出现阳极波,即没有相对应的氧化峰出现.

改性玉米秸秆对重金属吸附性能的研究

为了研究吸附废水中的重金属离子Zn^(2+)、Pb^(2+),减少重金属对环境的污染,试验采用柠檬酸对玉米秸秆进行化学改性,利用改性玉米秸秆对模拟废水中的重金属离子Zn^(2+)、Pb^(2+)的吸附性进行对比,研究反应温度、吸附时间、废水的初始pH值对吸附过程的影响。结果表明:Zn^(2+)和Pb^(2+)的吸附反应平衡时间分别是150 min和120 min,最适温度为35℃,Zn^(2+)和Pb^(2+)的最佳溶液初始pH值分别为7,6。Zn^(2+)的最大吸附量为1.778 1 mg/g,吸附率为27.36%。Pb^(2+)的最大吸附量为4.549 1 mg/g,吸附率为64.99%。说明改性玉米秸秆对Zn^(2+)、Pb^(2+)都具有一定的吸附能力,Pb^(2+)的吸附效果明显优于对Zn^(2+)的吸附。

磁性氧化石墨烯对水中Pb^(2+)吸附性能的研究

以氧化石墨烯为载体,以Fe^(3+)和Fe^(2+)发生化学共沉淀形成的具有磁性的铁氧化物纳米粒子为磁性源,采用化学方法制备了Fe_3O_4/GO二元复合材料,并利用TEM、XRD、FTIR等手段对Fe_3O_4/GO二元复合材料进行了物理表征,结果表明成功合成了磁性氧化石墨烯。研究了此二元复合材料的吸附动力学、吸附等温线及初始pH值对吸附的影响,考察了Fe_3O_4/GO对水中Pb^(2+)的去除效果。结果表明,pH在7.0时复合材料的吸附效果最好,吸附时间在210 min左右时达到吸附平衡,最大吸附量为135.7 mg·g^(-1)。

碱激发胶凝材料及其固化Pb^(2+)的试验研究

对碱激胶凝材料(碱-偏高岭土、碱-矿渣和碱-粉煤灰)与水-水泥体系固化Pb2+进行了试验研究,其中水-水泥体系为对比样。结果表明:对于相同稠度的碱激发胶凝材料,即使Pb2+含量达到2.4%,除了碱-粉煤灰的抗压强度略低外,其他都达到30 MPa以上,满足填埋或做建筑基材的使用要求;与水泥相比,碱激发胶凝材料能显著降低重金属离子(Pb2+)浸出浓度,其规律性与其NH4+交换容量大小的规律性一致,与其固化体的抗压强度的大小没有相关性。

温敏型Keratin/PNIPAM水凝胶的制备及其对重金属离子的吸附性能和机理研究

以羽毛中提取的角蛋白为原料,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为温敏性单体,采用一锅法制备了对温度敏感的双网络型角蛋白/PNIPAM水凝胶,并对其结构、膨胀性能、吸附特性、吸附选择性及吸附机理进行了研究。结果表明,温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶符合负向温敏凝胶的特征,在高于低临界转变温度时凝胶排水收缩,在低于低临界转变温度时凝胶迅速吸水膨胀;温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶随着pH的增大对重金属Pb(Ⅱ)的吸附容量逐渐增大,在pH 5时达到最大吸附容量78.63 mg/g。温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶在吸附重金属Pb(Ⅱ)的过程中仅用30 min即可达到吸附平衡,对Pb(Ⅱ)的最大吸附容量为415.73 mg/g。吸附模型拟合和吸附动力学分析结果表明温敏型角蛋白/PNIPAM水凝胶符合Langmuir吸附模型(R^(2)=0.992),属于单层吸附。吸附动力学模型分析显示该凝胶符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,物理吸附为辅。

Adsorption Kinetics of Pb^(2+) and Cu^(2+) on Variable Charge Soils and Minerals: Ⅱ. Equations for Describing Experimental Data

Different mathematical methods, including linearization, differential, integration and nonlinear least squares approximation (Newton-Marquardt method), were used to fit different kinetic equations, such as zero-order, first-order (i. e, membrane diffusion), second-order, parabolic-diffusion, Elovich, two-constant equations, to the experimental data of Pb2+ and Cu2+ adsorption on variable charge soils and kaolinite. Assuming each M2+ occupied two adsorption sites, two more equations, the so-called surface second-order equation and third-order equation were derived and compared with the above equations according to the fitting results, which showed that the second-order equation and surface second-order equation, being one equation in different expressions under some conditions, were better than the other equations in describing the Pb2+ and Cu2+ adsorption kinetics, and the latter was the best.