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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李金灵 张甜甜 鱼涛 杨博 屈撑囤
该文针对当前含油污泥热解处理后残渣的资源化利用问题,进行了含油污泥热解残渣的制备及吸附亚甲基蓝的综合性教学实验设计。该实验采用热解法制备了含油污泥热解残渣,对其进行了FT-IR、XRD、SEM结构表征,利用紫外-可见分光光度计分析了残渣对亚甲基蓝的吸附效果。该实验可操作性强,涵盖了含油污泥资源化处理、材料表征和吸附性能测试等多方面知识,可激发学生的学习兴趣,提高学生的综合实验能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谭芸妃 吴安 向方瑞 董立春 秦莉晓 唐金晶
以天然产物壳聚糖为原料,经过交联聚合、接枝改性、模板离子处理制备改性壳聚糖小球。对其结构进行了红外表征,并用于从水溶液中吸附去除Cr(Ⅵ)。分别探讨了吸附时间、pH值、初始物浓度对吸附容量的影响,使用改性壳聚糖小球重复做了8次吸附、脱附实验。实验结果表明,改性壳聚糖小球具有较高的吸附容量和良好的重复使用性,适合作为一种Cr(Ⅵ)的吸附剂。该实验条件简单、结果可靠,涉及多学科知识,有利于提高学生的动手能力和综合思考能力。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姚尧 刘志佳 陈瑶 何林韩 高建民
【目的】利用竹材加工剩余物竹箨探索一种高效除砷活性炭材料。【方法】以竹箨为原材料，以微波加热为热源，利用高温热解自活化技术在不同的活化温度和时间下制备竹箨活性炭，通过表征竹箨活性炭的微观形貌、比表面积、孔隙结构、石墨化程度、表面元素和官能团，揭示活化时间和温度等对其微观结构的影响，探讨竹箨活性炭的砷吸附性能，比较不同制备方法下活性炭的比表面积和砷吸附容量的差异。【结果】活化温度1 050℃、活化时间30 min时，竹箨活性炭孔隙结构排列整齐致密，比表面积达到1 251.7 m~2/g，孔容为0.697 cm~3/g，微孔比表面积比率和微孔孔容比率分别为60.9%和64.0%，平均孔径为0.448 nm，主要由微孔和少量介孔组成，孔径远大于砷酸根离子（AsO_4~(3-)）和亚砷酸分子（H_3AsO_3）的空间构型尺寸，有利于对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附。反映石墨化程度的R值为1.340，表面具有丰富的含氧官能团，对As（Ⅲ）的最大吸附量为3.87 mg/g，对As（Ⅴ）的最大吸附量为3.17 mg/g。对比文献中不同活性炭的比表面积和砷吸附容量，竹箨活性炭表现出一定优势。【结论】适当提高活化温度、延长活化时间有利于表面微孔的形成，从而提高砷吸附容量；但过高的活化温度和过长的活化时间会导致孔隙结构坍塌，减小比表面积和微孔比率，降低砷吸附容量。本研究为高效治理水体砷污染活性炭材料的制备提供了一种简单环保的方法，具有良好的除砷性能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张越非 陈伟
介绍离子液体键合硅胶的制备与表征,以及在吸附重金属中的应用的综合实验教学设计。以硅胶为原料,利用氯丙基硅烷将1-甲基咪唑和1-乙基咪唑分别键合在硅胶上,制备两种离子液体键合硅胶,并将这两种硅胶用于吸附重铬酸根离子,并对吸附行为进行理论分析。该实验条件简单,实验试剂易得,涉及高分子材料的制备、结构表征、静态吸附、量子化学计算等多方面内容,有利于提高学生的综合运用知识和理论与实践相结合的研究能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
白蓝 秦小梅 李蕾
废水中有机染料和重金属离子由于会对生态环境和人类健康造成重大威胁而受到广泛关注。通过β-环糊精（β-CD）和4-氨基-2,3,5,6-四氟吡啶（ATFP）之间简单的亲核取代反应制备了一种聚合物吸附剂PCD-ATFP，可同时用于染料和重金属的吸附。利用红外、扫描电子显微镜、CO_2吸附-解吸和ζ-电位测试等手段表征了PCD-ATFP的结构特点。PCD-ATFP对染料罗丹明B(RB)和重金属镉（Cd(Ⅱ)）的吸附分别只需45 min和60 min就能达到吸附平衡，最大吸附量分别为173.2mg·g~(-1)和64.2mg·g~(-1)，吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。在RB-Cd(Ⅱ)混合溶液中，PCD-ATFP表现出理想的同时吸附效果，未出现染料和重金属相互抑制吸附情况。实验还通过X射线光电子能谱证实了吸附机理。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李春玲 刘岩岩 吕强 王志坤 孙霜青 王秀民 胡松青
