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铁镧复合氧化物纳米吸附剂的制备、表征及As(Ⅲ)吸附性能研究

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环境科学 2014年第11期35卷 4198-4204页

作者：张伟陈静张高生中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室山东省海岸带环境工程技术研究中心烟台264003 中国科学院大学北京100049

本研究采用共沉淀法制备了一种新型铁镧复合氧化物吸附剂(Fe-La),并对其表面特性及As(Ⅲ)吸附行为进行了系统研究.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明,铁镧复合氧化物具有纳米结构,初级粒子粒径范围为20~200 nm.X-射线衍射仪(XRD)表... 详细信息

本研究采用共沉淀法制备了一种新型铁镧复合氧化物吸附剂(Fe-La),并对其表面特性及As(Ⅲ)吸附行为进行了系统研究.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)结果表明,铁镧复合氧化物具有纳米结构,初级粒子粒径范围为20~200 nm.X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明,铁镧复合氧化物具有类似氢氧化镧的晶型结构.N2吸附BET法结果表明,铁镧复合氧化物的比表面积为99.3 m2·g-1.盐加入法测得吸附剂的等电点为***(Ⅲ)吸附实验结果分析表明,铁镧复合氧化物对As(Ⅲ)具有良好的吸附效果,最大吸附量(pH 7.0)为58.2 mg·g-1,Langmuir吸附等温线可较好地拟合铁镧复合氧化物对溶液中As(Ⅲ)的吸附(R2=0.95);吸附速率较快,240 min内可完成吸附容量的80%,Elovich模型能较好地描述吸附过程(R2=0.97);溶液pH对铁镧复合氧化物吸附As(Ⅲ)的影响较为明显;共存阴离子对吸附影响的大小顺序为SO2-4

关键词：铁镧复合氧化物纳米吸附剂 As(Ⅲ) 吸附水污染

β-环糊精基纳米吸附剂的制备及其对酸性染料的吸附

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东华大学学报（自然科学版） 2022年第3期48卷 8-14页

作者：牛戈贾洁李发学胡其木东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620 浙江鑫广环保科技有限公司绍兴312000

为提高吸附剂对印染废水中染料的去除率及其循环再生性,用六氯环三磷腈(PNC)和聚乙烯亚胺(PEI)对可生物降解的β-环糊精(β-CD)进行改性,制备两种水不溶性β-CD基纳米吸附剂β-CDN和β-CDN@PEI,并对吸附剂的结构与形态进行表征。用纳米... 详细信息

为提高吸附剂对印染废水中染料的去除率及其循环再生性,用六氯环三磷腈(PNC)和聚乙烯亚胺(PEI)对可生物降解的β-环糊精(β-CD)进行改性,制备两种水不溶性β-CD基纳米吸附剂β-CDN和β-CDN@PEI,并对吸附剂的结构与形态进行表征。用纳米吸附剂对酸性黄AY11染料溶液进行吸附处理,研究染液pH对吸附剂吸附性能的影响,用Langmuir等温吸附模型和拟一级、拟二级吸附动力学模型对吸附过程进行拟合,并与活性炭的吸附性能进行对比。结果表明:纳米吸附剂对AY11染料的去除率随染液pH值的增大而降低,其中β-CDN@PEI对染料的去除率优于β-CDN且在pH吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型及拟二级动力学模型;β-CDN、β-CDN@PEI对AY11染料的饱和吸附量分别达1347.98、2488.19 mg/g,明显高于相同吸附条件下活性炭的饱和吸附量(876.18 mg/g)。

关键词：纳米吸附剂 β-环糊精酸性染料吸附性能吸附动力学

新型功能纳米吸附剂的制备、表征及其吸附性能研究

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新型功能纳米吸附剂的制备、表征及其吸附性能研究

作者：常彦平兰州大学

学位级别：硕士

纳米材料由于具有优异的物理和化学性质引起了不同领域科学工作者的广泛兴趣。与相应的宏观材料相比,纳米材料由于其大的比表面积、大的表面原子数和小尺寸等特性,表现出优异的磁、光、声、热、电等性质,在生物探针、成像、药物传输、... 详细信息

