各向异性PVA木基水凝胶的制备及其铜离子吸附性能

针对传统水凝胶生成的聚合物网络通常为各向同性,存在机械强度差、刚度低等问题。本研究以巴沙木为原料,通过冰模板法和淬火法,在定向排列的脱木素纤维素骨架中构筑具有纤维取向的聚乙烯醇(PVA)微纳网络,构建用于高效吸附水中铜离子的高强度各向异性PVA木基水凝胶(PWH),结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、电子万能力学试验机表征复合水凝胶的形态结构和性能。实验结果表明:脱木质素工艺可以增加木质纤维的结晶度,PVA成功复合后保留了木材各向异性纤维骨架,脱木质素2 h的水凝胶(PWH-2)综合性能最优;PWH-2在5%应变下循环压缩80次后,样品能量损耗仅为0.022 8 MPa/mm,高度保持率高达97.37%,具有优异的抗压强度和弹性;PWH-2定向排列的多孔结构有助于铜离子在其内部迁移,提高吸附性能,在25℃、pH 5、铜离子质量浓度40 mg/L的模拟废液中,对铜离子的吸附率可达77.27%,经4次循环利用对铜离子的吸附率仍可达40.11%。动力学和等温线研究结果表明,PWH-2吸附铜离子过程满足拟一级动力学模型,遵循Langmuir等温线模型。该研究为构建高效可持续吸附重金属离子的高强度各向异性水凝胶提供理论参考,为生物质高值化利用提供新的方向。

用铜离子吸附量评价头发受损程度

改进了用铜离子吸附量来评价头发受损程度的方法,对测试条件进行了优化,使测试时间大大缩短.通过与传统测试头发强度的方法相对照,证明铜离子吸附量与头发强度之间存在线性关系,线性回归方程的相关系数为0.985.用该方法对未知样品进行测试,测定值与用回归方程得到的计算值相近.通过测定不同烫发次数头发的铜离子吸附量,将头发受损程度人为划分为3个级别,当头发对铜离子吸附量在4.800×10-2mol·L-1·g-1～6.720×10-2mol·L-1·g-1时,定为轻度损伤,当头发对铜离子吸附量在6.720×10-2mol·L-1·g-1～8.366×10-2mol·L-1·g-1时,定为中等损伤,当头发对铜离子吸附量达到8.366×10-2mol·L-1·g-1以上时,定为重度损伤.

产朊假丝酵母细胞和细胞壁对铜离子吸附能力观察

通过比较产朊假丝酵母细胞与分离纯化的细胞壁对铜离子吸附能力差异,探讨了细胞壁在酵母吸附重金属离子过程中的作用。结果表明,细胞壁吸附的铜离子量通常是细胞吸附量的50% 以上。说明细胞壁是酵母吸附重金属离子的主要部位。

表面羧基化聚丙烯酸酯多孔微球的制备及其铜离子吸附性能研究

以浓乳液作为悬浮聚合的油相,采用水(W)/油(O)/W浓乳液/悬浮聚合方法制备出了内部具有通孔结构、粒径均一的聚甲基丙烯酸叔丁酯多孔微球。结果表明,通过研究乳化剂含量、搅拌速度等参数对多孔微球的内部微孔形貌与微球粒径的影响,发现当乳化剂含量为4%时,得到的聚合物微球内的微孔结构分布均匀;而聚合物微球的平均粒径会随着搅拌速度的增大而减小。将不同粒径的多孔微球进行酸化水解后得到了表面羧基官能化的聚合物多孔微球,利用其丰富的通孔结构实现了对铜离子(Cu^(2+))的有效吸附,当微球平均粒径介于200~300μm时,铜离子的去除率最高,可达99.3%。

