石墨烯的制备及其对重金属Pb^(2+)离子的吸附性能研究

用乙酰丙酮还原氧化石墨制备得到石墨烯,其可在水、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺等极性溶剂中超声分散,其中以水作为溶剂其分散性最好(浓度约为0.7g/L)。通过原子力显微镜(AFM)测定石墨烯的厚度为0.68nm,表明石墨烯是单层。红外光谱(IR)和紫外可见光谱(UV-Vis)数据表明乙酰丙酮被化学功能化修饰到石墨烯表面,且红外光谱中羧基峰的消失表明氧化石墨被乙酰丙酮还原。通过电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定吸附后离子浓度,用Langmuir吸附等温式计算得到石墨烯对于Pb2+的最大吸附量为105.4mg/g,相关系数r为0.99958,Langmuir常数b为3.65。研究表明:石墨烯对水溶液中重金属Pb2+离子具有优异的吸附性能,这主要归因于石墨烯的巨大比表面积和乙酰丙酮分子对Pb2+离子的强络合能力。

Na基膨润土对重金属离子Pb^(2+)吸附的研究

研究了吸附时间、吸附剂浓度、体系pH值、离子强度、温度、动力学、热力学等不同影响因素在Na基膨润土对Pb吸附过程中的影响。实验结果证明,Na基膨润土可在较短时间内完成对Pb的吸附,假二级动力学速率方程很好地模拟了相关数据。随着体系吸附剂浓度的增加,提供了更多的吸附点位,从而促进了Na基膨润土对Pb的吸附。较低的p H反应体系有利于Pb的吸附。热力学数据证明,Na基膨润土对Pb的吸附是一个吸热过程,较高的温度促进了吸附过程的进行。

Pb^(2+)掺杂导致的CaF_2中Yb^(3+)离子三聚体合作发光猝灭

利用978 nm近红外光激发样品Ca F2∶Pb2+,Yb3+,在室温下观察到二价Pb2+离子在383 nm附近的紫外上转换发光。该发射峰对应于Pb2+离子的3P0"1A1g(1S0)跃迁。瞬态光谱测量结果表明:在这个材料体系中,Pb2+离子的激发来自于Yb3+离子三聚体的合作敏化。但是随着Pb2+离子掺杂浓度的提高,Yb3+离子三聚体遭到结构性破坏,导致其合作发光减弱。本文首次利用Pb2+离子掺杂造成Yb3+离子三聚体的结构性破坏,从而引起合作荧光猝灭,并对在Ca F2基质中因其他二价离子的掺入而造成的Yb3+三聚体合作发光猝灭给予了合理的解释。

以羧甲基马铃薯渣为原料的高吸水树脂对Pb^(2+)吸附特性研究

探讨了以羧甲基马铃薯渣为原料的高吸水树脂对Pb^(2+)吸附作用的影响因素及机理,研究了吸附方式、Pb^(2+)浓度、树脂粒径等对Pb^(2+)吸附量的影响,并用透射电镜和扫描电镜进行了表征。结果表明:动态法的吸附速率明显高于静态法;树脂对Pb^(2+)的最佳吸附浓度为8mg/L,Pb^(2+)去除率为48.37%;对Pb^(2+)最佳吸附粒径为60-80目。树脂对Pb^(2+)的吸附是通过表面吸附、网络结构内部的束缚作用和官能团的络合作用方式实现的。

氨基功能化磁性微球对水中Pb^(2+)的吸附效果

目的利用氨基表面功能化磁性微球,考察不同条件下微球对水中Pb^(2+)的吸附去除效果,探索水中Pb^(2+)的去除净化方法。方法利用原子吸收光谱仪,探讨p H、磁珠吸附时间、最大吸附容量,以及K+、Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等水中常见共存离子对Pb^(2+)吸附效果的影响,在优化好的条件下考察氨基功能化磁性微球的吸附容量。结果在p H 3~5范围内,氨基功能化磁性微球对水中Pb^(2+)具有较好的吸附效果,每10 mg氨基功能化磁性微球可吸附101.4 ng的Pb^(2+),一次吸附效率在60%左右,二次吸附效率接近80%左右,且该微球对水中常见离子显示了较好的抗干扰性能。结论氨基功能化磁性微球对水中Pb^(2+)显示了良好的吸附和去除效果,有较好的应用前景。

Peanut Shell Activated Carbon： Characterization, Surface Modification and Adsorption of Pb^2＋ from Aqueous Solution