纳米材料由于具有优异的物理和化学性质引起了不同领域科学工作者的广泛兴趣。与相应的宏观材料相比,纳米材料由于其大的比表面积、大的表面原子数和小尺寸等特性,表现出优异的磁、光、声、热、电等性质,在生物探针、成像、药物传输、磁热疗、催化和吸附等方面都有广泛的应用。本论文综述了纳米材料的特性、制备方法、表征技术、吸附的基础知识及纳米材料在水中有害物质吸附中的应用,在此基础上介绍了作者在攻读硕士期间所完成的主要研究工作。第一章：介绍了纳米材料的概念、特性、制备方法、表征技术、吸附的基础知识及纳米材料在水中有害物质吸附中的应用。第二章：在对制备和吸附条件优化的基础上,合成了一种新的十六烷基功能化的磁性二氧化硅纳米吸附剂(C16/Si02-Fe304NPs),并用X-射线衍射仪、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和振动样品磁力计对所制备的纳米吸附剂进行了表征。吸附剂的最佳制备条件是正硅酸乙酯和十六烷基三甲氧基硅烷体积比为1：0.5、总体积为1100μL,吸附的最佳pH值是11.00。罗丹明6G在C16/Si02-Fe3O4NPs上的吸附遵循准二级动力学模型和Langmuir等温模型。热力学数据表明吸附是自发、放热的过程。由于吸附剂和罗丹明6G之间的疏水和静电相互作用,吸附剂对罗丹明6G的吸附量可以达到35.6mg·g-1。该磁性吸附剂的饱和磁化强度是35emu·g-1,可以确保吸附后吸附剂通过方便的磁分离方法得到分离。第三章：用一步无模板提取法制备了一种新的氨基和苯基功能化的CTAB掺杂的介孔二氧化硅纳米吸附剂(APCMSN)。用X-射线衍射仪、透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对APCMSN进行表征。研究了溶液pH、振荡时间和氯化钾浓度对吸附的影响。实验结果表明无需调节溶液pH,间硝基苯酚和双酚A就可以被APCMSN有效地吸附。APCMSN对间硝基苯酚和双酚A的吸附遵循准二级动力学模型,并且同时符合Langmuir和Freundlich等温模型。APCMSN对间硝基苯酚和双酚A的吸附量可以分别达到63.7mg·g-1和128.9mg·g-1。热力学参数表明APCMSN对间硝基苯酚和双酚A的吸附是自发、放热的过程。第四章：用溶剂热法制备了Fe304/石墨烯纳米复合物,并用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和振动样品磁力计对其进行了表征。研究了溶液pH、振荡时间和吸附质浓度对苯胺和对氯苯胺在该吸附剂上吸附的影响。结果表明,不需调节溶液pH,Fe3O4/石墨烯纳米复合物在60分钟内就可将苯胺和对氯苯胺从它们的水溶液中有效地去除。研究表明苯胺和对氯苯胺在Fe3O4/石墨烯纳米复合物上的吸附符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型。Fe3O4/石墨烯纳米复合物的饱和磁化强度大约为120emu·g-1,可以确保吸附后吸附剂通过方便的磁分离方法得到分离。

关键词：纳米吸附剂功能化吸附有害物质的去除

虫胶包覆磁性纳米吸附剂的合成方法及水中重金属去除研究

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虫胶包覆磁性纳米吸附剂的合成方法及水中重金属去除研究

作者：陈龙湖南大学

学位级别：硕士

经济的发展给社会带来利益的同时也带来了污染,工业的快速发展使成千上万吨的废水不断的从工厂中排出。电镀、电子、皮革、采矿和冶金、化工、印刷、机械制造等一些工业所排放的废水大多含有大量的重金属。这些重金属进入水体可以通过... 详细信息