设计了聚合物支撑型亚胺键COFs的制备、表征及其对酚类污染物的吸附性能综合研究型实验。该实验包括亚胺键COFs、聚多巴胺材料的制备，比表面积和表面形貌分析，材料质量与温度关系的变化规律，对酚类污染物吸附性能测试等实验内容。涵盖材料制备、表征及紫外分光光度计性能测试等多个知识点，教学实践表明：该综合研究实验促进了“科教融合”，并能全面培养学生的科研素养，提高学生的科研创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
封萍 王欢 梅磊 张登峰 易明 王梦霞 朱学帅
为加深学生对碳排放、碳中和在化学工程与能源利用领域的理解,设计了一个完全基于生物质资源的活性炭制备与吸附性能探究综合性实验。以生物质热解液替代常规化学品(如磷酸、氢氧化钾或氯化锌等)作为活化剂,以玉米芯或核桃壳为原料制备活性炭,并对其吸附性能进行研究。结果表明:浸渍时间对活性炭吸附量影响不大,浸渍比对玉米芯基活性炭吸附量影响较大。玉米芯基活性炭和核桃壳基活性炭分别在浸渍比1∶12和1∶8时吸附量最大,对应的亚甲基蓝吸附量分别达8.67 mg/g和14.53 mg/g。
关键词：
生物质 热解液 活性炭 吸附
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李正杰 刘苗 刘忆贤 房春霞 马喜龙 张志昆 韩继龙
该文设计了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料制备及其硫酸羟基氯喹（HCQ）吸附性能探索型实验。采用溶剂热法和浸渍法制备了[Emim]NTF2/MIL-53（Al）复合材料，通过静态吸附法考察了p H值、离子浓度、吸附时间和温度等因素对复合材料HCQ吸附性能的影响，并探讨了吸附机理。实验结果表明，[Emim]NTF2的负载量为20%时，复合材料在20min的吸附容量可达230.95mg/g。高吸附容量可归因于材料骨架原子和离子液体与HCQ分子之间的氢键和π-π堆积相互作用。该探索型实验涉及配位化学、物理化学和仪器分析等专业知识，有助于引导学生将专业理论知识与科研前沿相链接，有利于激发学生科研兴趣，扩展学生视野。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张翔 李志 马国军 李建立 郑顶立
文章根据火法炼铜过程产生的铜渣中含铁品位高、碳热还原后尾渣成分与硅酸盐微晶玻璃化学成分相近等特点，设计了铜渣碳热还原提铁-熔融尾渣制备微晶玻璃实验。该实验对铜渣中铁的回收率达98.93%，并获得了综合性能较好的微晶玻璃。实验过程包括铜渣成分调整、碳热还原、渣金分离、尾渣物相表征、微晶玻璃制备、微晶玻璃性能检测等多个环节，涉及冶金学、矿物学、材料学等多个学科领域的基础理论，能够增强学生的科研兴趣，提高科研素养、实践能力和创新意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
许磊 胡梦真 宋增才 张新楠
文章设计了非晶氧化物薄膜晶体管制备及电学性能综合性教学实验项目。实验教学实践表明，通过真空溅射镀膜、器件微加工及性能检测等多个实验环节的设计，有助于学生认识电子材料与器件对信息时代的基石作用，了解新型显示和智能终端领域的前沿技术及国家的重大需求。将多个实验内容有机关联成一个综合性教学实验项目，有利于学生理解复杂工程问题的内涵。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈文静 张李金 石峻岭 刘子睿 刘文如 庞维海 赵海涛
该实验制备了生物炭基纳米零价铁（nZVI@BC）复合材料用于厌氧氨氧化污泥的吸附固定。实验得出了nZVI@BC固有吸附性能优于生物炭，且n ZVI@BC对厌氧氨氧化污泥的吸附更符合准二级动力学模型的结论，证实了nZVI@BC投加量和反应温度对其吸附固定厌氧氨氧化污泥存在显著影响。该项研究为厌氧氨氧化工艺处理低温低氮污水过程中污泥易流失问题提供了一种解决方案，具有一定的应用潜力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
汤岑 赵文汝 闻杨 杨怡均 杨凯霞 应美玩
围绕高效处理氨氮废水设计了由粉煤灰制备沸石分子筛及其吸附脱除水中氨氮的综合实验，主要包含以粉煤灰为原料合成Na A型分子筛、氨氮吸附性能测试及其吸附机理研究。通过条件优化，确定最优LTA沸石制备参数为碱熔温度60℃、碱灰比1∶1.2、晶化凝胶硅铝比（Si/Al）0.50。利用XRD、SEM、EDS、N2物理吸附和热重等手段对一系列条件合成的沸石进行表征，确定了其分子式并发现上述最优条件合成的Na A沸石呈立方状，大小均匀，尺寸随着硅铝比的增加而不断增大。沸石的Si/Al=1，外比表面积可达22 m2·g–1，该样品对氨氮的饱和吸附能力高达18.59 mg·g–1，去除率可达58%，并通过吸附动力学实验深入探究吸附机理。该综合实验涉及物理化学、材料化学、仪器分析等课程知识，有助于锻炼学生的实验操作能力、培养学生创造性思维，同时为粉煤灰基LTA沸石材料的制备、结构表征及性能评价等方面提供一定的参考。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