铜离子吸附假单胞菌MEW079筛选鉴定及其发酵条件优化

为了寻找高效吸附铜离子的菌株,以重金属污水为筛选对象,筛选到一株细菌MEW079。经鉴定,MEW079归属为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。以菌株(菌浓度OD_(600)=1.0)对100 mg/L铜离子的吸附效率为指标,通过单因素实验、最陡爬坡路径试验和Box-Behnken响应面实验,优化了MEW079的发酵培养条件。结果表明:最适碳源为蔗糖,最适氮源为尿素,其次为酵母粉;优化发酵条件为蔗糖21.11 g、酵母粉9.37 g、尿素10.52 g、Na_(2)SO_(4)4.00 g、K_(2)HPO_(4)1.00 g、MgSO_(4)·7H_(2)O 1.00 g,pH 7.0,接种量4.0%,培养温度28℃,转速150 r/min;在该发酵条件下,MEW079(OD_(600)=1.0)对100 mg/L铜离子吸附率达95.87%。

铜离子吸附对可变电荷土壤与恒电荷土壤铝释放的影响

研究了两种可变电荷土壤和两种恒电荷土壤在不同铜离子浓度条件下,pH对铝释放的影响。结果显示,随着加入铜离子浓度的增加,由铜离子交换作用而引起的可溶性铝也随之增加,相同pH条件下,可溶性铝的解吸量依次为砖红壤>红壤>黄棕壤>棕壤,恒电荷土壤中铜离子浓度变化对铝释放的影响较可变电荷土壤更大,当pH大于3.6(恒电荷土壤)或pH大于4.0(可变电荷土壤)时,溶液中可溶性铝的含量几乎可以忽略不计。因此在所研究的铜离子浓度范围内,引起可溶性铝离子量变化的主导因素应该是体系pH值的变化而非铜离子的吸附。

凝胶法制备膨润土颗粒与吸附铜离子

为改善粉体膨润土成型条件,以钙基膨润土为原料,借助海藻酸钠与氯化钙交联作用,制备了膨润土凝胶颗粒,通过静态吸附实验探究了凝胶颗粒对Cu^(2+)在不同pH、投加量、时间、温度和初始浓度条件下的吸附效果。结果表明,在凝胶颗粒投加量为50 g/L,pH为5.3,初始Cu^(2+)质量浓度为100 mg/L时,90 min对Cu^(2+)去除率达90.06%。凝胶颗粒对Cu^(2+)吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附热力学符合Freundlich吸附等温模型。

废弃纤维板制备的活性炭对含铜离子废水的吸附

以废弃纤维板为原料,KOH为活化剂,制备了低成本的活性炭。通过单因素试验来选择处理含铜离子废水的工艺。同时研究了活性炭吸附铜离子的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,用活性炭处理200 mL的初始质量浓度为20 mg/L的铜离子溶液时,活性炭用量为65 g,温度为30℃,pH=5时,240 min后吸附就达到平衡,活性炭吸附铜离子的吸附性能最佳。活性炭对铜离子的吸附行为遵循二级动力学规律,Langmuir等温线更符合铜离子在活性炭中的吸附行为的描述。

菌龄对恶臭假单胞菌吸附铜离子能力的影响

研究了菌龄对恶臭假单胞菌5-x(P.putida5-x)表面壁膜系统吸附Cu2+能力的影响.结果表明,不同生长期细胞的壁膜对Cu2+吸附能力有显著差异,18h的最低,之后随着菌龄增加而上升,在36h达到最大.细胞壁膜的主要组分肽聚糖(PEG)层、外膜和内膜是细胞壁膜吸附Cu2+的主要场所.细胞壁膜的Cu2+吸附能力随菌龄变化的主要原因是壁膜中的外膜、内膜与PEG层的含量以及外膜和内膜对Cu2+的吸附能力随菌龄的变化.细胞外膜的主要成分磷脂和脂多糖的含量,以及内膜的主要成分磷脂的含量随菌龄的变化是导致不同菌龄细胞外膜和内膜的Cu2+吸附能力有显著差异的主要原因.

