不同形态聚乙烯微塑料对Fe^(3+)的吸附性能

为探究聚乙烯(PE)微塑料的不同形态对Fe^(3+)吸附性能的影响,分析两者之间的相互作用。选用低密度聚乙烯(LDPE)和线型低密度聚乙烯(LLDPE)作为不同形态PE的代表,利用SEM、FTIR、吸附比表面测试法及Zeta电位表征其结构形貌,并通过静态吸附实验探讨不同形态PE对Fe^(3+)的吸附效果影响。结果表明LDPE相较于LLDPE具有更优的颗粒分散性、比表面积和表面负电性,其对Fe^(3+)的最大吸附量达到5.01 mg·L^(-1),PE对Fe^(3+)的吸附量随着微塑料投加量的增加先增大后减小,升温有利于吸附反应的进行。LDPE和LLDPE对Fe^(3+)的吸附均符合准一级动力学和朗缪尔模型,这表明吸附过程以单层物理吸附为主;颗粒内扩散模型表明吸附过程以表面吸附为主,且内扩散不是吸附速率控制的唯一步骤。此外,扩散力和静电力是LDPE和LLDPE吸附Fe^(3+)的主要作用机制,并且不受其线型结构的影响。

CuO掺杂C_(3)N对C_(5)F_(10)O分解组分吸附性能的第一性原理研究

全氟五碳酮(C_(5)F_(10)O)作为可替代SF_(6)的新型环保绝缘气体已被投入到实际应用中.当绝缘设备内部发生局部放电等故障时,C_(5)F_(10)O会分解产生弱绝缘性的CF_(4)、C_(2)F_(6)以及剧毒的CF_(2)O、HF等有害组分,为保证绝缘设备的安全运行,需有选择地通过吸附去除这些分解组分.新型类石墨烯C_(3)N材料在气体吸附领域具有良好的应用前景,文中基于第一性原理计算了CuO分子掺杂C_(3)N对主要分解组分CF_(4)、C_(2)F_(6)及剧毒产物CF_(2)O、HF的吸附过程,计算并分析了各分解组分吸附时的吸附能、态密度、电荷转移量、差分电荷密度以及不同环境温度下的恢复时间.结果表明,CuO-C_(3)N对HF表现出良好的吸附性,CF_(2)O次之,但其无法吸附CF_(4)与C_(2)F_(6),因此CuO-C_(3)N可以作为一种高性能的气体吸附剂对C_(5)F_(10)O绝缘设备内的剧毒分解组分HF进行吸附去除.

基于3,3′,5,5′-四咪唑基联苯配体的Zn(Ⅱ)金属有机骨架及其吸附性能

选用刚性3,3′,5,5′-四咪唑基联苯(L)作为主配体,分别辅以4,4′-联苯二羧酸(4,4′-H_(2)BPDC)和4,4′-氧二苯甲酸(H_(2)OBA)为第二配体,在水热条件下,成功制备了2种基于Zn的金属有机骨架,即[Zn_(2)(L)(BPDC)_(2)]·H_(2)O(1)和[Zn_(2)(L)(OBA)_(2)]·6H_(2)O(2)。单晶X射线衍射表征结构显示:1和2均为(4,4)-连接的二节点的双重贯穿的新型3D孔道结构,其中2具有一定的孔隙率。活化的2(2′)的吸附性质表明其对H_(2)O和EtOH具有选择性吸附。

