海藻酸钠修饰的碳纳米管吸附水溶液中Zn(Ⅱ)的研究

借助新型偶联剂,通过海藻酸钠(SAL)对碳纳米管(CNTs)进行修饰和改性,制备海藻酸钠-碳纳米管复合物,利用TEM表征了修饰后的MWNTs的表面形貌,借助全自动快速比表面积及孔隙度分析仪表征了MWNTs的比表面积和孔结构。考察了溶液p H值、温度、吸附时间、吸附剂的量等因素对海藻酸钠-碳纳米管复合物吸附水溶液中锌离子行为的影响。表征结果显示,利用海藻酸钠对多壁碳纳米管进行改性,提高了分散性、比表面积和孔径。实验结果表明:中性条件下的吸附效果均较酸性条件下的好,而在偏碱性条件下,溶液会发生沉淀,吸附不再是主要作用。在室温25℃,p H=6条件下,SAL-MWCNTs复合物对锌离子吸附平衡时间为60min,由Langmuir模型计算可知改性碳纳米管对Zn^(2+)的最大吸附量为84.50 mg/g。     

Cu（II）和Ni（II）对四环素在官能团化碳纳米管上吸附的影响

研究目的：探究四环素在不同官能团化碳纳米管上的吸附机制,并揭示Cu（II）和Ni（II）对四环素与碳纳米管间作用的影响机制。创新要点：1.碳纳米管对四环素的吸附与其表面官能团种类密切相关;2.金属离子对碳纳米管吸附四环素的影响能力与金属离子络合性能相关。研究方法：采用批量吸附试验和谱学手段表征相结合的研究方法。重要结论：四环素在不同官能化碳纳米管上吸附能力的强弱顺序为：石墨化碳纳米管（G-MWCNTs）〉羟基化碳纳米管（OH-MWCNTs）〉羧基化碳纳米管（COOH-MWCNTs）〉氨基化碳纳米管（NH2-MWCNTs）,碳纳米管表面的官能团类型和数量对四环素与碳纳米管间的作用机制有重要影响（表1和图2）。Cu（II）和Ni（II）对四环素在G-MWCNTs 上的吸附几乎没有影响,但对在其它三种官能团化的碳纳米管上的吸附表现出不同的影响能力（图3）。与Ni（II）相比,Cu（II）与碳纳米管上官能团具有更强的络合能力,因此Cu（II）对四环素在不同碳纳米管上吸附的影响要比Ni（II）更显著。     

活性炭纤维对水中痕量六价铬的吸附性能研究

以聚丙烯腈基活性炭纤维(PAN-ACF)为吸附剂,分别进行空气热氧化、硝酸浸渍、过氧化氢浸渍改性处理,对改性处理的PAN-ACF样品进行表征,包括SEM表面形态、比表面积BET、傅里叶变换红外线光谱(FTIR)表面基团以及总表面酸性基团;研究对痕量六价铬的吸附效果,分析PAN-ACF改性对吸附容量的影响。经过过氧化氢浸渍改性处理的ACF3炭微晶尺度变小,导致结构无序化,较大地提升了比表面积,但表面含氧官能团增势不明显;其对微污染水中六价铬的吸附效果最佳,吸附等温线相对于Langmuir方程,更符合Freundlich方程。     

桃壳活性炭氨基改性及其对CO_2的吸附性能

以桃壳活性炭为载体,四乙烯五胺(TEPA)为改性剂,进行直接改性、HNO3氧化后改性,考察改性后活性炭的孔隙特征及其对CO_2的吸附性能。实验表明:改性后,活性炭的比表面积和孔容减小,孔径增大。直接改性后,活性炭对CO_2的吸附性能没有明显增加,HNO_3+TEPA复合改性后,对CO_2的吸附性能显著提高,303 K时,对CO_2的吸附量从改性前的0.39 mmol/g提高到0.73 mmol/g。TEPA的投药量影响复合改性效果,最佳投药量为20%。     