悬浮接枝法制备PP-g-MAH纤维及其对水中铜离子的吸附性能

研究了聚丙烯悬浮接枝马来酸酐及其对水体中铜离子的吸附效果。以水为分散介质,二甲苯(Xyl)为界面剂,过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)为引发剂,考察了聚丙烯(PP)悬浮法接枝马来酸酐(MAH)反应中各反应条件和原料组份对接枝率的影响。当反应条件为PP∶MAH∶TBPB∶Xyl=100∶5∶4.7∶23,反应温度130℃,反应时间4h时,产物接枝率为1.38%。在此基础上,探讨了在PP-g-MAH纤维对水中铜离子的吸附,研究了pH值、吸附时间以及不同铜离子浓度对吸附效果的影响。

纳米铁/活性炭新型材料的制备及其对铜离子的吸附性能研究

以活性炭为载体,采用沉淀法制备纳米铁/活性炭新型材料,对活性炭的结构变化进行BET和TEM表征分析,研究纳米铁负载前后活性炭对水中铜离子的吸附能力以及p H值、起始浓度、吸附时间等因素对吸附性能的影响,同时考察其再生性能。结果表明:纳米铁成功负载于活性炭上,随着p H值的增加,吸附容量逐渐增大,当p H=6时,纳米铁/活性炭的最大吸附量为18.73 mg/g,与活性炭相比提高了150%。新型材料对铜离子的吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附模型,对铜离子的吸附量随时间变化的规律符合准二级动力学模型,由于负载的纳米铁阻碍了铜离子向材料表面扩散,其吸附速率仅为0.002 g/(mg·min),与活性炭相比下降了60%左右。新型材料再生效率高,具有较好的应用前景。

聚氯乙烯-多乙烯多胺树脂对水中铜离子的吸附

铜矿的开采、铜的冶炼、铜盐的电解、铜材的加工、铜化合物的生产和应用等过程，都会排放大量的含铜废水。早在本世纪初，人们就十分关注含铜废水的处理。离子交换法治理工业废水，就是从处理含铜废水开始的。目前已在处理含铜废水中得到实际应用的离子交换材料主要有：阳...

离子印迹法制备对铜离子(Ⅱ)选择性吸附的碳基材料

通过钨离子印记方法,合成了对铜离子有高选择性吸附性能的碳基材料。在四乙烯五胺(TEPA)、钨酸铵和葡萄糖摩尔比为1∶1∶5条件下,经水热法合成的碳基吸附材料能有效地吸附铜离子,对铜离子吸附的最佳p H=5。在Cd2+、Co2+、Cu2+、Ni2+和Zn2+摩尔浓度相近体系中,离子印记碳基吸附材料对铜离子的吸附率高达97.2%,而对Cd2+、Co2+、Ni2+、Zn2+吸附率分别为20.1%、9.63%、20.3%、13.3%,表明这种离子印记碳基吸附材料对Cu2+具有非常优异的选择吸附能力。

酿酒酵母表面展示金属硫蛋白吸附葡萄酒中的铜离子

在葡萄酒酿造过程中,过量的铜会抑制发酵,导致葡萄酒发生氧化褐变。金属硫蛋白是一类半胱氨酸含量高,分子质量低,可被金属诱导表达的蛋白质。利用细胞表面展示技术来展示金属硫蛋白,可在很大程度上规避金属离子跨膜的问题,降低重金属对细胞造成的损伤。本研究将来自于酿酒酵母288c菌株的金属硫蛋白基因CUP1在酿酒酵母细胞表面展示,成功获得1株对葡萄酒中铜离子具有较高吸附力的二倍体菌株。为解决葡萄酒中铜破败问题提供新思路,为实现CUP1金属硫蛋白全细胞吸附剂的工业化应用奠定理论基础。

落叶松树皮化学改性及其对铜离子吸附性能的研究

以落叶松树皮为原料,经甲醛改性、盐酸催化处理后制备生物基吸附材料Ⅰ；经环氧氯丙烷改性、氢氧化钠催化处理后制备生物基吸附材料Ⅱ.通过正交实验法得到最佳改性条件：生物基吸附材料Ⅰ最佳改性条件为树皮粒径60～80目,甲醛20mL,盐酸催化剂的浓度0.5mol/L,改性温度50℃,反应时间2h；生物基吸附材料Ⅱ最佳改性条件为树皮粒径60～80目,环氧氯丙烷30mL,氢氧化钠催化剂的浓度0.7mol/L,改性温度70℃,反应时间2h时.实验结果表明：经过改性得到的生物基吸附材料Ⅰ和Ⅱ对铜离子的吸附量分别增加了65％和69％.