特别与象铅那样的重金属离子，饮用水和废水的金属离子污染是一个严重、进行中的问题。在这个工作，从花生壳(PAC ) 准备的活性炭从水溶液被用于 Pb^(2+) 的移动。修改酸的碳的 Pb2 吸附能力的影响与 HNO3 氧化了也被调查。PAC 的表面官能团被 Fourier 变换证实红外线(FTTR ) 光谱学， X 射线光电子能谱法(XPS ) ， Boehm 滴定。组织上性质(表面积，全部的毛孔体积)在介绍的试验性的结果显示了的 77 K.The 从氮吸附等温线被评估吸附数据与商业颗粒活性炭(粒状活性炭)与兰米尔吸附 model.A 比较级学习更好适合，这证明 PAC 基于兰米尔是与粒状活性炭相比更有效的 10.3 次最大的吸附能力。由兰米尔方程的进一步的分析结果显示出那 HNO3 [20%( 由质量)] 修改 PAC 从水溶液有 Pb^(2+) 的更大的吸附能力(差不多 35.5 mg · g ^(-1)) 。归功于到毛孔拓宽的吸附能力改进，由氧组的增加的阳离子交换能力，和碳的支持的 hydrophilicity 出现。

高炉渣基A型沸石的合成及对Pb2+离子的吸附

以内蒙古包钢高炉渣为前驱体,采用水热法成功合成了高炉渣基A型沸石,通过XRD、SEM表征其微观结构,并研究其对Pb^2+离子的吸附性能。研究结果表明,提取高炉渣中的SiO2和Al2O3分别为硅源和铝源,再外加一定比例铝源能够合成高炉渣基A型沸石,最佳合成条件为:n(SiO2)/n(Al2O3)=0.24、nH2O/n(SiO2)=98、水热时间为12h和水热温度为100℃。所合成的高炉渣基A型沸石对Pb^2+离子具有较强的吸附性能,吸附率高达94.82%,符合拟二级动力学模型,属于多分子层的吸附,吸附容易进行,平衡吸附量为39.37mg/g。

铈锆复合氧化物修饰电极的制备及用于水样中Pb^(2+)的检测

铅是一种有毒重金属,广泛分布在自然界中,会影响生态环境以及损害人体健康,因此对铅离子的检测十分必要。采用水热法制备了Ce_(2)Zr_(2)O_(7.04)纳米复合材料,将其滴涂在玻碳电极上制成修饰电极。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分别对材料的组成、形貌、价态进行了表征。使用方波阳极溶出伏安法(SWASV)对Pb^(2+)进行检测,发现该修饰电极对Pb^(2+)具有良好的电流响应,同时对缓冲溶液、除氧时间、富集电位和pH值等条件进行了优化。结果表明,在优化的测试条件下,该修饰电极对Pb^(2+)的检测线性范围为0.0025~3.5μmol/L,检测限(LOD)(3S/N)为0.198 nmol/L,回收率在97.6%~104.4%之间。应用于水样中Pb^(2+)的检测表现出良好的重现性、稳定性和抗干扰能力,为水样中Pb2+的检测提供了一种新的方法。

NZP族磷酸盐材料对金属离子的吸附研究

介绍了NZP族磷酸盐材料的结构特点,把它用于吸附常量和微量金属离子,首先吸附溶液中常量的Pb2+离子。研究了静态吸附容量、吸附动力学及吸附容量与静置时间的关系,然后吸附溶液中微量的铁离子,并研究了它对铁、镁混合金属离子的吸附能力,结果证明NZP族磷酸盐材料对上述无论常量还是微量的金属离子确有明显吸附作用。

磷酸改性稻秆和稻叶对Pb2+的静态吸附研究

本研究以农业废弃物稻秆和稻叶为原料,以尿素为催化剂,采用一步法制备了磷酸改性的稻秆和稻叶生物吸附剂,并利用SEM、EDS和Zeta电势等手段对改性前后的稻秆和稻叶进行表征。结果表明,磷酸基团被成功地修饰在稻秆和稻叶表面。在静态实验条件下,探究了磷酸改性稻秆和稻叶对Pb^2+初始浓度、吸附时间、酸度及双组份体系中Cd^2+、Zn^2+、Cu^2+、Ca^2+等干扰共存离子及其初始浓度对Pb^2+吸附的影响。结果表明,改性后的稻秆和稻叶对Pb^2+的吸附量分别提高了3.6倍和4.5倍,对Pb^2+的吸附可在30 min达到平衡,吸附最佳适用pH范围均在4.0-5.5,共存离子实验结果表明,Cd^2+、Zn^2+和Cu^2+对铅离子吸附的干扰不大,Ca^2+的干扰较小,改性吸附剂可望用于含铅废水的处理中。