颜世强 张洪才 付豪 潘迎捷
为了有效吸附水体中重金属,使用离子交联法合成制备了一种低成本、低毒性的磁性壳聚糖纳米重金属吸附材料。调节多聚磷酸钠与壳聚糖溶液的比例,制备得到一系列不同粒径大小的重金属吸附材料并比较其吸附性能的差异。通过电子透射显微镜、傅里叶红外光谱仪、粉末X射线衍射仪等一系列表征,确定壳聚糖纳米微粒成功包裹磁性Fe_3O_4纳米粒子,并得到粒径范围介于164.05~768.69 nm尺寸颗粒。重金属吸附铜、镉、锌实验结果表明,小粒径重金属材料的吸附效果优于大粒径吸附材料,其最大吸附效率分别为51.66%,97.86%及82.24%。此外,该材料吸附原理符合准二级动力学模型(R~2=0.998-0.999),属化学吸附类型。通过与人乳腺癌细胞MCF-7细胞共培养验证其生物相容性及毒性,细胞活性达到100%。该研究阐明小尺寸壳聚糖磁性纳米颗粒可作为一种低成本、低毒性且吸附率高的重金属吸附材料,基于该优势其在污水处理及农业环境治理具有潜在价值。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
丁梦祎 任祺恺 罗婧盈 王明枝
【目的】将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂，并探究其性能，为木粉高值化利用提供一种策略。【方法】以植酸（PA）为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂（PA-WF），利用SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD、BET对PA-WF的表面形貌、元素分布、官能团、孔隙度、比表面积、结晶度和结晶结构进行表征，分析了植酸和木粉质量比、尿素和木粉质量比、反应温度和反应时间对木粉接枝率的影响，以及不同接枝率木粉的亚甲基蓝染料溶液吸附容量，探究了PA-WF在不同吸附时间、亚甲基蓝染料不同初始质量浓度条件下的吸附容量变化规律。【结果】当植酸和木粉质量比2.5∶5、尿素和木粉质量比3∶50、反应温度70℃、反应时间3 h时，可制备接枝率为11.31%的改性木粉。SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD和BET测试结果表明：PA成功接枝在木粉上引入磷酸基团，且增大了木粉的比表面积、平均孔径和孔体积。吸附测试结果表明：PA-WF在接枝率为8%时吸附性能最优，吸附容量可达22.53 mg/g，比未改性木粉的吸附容量（10.50 mg/g）提高了114.57%;PA-WF的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程与准二级动力学方程。【结论】采用适当条件制备植酸接枝改性木粉，经推测其吸附过程属于离子交换的单分子层化学吸附。利用植酸中阴离子磷酸基团，可大幅提升木粉的吸附性能，为木粉的高值化利用提供新的思路。
关键词：
木粉 吸附 染料 接枝改性 植酸
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
胡蝶 李文奇 张利萍 关莹 高慧
【目的】以废报纸为原料,通过氮气(N2)保护在不同热解温度下制备生物质炭,并探讨废报纸基生物质炭对铜离子(Cu~(2+))的吸附性能和吸附机制。【方法】采用元素分析、比表面积分析仪(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)和原子吸收光谱仪(AAS)等对生物质炭进行表征。【结果】所制备的生物质炭具有多孔结构,比表面积高(211 m~2·g~(-1)),有利于从水中去除Cu~(2+)。生物质炭的物理和化学性质随着热解温度的变化而变化。随着热解温度的升高,生物质炭的芳香性、比表面积、 pH和灰分含量逐渐增加,而氢、氮和氧含量下降。同时进行批量吸附试验,分析溶液初始pH、吸附时间、初始浓度、不同吸附温度对生物质炭吸附容量的影响。热解温度为400、 500、 600℃的生物质炭在30℃、 pH为5.0的条件下最大吸附容量分别为107、 115和138 mg·g~(-1)。伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能很好地模拟吸附过程,表明在此吸附过程中,化学吸附是限速步骤,吸附发生在吸附剂内特定的均相位点(单层吸附)。通过热力学模型计算所得ΔH~o为正值,表明吸附过程是吸热反应。此外,生物质炭的吸附机制包括沉淀作用、离子交换、π—π作用和络合反应。【结论】本研究以废报纸为原料,所制备的生物质炭是具有一定应用前景的、环境友好的、高效的Cu~(2+)吸附材料。图6表1参34
关键词：
废报纸 生物质炭 吸附 铜离子
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