水泥土和生物炭对铜离子的吸附研究

目前,环境污染越来越受到社会的关注。而在环境污染中,土壤污染是一个热点问题。土壤污染的治理不仅会影响动植物的生长,进而影响人类身体健康,也会对于水污染、大气污染等的治理产生重要影响。此次,我们选择了水泥土和玉米秸秆生物炭材料,对于它们进行了对重金属离子铜离子的研究。这两种材料,一种是可以作为建筑材料在工程上进行运用,还有一种资源丰富、制作简便,能够"变废为宝",实用性和适用性都很高。

芝麻秆制备的活性炭对废水中铜离子的吸附

以芝麻秆为原料,通过磷酸活化法和酸性改性法制备活性炭,对产品的比表面积、孔结构和碘吸附值进行表征,通过单因素实验研究芝麻秆活性炭处理含铜离子废水的工艺,同时研究了活性炭吸附铜离子的吸附动力学.制得的活性炭比表面积为455m^2/g,总孔体积为0.65mL/g,平均孔径为3.63nm,碘吸附值为887mg/g.用活性炭处理100mL质量浓度为20mg/L的铜离子溶液时,处理温度为30℃,pH值为6,活性炭用量为0.08g,50min后吸附达到平衡,活性炭去除铜离子的效果最佳,吸附率达77%.活性炭对铜离子的吸附行为遵循准二级动力学规律.

离子交换树脂对铜离子吸附交换行为的研究

采用335弱碱性阴离子交换树脂交换吸附酞青绿废水中高含量的铜离子。研究结果表明，335OH型树脂的交换吸附和脱附性能均优于701CI，701OH及335CI树脂，其干树脂的静态吸附交换容量大于120mg／g，工作交换吸附容量43．68mg／g，单柱20BV时铜的去除率可达93％以上，双柱串联处理60BV的去除率在99．91％以上，出水铜的质量浓度低于1mg/L，可确保出水中铜含量达到国家二级排放标准。

化学改性活性炭对Cu(Ⅱ)离子吸附性能的研究

将市售粉状活性炭用16%硝酸进行氧化,再用0.1mol.L-1的氢氧化钠进行处理,制得化学改性活性炭,并对其吸附性能进行了研究.实验结果表明,改性后的活性炭较改性前对Cu2+离子的吸附能力提高60%以上.

粉煤灰衍生水合硅酸钙PEI改性及吸附去除Cu(Ⅱ)与催化降解有机污染物

随着工业的快速发展,相关制造领域排放的污水重金属铜离子污染愈发严重。与此同时,催化领域对铜金属资源的需求却不断增加。本研究利用粉煤灰和改性剂聚乙烯亚胺(PEI)制备了低成本改性水合硅酸钙(PCSH),用于吸附水溶液中的铜离子(Cu(Ⅱ)),并进一步碱处理固定于表面的Cu(Ⅱ),形成铜基活性材料用于有机污染物的催化降解。相比于未改性的样品(CSH),PCSH对Cu(Ⅱ)的饱和吸附容量提高100%,高达588 mg/g。研究发现,这主要是因为添加PEI有利于形成较大的比表面积、优良的孔隙结构以及Cu(Ⅱ)与-NH_(2)之间的强络合。从PCSH获得的铜基催化剂呈现纺锤形多孔形貌,作为催化剂分别用于活化过氧硫酸氢钾(PMS)氧化降解罗丹明B(RhB)和活化硼氢化钠(NaBH4)还原降解4-硝基苯酚(4-NP),速率常数达到0.7135/min(pH(7.0±0.3);[RhB]=20 mg/L;[PMS]=0.12 g/L;[催化剂]=0.8 g/L)和11.47×10^(-3)/s(pH(11.0±0.3);[4-NP]=10^(-4)mol/L;[NaBH4]=5×10^(-3)mol/L;[催化剂]=0.167 g/L),是CSH催化剂体系的20和19倍。本工作利用固体废弃物粉煤灰实现了水溶液中铜元素的再利用,为水中污染物的有效处理和利用提供了新启示。