镁-钙羟基磷灰石吸附剂对水中Pb2+的去除

选择Mg2+为掺杂离子,通过溶胶-凝胶法制备了不同比例的镁-钙羟基磷灰石吸附剂,研究其对水溶液中Pb^2+的去除特性和过程机制.结果表明,吸附剂表面以羟基磷铅矿化合物[Pb10(PO4)6(OH)2]为主,其晶体结构由短棒状转变为针状结构;在温度25℃,pH为5时,镁-钙羟基磷灰石吸附Pb^2+在720min内达到平衡,吸附剂的最佳投加量为0.6g·L^-1,最大吸附量为813.17mg·g^-1;热力学实验结果:ΔGθ<0、ΔSθ>0和ΔHθ>0,表明镁-钙羟基磷灰石吸附Pb^2+的过程是自发的吸热、熵增的过程,升温有利于吸附;吸附过程符合伪二级动力学方程,Langmuir吸附模型能更好地描述等温吸附行为;材料表征与吸附实验分析表明,表面络合与溶解-沉淀是镁-钙羟基磷灰石去除Pb^2+的主要机制.

2,6-二氨基蒽醌/石墨烯复合电极强化电吸附Pb2+

电吸附高效去除水中重金属离子的关键在于开发性能优异的电极材料.采用2,6-二氨基蒽醌(DA)修饰还原氧化石墨烯(rGO),通过溶剂热法成功制备了DA@rGO复合电极,考察了复合电极的电化学性质及电吸附Pb^2+性能.循环伏安测试表明,复合电极电化学性质优异,比电容在电流密度为1A·g^-1时达到304.4F·g^-1,DA修饰显著提高了复合电极的赝电容.电吸附Pb^2+测试表明,施加电压为-1.2V时电吸附效果最优,反应60min后Pb^2+去除率达94.8%.电吸附过程符合一级动力学方程,Langmuir模型拟合得到Pb^2+的饱和吸附量为356.66mg·g^-1,明显高于rGO电极(319.40mg·g^-1),DA修饰引起的电容增加是复合电极Pb^2+吸附量提高的重要原因.使用0.5mol·L^-1硝酸处理可使电极吸附的Pb^2+在5min内脱附完全,实现吸附剂再生.经过10次电极吸附-脱附循环后,DA@rGO复合电极对Pb^2+的吸附去除率保持在88%左右,电极循环性能稳定.

基于铅诱导核酸适体133DNA链构象转变的铅和氡累积辐射非标记荧光传感检测新方法

目的应用核酸适体133DNA和N-甲基中卟啉IX(NMM),建立铅离子和放射性惰性气体氡的非标记荧光传感分析新方法。方法以核酸适体133DNA为识别探针,以N-甲基中卟啉IX(NMM)为荧光信使,采集氡辐射稳定的子体铅;用Pb^(2+)离子诱导单链133DNA发生构象转变,形成稳定的G-四链体。G-四链体与NMM键合,导致体系荧光信号敏锐变化,灵敏检测铅和氡。结果 Pb^(2+)离子浓度c_(Pb)为5.0 nmol/L^90 nmol/L时,荧光强度改变量(ΔF)与Pb^(2+)离子浓度之间呈现良好的线性关系,ΔF=1.80c_(Pb)(nmol/L)-2.07,r=0.990 9;氡累积浓度c_(Rn)为2.0×10~4Bq·h/m^3~12.0×10~4Bq·h/m^3时,ΔF值与氡累积浓度之间的数学定量模型为ΔF=7.71c_(Rn)+3.00,r=0.996 5。新方法对铅的检出限为1.67 nmol/L,对氡的检出限为1.19×10~3Bq·h/m^3,低于中国国家标准方法中氡的累积测量的检出限(2.1×10~3Bq·h/m^3)。结论本方法可以灵敏检测铅和氡,K^+离子等干扰小。在氡的采样和检测过程中,避免了辐射危害;氡样品可直接测定,操作简单,成本低廉,拓展了核酸适体对放射性物质和气体的核酸适体荧光传感检测新领域。