经济的发展给社会带来利益的同时也带来了污染,工业的快速发展使成千上万吨的废水不断的从工厂中排出。电镀、电子、皮革、采矿和冶金、化工、印刷、机械制造等一些工业所排放的废水大多含有大量的重金属。这些重金属进入水体可以通过饮用水直接进入人体和动物体内或者通过食用水体中的食物而进入体内;如进入土壤可通过我们种植的食用作物进入体内,从而危害人体和动物健康。近半个世纪以来重金属污染事件频发,如大家所熟知的“水俣病”、“痛痛病”;随着中国近年来工业的飞速发展,重金属污染同样成为一个困扰我国的事情,媒体多次报道儿童及村民血铅超标事件及镉中毒事件。环境重金属污染俨然成为一个亟待解决的问题。随着科技的飞速发展,纳米科技逐渐映入我们眼帘。出于纳米材料与普通材料相比呈现出了很多优点,诸如表面积大、熔点降低、出现超顺磁等等。基于诸多的优点纳米材料陆续在各个领域得到广泛应用,这当中自然也包括环境保护领域。近年来许多研究者利用廉价的天然矿物和有机物探索合成高吸附性能的吸附剂,因为这些物质天然存在、成本低、易得,且吸附法在实际应用当中投入成本相对较低、操作简单等优点。利用这些材料通过合适的方法可以合成具有高比表面积、高吸附容量、分离方便的磁性纳米吸附剂,如赤铁矿、褐铁矿、壳聚糖、羟基磷灰石等。为了进一步提高赤铁矿等磁性纳米吸附剂的吸附容量,研究者常利用含有功能性官能团的有机物包覆磁性纳米粒子来合成新的吸附剂,这样能大大增加吸附剂表面的吸附位点,如壳聚糖中含有能和重金属离子发生络合作用的羧基、氨基等,因此以磁性纳米粒子为载体包覆壳聚糖可获得一种良好的重金属纳米吸附剂。利用天然矿物和天然有机物合成新型吸附剂已成为一个热门研究课题。本论文利用虫胶包覆磁性铁氧化物而获得了一种新型吸附剂——虫胶包覆磁性纳米吸附剂(SCMN),同时利用傅里叶转换光谱仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线能量色散光谱仪(EDX)、Zeta电位及纳粒粒度仪、氮吸附BET比表面积和孔径分布测试仪、振动样品磁强计等仪器对虫胶包覆磁性纳米吸附剂进行物理表征,并对SCMN吸附剂的成本做了预算;此外,并以镉离子为例对该吸附剂吸附重金属离子的可能性进行了探索,对可能影响该吸附剂吸附重金属离子的因素,如pH、接触时间、盐浓度等进行了考察,同时也对吸附剂的脱附及吸附剂在溶液中的稳定性进行了初步探索。实验表明虫胶包覆磁性纳米吸附剂能有效去除水中镉离子,通过实验我们大致可以确定SCMN对镉离子的吸附是化学吸附和静电吸引的共同作用;通过透射电镜图我们发现SCMN为核壳结构,表面粗糙,结合场发射扫描电镜图可知SCMN粒子的粒径约为20nm,壳体约5nm;由XPS分析可知SCMN的主要由Fe、C、O构成;SCMN及BMN(单纯磁性纳米粒子)表面zeta电位随pH升高而逐渐降低(由正变负),等电点分别为pH=4.6及pH=5.0;SCMN的BET比表面积为56.95m2/g;按照当前原料成本核算,SCMN的生产价格为670美元每吨;吸附过程符合准二级动力学模型,相关系数为R2=0.9994;等温线数据拟合Langmuir模型和Freundlich模型均良好,拟合系数R2分别为0.9832和0.9879,最大吸附容量为18.80mg/g;吸附平衡时间约为1h;在pH为3-8范围内吸附量随pH的升高而增加,最佳pH为7-8;吸附剂的吸附过程受盐溶液的影响;该吸附剂能用低浓度的EDTA很好的脱附,脱附效率达86.75%。本论文合成的纳米吸附剂稳定性较高,磁性较好(饱和磁场强度为39.1emu/g),易于从水溶液中分离出来。

关键词：虫胶重金属纳米吸附剂磁性分离

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高分子纳米吸附剂在环境水污染控制中的研究

高分子纳米吸附剂在环境水污染控制中的研究

绿色纳米吸附剂去除水中药物污染物的研究进展

中国化学会第27届学术年会

作者：吴爱华于广河孔小禹冉庆凯赵亚娟深港产学研基地深圳市环境模拟与污染控制重点实验室北京大学深圳研究生院城市人居环境科学与技术重点实验室

＜正＞水体中的污染物大致分为三类:重金属、有机物、细菌和病毒。如何将对各种生物有害的重金属离子和有机污染物进行有效的清除和再利用,不仅是一个重要的环保问题,而且是一个经济问题[1-2]。在各种发展起来的水处理方法中,如氧化还... 详细信息

＜正＞水体中的污染物大致分为三类:重金属、有机物、细菌和病毒。如何将对各种生物有害的重金属离子和有机污染物进行有效的清除和再利用,不仅是一个重要的环保问题,而且是一个经济问题[1-2]。在各种发展起来的水处理方法中,如氧化还原法、化学混凝法、光催化降解法、膜过滤分离法

关键词：纳米吸附剂重金属离子苯系物

来源： cnki会议评论

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化学试剂 2024年第5期46卷 63-70页

作者：王子宜马国秀张昭唐燕娇兰州文理学院化工学院甘肃兰州730000

药物污染物(PhCs)作为一类新兴的有机污染物,会对人类健康和生态环境造成潜在威胁。近年来,纳米吸附剂作为一种有效的碳中和材料,因其生产成本低、可持续性好、理化性好、去除率高等优点,使废水处理吸附技术得到了快速发展。总结了近年... 详细信息