水污染治理K_(2)CO_(3)-尿素活化毛竹制备分级多孔炭及其对RhB的吸附作用

以毛竹粉为原料,低腐蚀性K_(2)CO_(3)和尿素作为活化剂,制备毛竹基活性炭(PAC),分别利用SEM和N_(2)物理吸附仪(Autosorb-iQ)表征活性炭的表面形态和微观孔结构特点,研究不同p H值、时间和PAC用量等因素对PAC吸附RhB性能的影响,并分析其吸附规律。结果表明,当毛竹粉、K_(2)CO_(3)和尿素的质量比为4∶2∶1,热解温度为600℃,活化时间为60 min时,PAC具有微-介孔共存、高比表面积(2 554.85 m^(2)/g)和总孔容大(0.98cm^(3)/g)的特点。PAC对Rh B表现出良好的吸附效果,45℃时最大静态平衡吸附量达到707.29mg/g,且准二级动力学模型对PAC吸附RhB具有更好的拟合性,即吸附过程以化学吸附为速度控制步骤;吸附等温线试验则表明,Langmuir和Freundlic这2种模型与吸附过程均有较高的拟合度,但Langmuir模型的R^(2)更接近1,属于以单层吸附为主同时存在非均匀多层吸附的行为;热力学结果分析表明,PAC对RhB吸附过程的△G°<0,△H°>0,△S°>0,说明吸附行为是自发进行,且以化学吸附为主。

Fe^(3+)选择性吸附碳量子点抑制细菌生长和细菌生物膜生成

为了有效抑制细菌感染,寻找新的抗生素增效作用剂协助抗生素治疗,本试验通过一步水热法,以柠檬酸和聚赖氨酸制备了碳量子点(CDs),使用紫外-可见分光光度计和成像仪对CDs进行表征,采用微量肉汤稀释法、棋盘法和结晶紫染色法检测CDs对细菌生长和细菌生物膜生成的影响,通过细胞毒性和溶血活性试验评估CDs的体外生物相容性。结果显示,CDs在345 nm处可观察到明亮蓝色荧光,可选择性吸附作为生物膜必要元素之一的Fe^(3+),对Fe^(3+)的响应浓度为1 mmol/L,且CDs在日光条件下的10 h内保持荧光稳定;CDs对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌,S.aureus)和革兰阴性菌(大肠埃希菌,E.coli)的最小抑菌浓度(MIC)分别是256、128和256μg/mL;CDs联合头孢噻肟可有效抑制革兰阴性菌生长[分级抑菌浓度(FIC)=0.07];CDs(62.5μg/mL)对MRSA和E.coli的生物膜抑制率分别为64.4%和57.4%;且CDs(1000μg/mL)没有细胞毒性(细胞活性>100%)和溶血活性(<1%)。结果表明,CDs具有作为抗生素增效剂的潜力,可与抗生素联合使用治疗革兰阴性菌引起的感染。

Al_(2)O_(3)修饰液改性多孔陶瓷的制备及材料性能研究

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为了提高粉煤灰基多孔陶瓷材料的性能,利用Al_(2)O_(3)修饰液对样品进行表面处理,并对其开展物理、力学性能、吸附效果和微观实验。结果表明:烧结温度越高,多孔陶瓷的气孔率与吸水率越小,强度和表观密度越大,在1100℃的温度条件下,多孔结构烧结成型的效果较佳;当修饰液的浓度从0增至50 mol/L,多孔陶瓷的饱和吸附率增加了4.5倍左右,同时密实度和强度也显著提高;氧化铝修饰液的表面改性效应对钙长石晶体的形成起到促进作用,使得孔陶瓷的强度与吸附性能显著提升。

Fe^(3+)掺杂LaNiO_(3)钙钛矿陶瓷的制备及其吸波性能

通过溶胶-凝胶法制备Fe^(3+)掺杂镍酸镧钙钛矿陶瓷,探究Fe^(3+)掺杂对其形貌、结构和吸波性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对Fe^(3+)掺杂镍酸镧的微观形貌、元素分布和物相进行表征,使用矢量网络分析仪测定Fe^(3+)掺杂镍酸镧陶瓷的电磁参数并模拟吸波性能,研究Fe^(3+)掺杂量对镍酸镧钙钛矿陶瓷吸波性能的影响。结果表明:Fe^(3+)离子成功占据了Ni^(3+)离子的晶格位置,形成了钙钛矿结构型陶瓷;Fe^(3+)掺杂后对LaNiO_(3)陶瓷材料的颗粒形貌影响较小;Fe元素在LaNiO_(3)陶瓷材料中分布均匀无团聚;吸波性能最佳的Fe^(3+)掺杂量是0.05,其匹配厚度为1.40 mm,最大峰值可达–18.145 dB,低于–10 dB的频宽有1.42 GHz(9.38~10.8 GHz)。