碳纳米管的氧化及其复吸性能

以混酸氧化的方法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行改性,利用不同的回流时间来探讨含氧官能团对复吸性能的影响。采用扫描电子显微镜、BET氮吸附法对MWCNTs结构进行表征,用傅里叶变换红外光谱(FITR)、化学滴定法来测定其表面官能团。结果表明,混酸氧化使MWCNTs引入了大量的羧基等活性官能团,氧化碳纳米管(O-MWCNTs)在水中的相容性和分散性较好,两端端口被打开,孔隙结构发生变化。氧化回流1.5 h使MWCNTs表面引入最多的含氧官能团,此时OMWCNTs获得最高的平衡复吸水含量(493%),复吸性能曲线与含氧官能团的量呈现一定的正相关性,表明含氧官能团是影响复吸性能的重要因素。     

生物质炭的抗血吸虫尾蚴缓释药物制剂的研究

选用杨树和浮萍作为生物质原料,采用管式炉进行不同温度的热解炭化.通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、氮气吸附脱附测定仪对炭化后的生物质炭材料进行了表面形貌、组分官能团以及比表面积的表征.同时,测试了炭化材料的水面漂浮性能.通过比表面积的比较,选择杨树生物质炭化材料作为抗血吸虫药物聚醚苯酰胺的缓释载体,采用紫外光谱测定聚醚苯酰胺的释放动力学曲线.实验结果表明杨树炭化材料用于抗血吸虫药物缓释的载体,药物缓释效果能够达到96小时.     

改性粉煤灰的制备及其处理亚甲基蓝废水的研究

采用酸改性、碱改性、盐改性、表面活性剂改性制备改性粉煤灰,用改性后的粉煤灰处理模拟废水中的亚甲基蓝。结果显示:相同条件下FeCl_3改性粉煤灰吸附亚甲基蓝的效果最好;在40℃、搅拌150 min时,用2 g 0. 025mol/L的FeCl_3制得改性粉煤灰,对30 mL、150 mg/L亚甲基蓝的模拟废水进行处理,去除率为97. 18%; XRD、BET测定结果显示用FeCl_3改性前后粉煤灰的基础峰位没有变化,但比表面积增大,使改性后粉煤灰吸附效果增强。     

酸活化对膨润土比表面积和孔径的影响研究

分别用质量分数为5%、10%、15%、20%、25%和30%的硫酸溶液对黑山膨润土进行酸化改性,用乙二醇乙醚吸附法和氮气吸附法对黑山膨润土及其酸化土的比表面积和孔体积进行分析。结果表明:膨润土酸化改性后,随着硫酸质量分数的增加,外表面积增加不明显,内表面积及总表面积减小;半径大于1nm的孔的体积明显增加,半径小于1nm的孔的体积逐渐减小直至为0。可见,本实验条件下膨润土酸化改性后性质的变化,并不是主要由表面积增加引起的,而是由有效孔(半径>1nm)的大量增加引起的。     

用硅藻土制备白炭黑工艺中巯基硅烷偶联剂的作用研究

研究了以硅藻土为原料,应用沉淀法制备白炭黑的工艺中,巯基硅烷A-189的用量对白炭黑吸油率和比表面积的影响,结果表明:改性白炭黑产品粒度分布均匀,可达纳米级,用W4的巯基硅烷改性所得产品具有最大的比表面积,其值为271.105m2/g,改性剂分子与白炭黑颗粒表面发生了化学吸附.     

十八烷基三甲基氯化铵改性蒙脱石的制备及构效关系研究

本文以十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)为改性剂,采用常规水相合成法制备有机蒙脱石,运用X射线衍射、红外光谱分析、比表面积测试等手段研究了插层剂用量、温度、反应时间对改性蒙脱石微观结构的影响,并通过紫外可见吸收光谱比较了插层剂用量、温度、反应时间等条件对改性蒙脱石吸附硝基苯的性能差异.实验结果表明:OTAC能够有效增加钠蒙脱石的晶面间距,在反应温度为80℃,反应时间8 h,OTAC加入量为4 mmol的条件下能够有效实现钠蒙脱石的插层改性;该反应过程受反应时间与反应温度的影响较小. OTAC改性后的有机蒙脱石对硝基苯具有优良的吸附性能,其吸附性能与其晶面间距具有对应的关系;同时改性后蒙脱石的微孔趋于减少,中孔含量增多,孔半径增大,使MMT形成交错的多孔结构,有利于其对硝基苯的吸附.