药物污染物(PhCs)作为一类新兴的有机污染物,会对人类健康和生态环境造成潜在威胁。近年来,纳米吸附剂作为一种有效的碳中和材料,因其生产成本低、可持续性好、理化性好、去除率高等优点,使废水处理吸附技术得到了快速发展。总结了近年来可持续绿色纳米吸附剂修复污染水体的研究现状,重点阐述了可持续绿色纳米吸附剂的形式、相互作用机制以及可持续绿色纳米材料在药物吸附去除方面的应用进展。最后,结合已有研究现状,对可持续绿色纳米吸附技术的研究方向进行了展望。

关键词：纳米吸附剂药物污染物吸附废水处理碳中和

新疆理化所与英国诺丁汉特伦特大学合作在纳米吸附剂去除水中有机物方面研究获得进展

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水处理技术 2022年第9期48卷 77-77页

作者：赵子豪不详

中国科学院新疆理化技术研究所分离材料与技术研究团队与英国诺丁汉特伦特大学研究团队合作,通过开发一种新型基于低成本和具有自再生功能的牛骨炭(Calf bone char,CBC)吸附剂工艺来解决全球较为紧迫的HA去除问题。开发的CBC作为HA的超... 详细信息

中国科学院新疆理化技术研究所分离材料与技术研究团队与英国诺丁汉特伦特大学研究团队合作,通过开发一种新型基于低成本和具有自再生功能的牛骨炭(Calf bone char,CBC)吸附剂工艺来解决全球较为紧迫的HA去除问题。开发的CBC作为HA的超级吸附剂,可以去除92.1%~100%的HA。科研人员通过扫描电子显微镜进行了表征测试,并通过一系列实验确定了CBC吸附剂的吸附/解吸和自再生的各种参数。结果表明,制备的CBC具112 m^(2)/g的高比表面积,其吸附量可达38.08 mg/g(HA=20 mg/L,pH=4.0),比水中的典型HA含量高几倍。

关键词：吸附/解吸水中有机物中国科学院科研人员纳米吸附剂英国诺丁汉 CBC 研究团队

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纳米TiO_2对痕量Pb(Ⅱ)的吸附研究

东北大学学报（自然科学版） 2009年第2期30卷 254-257页

作者：张霞赵月孙挺东北大学理学院辽宁沈阳110004

利用TiO2纳米颗粒的表面吸附活性,应用火焰原子吸收光谱检测方法,高效分离了水中痕量的Pb(Ⅱ).系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、Pb(Ⅱ)的起始质量浓度对Pb(Ⅱ)吸附率的影响,得到纳米TiO2对Pb(Ⅱ)的最佳吸附条件为:... 详细信息

利用TiO2纳米颗粒的表面吸附活性,应用火焰原子吸收光谱检测方法,高效分离了水中痕量的Pb(Ⅱ).系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、Pb(Ⅱ)的起始质量浓度对Pb(Ⅱ)吸附率的影响,得到纳米TiO2对Pb(Ⅱ)的最佳吸附条件为:pH=6.5,m(TiO2)=20 mg,ρ0(Pb(Ⅱ))=18 mg.L-1,t=90 min.测定了纳米TiO2对Pb(Ⅱ)的吸附等温线,应用Freundlich公式得到了吸附等温方程.

关键词：纳米TiO2 痕量Pb(Ⅱ) 纳米吸附剂吸附等温方程

羧甲基化壳聚糖-Fe_3O_4纳米粒子的制备及对Zn^(2+)的吸附行为

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物理化学学报 2006年第11期22卷 1342-1346页

作者：周利民王一平刘峙嵘黄群武天津大学化工学院天津300072 东华理工学院核资源与环境教育部重点实验室江西抚州344000

以共沉淀法制备纳米Fe3O4通过在颗粒表面接枝羧甲基化壳聚糖(CMC),制备一种新型磁性纳米吸附剂,用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)等对其进行了表征,并考察了吸附剂对Zn2+的吸附性能．结果表明,制备的磁性纳米吸附剂平均粒径18 nm,... 详细信息

以共沉淀法制备纳米Fe3O4通过在颗粒表面接枝羧甲基化壳聚糖(CMC),制备一种新型磁性纳米吸附剂,用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)等对其进行了表征,并考察了吸附剂对Zn2+的吸附性能．结果表明,制备的磁性纳米吸附剂平均粒径18 nm,粒子中CMC的含量约5％．该吸附剂对Zn2+吸附速率很快,在2 min内基本达到平衡,能有效去除Zn2+等温吸附数据符合Langmuir模型,饱和吸附容量为20.4 mg·g-1,吸附常数为0．0314 L·mg-1．热力学计算表明吸附为放热过程,焓变为-5．68 kJ·mol-1．

关键词：纳米吸附剂羧甲基化壳聚糖 Fe3O4 Zn^2+