Fe^(3+)-Co^(2+)掺杂的蒙脱土吸附邻苯二甲酸二丁酯的性能研究

目的:探索双金属离子Fe^(3+)-Co^(2+)共同掺杂的改性蒙脱土(Fe^(3+)-Co^(2+)-MMT),吸附邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的性能。方法:Fe^(3+)-Co^(2+)与Na+在常压下进行离子交换而制得Fe^(3+)-Co^(2+)-MMT,以DBP的去除率为评价指标,应用单因素实验优化Fe^(3+)-Co^(2+)-MMT的吸附条件。结果:当铁钴离子掺杂总量为2g/L、铁钴离子掺杂比例为1.2∶0.8时所制得的改性蒙脱土,在DBP浓度为0.08mg/mL、35℃、吸附140min时吸附性能最佳,DBP的去除率可达到89.84%。结论:Fe^(3+)-Co^(2+)-MMT显示了较强的吸附DBP的能力,远高于未改性的Na-MMT(64.40%),亦高于Fe^(3+)或Co^(2+)单独掺杂的改性蒙脱土。

Fe_(3)O_(4)@氧化石墨烯复合材料的吸附性能

通过水热法制备出Fe_(3)O_(4)@氧化石墨烯(GO)纳米复合材料,作为吸附剂对污水中的Cr(Ⅵ)离子进行吸附。结果表明,在t=25℃、m(吸附剂)=10 mg、初始ρ[Cr(Ⅵ)]=20 mg/L条件下,纳米Fe_(3)O_(4)@GO复合材料对溶液中Cr(Ⅵ)离子的最大吸附量为94.79 mg/g,去除率为94.79%。对纳米Fe_(3)O_(4)@GO复合材料进行了5次循环吸附实验,第5次吸附率为初次的97.26%。

Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@CTS镍离子印迹聚合物的制备与吸附性能研究

以Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)为磁核,在其表面包裹壳聚糖,再通过分子印迹技术,制得Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@CTS镍离子印迹聚合物。采用XRD、FTIR和SEM对镍离子印迹聚合物的结构和形貌进行表征。通过正交实验确定了镍离子印迹聚合物对Ni^(2+)的最佳吸附条件为:Ni^(2+)初始浓度为80 mg·L^(-1)、印迹聚合物用量为25 mg、pH值为5.0、吸附时间为3 h,印迹聚合物对Ni^(2+)的吸附量可达66.73 mg·g^(-1)。Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@CTS镍离子印迹聚合物对Ni^(2+)的吸附符合拟二级动力学方程,吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。

H_(2)TiO_(3)离子筛吸附性能影响因素研究进展

H_(2)TiO_(3)离子筛吸附剂是一种发展前景广阔的锂吸附材料,非常适合应用在高镁锂比型盐湖卤水中提锂,但其吸附性能受自身属性和吸附环境影响较大。从H_(2)TiO_(3)离子筛的晶体结构、吸附机理及影响因素等方面综述了H_(2)TiO_(3)离子筛的研究成果,总结并展望了H_(2)TiO_(3)离子筛今后的发展方向,期望为进一步提升H_(2)TiO_(3)离子筛吸附性能提供参考。

Fe_(3)O_(4)@mSiO_(2)磁性纳米材料的制备及其对Fe^(3+)吸附性能的研究

采用化学共沉淀法制备Fe_(3)O_(4)纳米颗粒,以正硅酸四乙酯为前驱体,使mSiO_(2)包覆在Fe_(3)O_(4)纳米粒子上;通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FT-IR)等仪器和手段,分析其形貌、晶型、粒度。讨论了不同反应时间、溶液浓度、吸附剂的量等试验条件下,Fe_(3)O_(4)@mSiO_(2)磁性纳米材料对Fe_(3+)吸附性能的影响。结果表明:Fe_(3)O_(4)@mSiO_(2)磁性纳米粒子对Fe_(3+)有较强的吸附能力;反应时间160 min时的吸附效果最佳;吸附容量随着吸附剂质量的增加而增加。

改性碳纳米管对Fe^(3+)的吸附研究

采用硝酸浸泡氧化方法改性碳纳米管,用于吸附水溶液中Fe3+的实验研究,用分光光度法进行测定。结果表明,改性碳纳米管吸附去除Fe3+效能较未改性的碳纳米管有显著的提高。通过对吸附数据的拟和,发现在所研究的温度范围内吸附等温线符合弗仑德利希(Freundlich)吸附等温式。

纳米Fe_3O_4负载啤酒酵母菌对铀的吸附性能与机理

以纳米Fe3O4磁性微粒负载啤酒酵母菌,制备一种新型铀吸附剂,考察其吸附铀的主要影响因素,即溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂投加量及其粒度,分析吸附过程的反应动力学和等温吸附规律,并用扫描电镜和能谱仪分析吸附机理。结果表明:纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌(NFSC)吸附铀的最佳条件是pH值为7.0,铀初始浓度为60 mg/L,NFSC加入量为50 mg,NFSC的最佳粒径为12 nm。NFSC对铀的吸附动力学较好地符合准二级动力学模型,相关系数为0.999 6;吸附等温线均能符合Langmuir和Freundlich等温线模型,说明该吸附体系是一个单层覆盖与多层吸附相结合的模式。扫描电镜和能谱图表明:NFSC吸附铀后表面形态发生变化,且吸附过程中共存物理吸附和化学吸附,属于混合吸附类型。

Cr^(3+)改性膨润土对苯胺的吸附性能研究

研究了Cr3+改性膨润土吸附苯胺的性能及适宜条件 .结果表明 ,Cr3+改性膨润土对苯胺具有很好的吸附效果 ,吸附过程很快达到平衡 ,酸性和中性环境均有利于吸附过程的进行 .绘制了不同初始浓度下苯胺溶液在平衡浓度达国家工业废水第二类污染物三级排放标准和二级排放标准时 ,Cr3+改性膨润土的用量和吸附等温线 ,并将吸附效果与原钙基膨润土。

多级结构α-MoO_(3)空心微球的构筑及其对有机染料的吸附性能

具有多级结构的半导体金属氧化物,其特有的立体空间结构使材料具有超高活性,在吸附领域具有应用潜力。研究采用简单的一步溶剂热法制备了空心球状的MoO_2前驱体,400℃热处理后得到多级结构α-MoO_3空心微球。空心球的直径为600～800 nm,由宽度约70 nm的纳米棒构筑而成。该球状α-MoO_3纳米材料对亚甲基蓝(MB)染料具有优良的吸附性能。当α-MoO_3吸附剂用量为0.5 g/L、MB染料浓度为20 mg/L、吸附时间为5 min时,移除率可达到73.40%。吸附60min时,吸附达到平衡,此后移除率为97.53%～99.65%。该吸附动力学过程符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型拟合,最大吸附量为1543.2 mg/g。α-MoO_3微球由于多级且中空的纳米结构,对MB染料具有用量少、吸附速率快和吸附完全等特点。该材料可以用于吸附废水中其他有机染料。

油茶果壳对Al^(3+)和Ca^(2+)的吸附性能研究

探讨油茶果壳对Al^(3+)和Ca^(2+)的吸附性能,为果壳的资源化利用及林地施肥提供理论依据。利用果壳吸附溶液中的Al^(3+)和Ca^(2+),通过红外光谱分析和模型拟合,对其吸附特性进行了初步探讨。结果表明:1)果壳结构中含有大量的羧基和羟基等官能团,这些官能团能够提供与Al^(3+)和Ca^(2+)进行离子交换的H+;2)果壳对Al^(3+)和Ca^(2+)的吸附符合Freundlich模型,对Al^(3+)和Ca^(2+)的理论最大吸附量分别为11.39、11.04 mg/g;3)吸附过程符合准二级动力学模型,对Al^(3+)和Ca^(2+)的吸附过程主要受化学作用的控制,膜扩散和颗粒内扩散共同决定果壳吸附Al^(3+)和Ca^(2+)的速率;4)Al^(3+)和Ca^(2+)共存情况下,果壳对Al^(3+)的吸附高于Ca^(2+),且果壳对混合溶液中Al^(3+)和Ca^(2+)的吸附比单一溶液中的减少,二者之间存在竞争;5)油茶果壳是一种对Al^(3+)和Ca^(2+)有较好吸附性能的廉价吸附材料。

新型PS-HQD功能树脂的合成及其对Au^(3+)的吸附性能

以聚苯乙烯树脂小白球为原料,经硝化、还原、接枝等反应,合成了含有硫脲功能基的新型PS-HQD螯合树脂,研究了该树脂对Au3+的吸附性能。结果表明,在实验条件下,新树脂在含有Au3+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等离子的混合体系中,对Au3+有较高的吸附容量和良好选择性,在一定条件下,能定量地解吸树脂所吸附的Au3+。

胶原纤维对Cr^(3+)的吸附性能

以铬粉溶液为处理对象,研究了胶原纤维对Cr3+的吸附性能;通过单因素实验,考察了pH、温度、时间、铬液初始质量浓度、吸附剂用量以及盐离子浓度(Na+、Ca2+)对吸附过程的影响,结果表明,胶原纤维对Cr3+具有较强的吸附能力,吸附的最佳pH=4.5,最适温度40℃,在最佳吸附条件下,胶原纤维对Cr3+的吸附容量高达90mg/g,对于一定量的铬粉溶液,吸附容量随着Cr3+初始质量浓度的增大而增加,随着吸附剂用量的增加而减小,随着时间的延长先增加后趋于平缓。溶液中Na+、Ca2+离子的存在会抑制吸附过程的进行,并且随着离子浓度的增加,抑制作用增强;对Cr3+在胶原纤维上的吸附热力学和吸附动力学进行了研究,结果表明,Freundlich等温方程和二级速率方程能够更好地描述Cr3+在胶原纤维上的吸附行为。

FeCl3改性柚子皮对亚甲基蓝的吸附性能

以柚子皮为原料,FeCl3为改性剂,分别制得柚子皮、FeCl3质量比为50∶1、25∶1、5∶1的改性吸附剂(依次记作M50、M25、M5,原始柚子皮记作M0),比较4种吸附剂的外观,并用扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行表征。在实验条件[亚甲基蓝(MB)初始质量浓度140 mg/L、pH=8、吸附剂用量4 g/L、温度25℃、时间60 min]一致时,对比4种吸附剂对MB的去除率及解吸率,选取性能最好的吸附剂进行工艺优化。结果表明:改性后的柚子皮层状褶皱结构更复杂,比表面积增大,为介孔材料,且表面官能团更丰富;M0的吸附性能最差;改性吸附剂对MB的去除率比M0最大增加18.10%,解吸率最大增加26.86%;用优化吸附剂M50处理MB溶液,在吸附剂用量为1 g/L、吸附20 min时,去除率已达96.76%;处理要求低时可进一步减少吸附剂用量并缩短时间,适用于一般pH、温度及质量浓度的染液处理,可大大节约成本。