笔者以廉价易得的落叶松树皮为原料 ,经环氧氯丙烷交联 ,研发了一种新的生物吸附剂 ,并探讨了其对金属离子的吸附性能 .研究结果表明 ,该改性树皮最适宜的处理条件为 :氢氧化钠浓度 0 8mol L ,环氧氯丙烷 2 0mL ,改性温度 5 0℃ ,树皮粒径 1～ 2mm .改性树皮对各种金属离子的最佳吸附条件为 :室温下pH值为 5时对Fe2 + 吸附 3h ;4 5℃ ,pH值为 5 5时对Cu2 + 吸附 3h ;室温下pH值为 6时对Zn2 + 吸附 2h .该改性树皮的吸附符合Langmuir型吸附等温线 ,能有效处理 1～ 10 0mg L的低浓度重金属废水

以富含单宁的落叶松树皮为原料制备吸附材料,研究了该吸附材料对水溶液中Au(Ⅲ)的吸附特性.结果表明:以甲醛作为交联剂可以实现落叶松树皮中单宁的原位固化;当温度为303K,pH=4.0,Au(Ⅲ)的初始浓度为522.3mgL时,该吸附材料对Au(Ⅲ)的平衡吸附量达到Au(Ⅲ)1821.9mgg,而且平衡吸附量随温度的升高进一步增大.pH对吸附容量的影响较大,最佳pH为4.0.该吸附材料对Au(Ⅲ)的吸附平衡符合Langmuir方程,吸附动力学可以用拟二级速度方程来描述.固定床吸附实验表明,当原料液的浓度为Au(Ⅲ)239.2mgL,流出液的体积约为117个床层体积时才达到穿透点.分析表明,原位固...

采用高锰酸钾与硫酸锰联合对竹炭进行改性，并将改性前后的竹炭对甲醛的吸附性能进行探讨。分析了甲醛溶液的初始浓度、改性前后竹炭的用量、温度、时间等条件对吸附的影响；通过扫描电镜、比表面积和红外光谱表征了竹炭改性前后的表面构型、比表面积与官能团变化。研究结果表明，甲醛溶液浓度４２ ｍｇ／ｍ Ｌ，改性竹炭用量１７ ｍｇ／ｍ Ｌ、温度３１３ Ｋ，吸附时间５ ｈ的条件下，甲醛的吸附效果最好，达到了５０．２５ ｍｇ／ｇ；扫描电镜、比表面积和红外光谱等手段的分析表明，竹炭经改性后微孔结构增多、比表面积增大、表面含氧官能团增多，改性竹炭比未改性竹炭具有更为良好的吸附性能。

【目的】探讨巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能,为农业秸秆的资源化利用及污水治理提供理论依据。【方法】以化学改性的方法,制备出吸附剂巯基改性玉米秸秆粉,并以未改性的玉米秸秆粉为对照,通过批试验探讨巯基改性玉米秸秆粉对水溶液中重金属离子(Zn2+、Cd2+、Cu2+、Ni 2+、Pb2+和Hg2+)的吸附性能。【结果】改性玉米秸秆中含有9.8g/kg的巯基。未改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附率不足5%,而经巯基改性后可达97%以上。巯基改性玉米秸秆粉在pH 5～7时对Hg2+的吸附量达到稳定,对水体中除Pb2+以外的其余重金属离子吸附能力达到最大时的pH为6～9。随着重金属离子质量...

【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。

【目的】探究马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附剂对Cr~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Ni~(2+)的吸附性能,阐明马尾松树皮和纳米木质纤维素气凝胶吸附重金属离子的相关机理,以更好地利用农林废弃物马尾松树皮制备出成本低廉、便于产业化的生物质吸附材料,为其大规模应用奠定理论基础。【方法】将抽提后的马尾松树皮绝干样品在80℃水浴加热搅拌条件下使用对甲苯磺酸溶液处理1 h,反应结束后趁热过滤并透析滤渣。滤渣样品通过微射流均质机20次,得到马尾松树皮纳米木质纤维素。固含量2%的马尾松树皮纳米木质纤维素样品-20℃冷冻120 min后进行冷冻干燥,得到马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶。研究马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附剂对Cr~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Ni~(2+)的最大吸附容量(q_e)以及其等温吸附特性、吸附热力学特性和吸附动力学特性。【结果】马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附剂对Cr~(3+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)和Ni~(2+)的最大吸附容量(q_e)分别为132.7、130.4、186.7和123.4 mg·g~(-1)。马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附Cr~(3+)符合Temkin等温吸附(R~2=0.990 1),且为不均匀的单层吸附。吸附热力学特性研究表明,马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附Cr~(3+)的过程符合热力学规律,R~2=0.992 9,且为非自发复合吸附过程,升高温度对吸附过程的促进作用与放热反应对吸附过程的抑制作用甚至会出现相互抵消的情况。马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶吸附Cr~(3+)符合准二级动力学模型(R~2=0.991 0),其吸附Cr~(3+)的速率主要受化学作用而非物质传输步骤影响,特别是二者之间电子的化学分享或共价键交换等过程。【结论】基于廉价的生物质———马尾松树皮制备的马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶可作为重金属离子的有效吸附剂,表现出较为理想的吸附容量,静态吸附涉及的条件较为简单,具有一定的可试验推广性,马尾松树皮基吸附剂的开发也可推动廉价生物质的资源化利用。马尾松树皮和纳米木质纤维素气凝胶2种吸附剂的吸附性能稳定可靠,有望通过优化工艺提升性能;但是需要基于大规模甚至中试规模试验才能检验其有效性,进而指导工艺优化,得到性能更加出色的马尾松树皮纳米木质纤维素气凝胶作为重金属离子吸附剂。

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通过硝酸+微波加热和氨水吸附的方法对普通竹炭进行表面改性处理,运用红外图谱和元素分析对改性前后的竹炭进行表征。结果表明:含氧基团和含氮基团的含量明显增加。吸附试验结果表明:改性后竹炭对金属离子的吸附性能明显提高,其中,汞(Ⅱ)的吸附量提高25%以上,钯(Ⅱ)的吸附量提高32%以上,且吸附过程从以物理吸附为主转化为以化学吸附为主。

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。

在该研究型实验中,要求学生首先在室温下快速合成多种具有不同结构和水稳定性的金属有机框架;然后利用X射线衍射仪和红外光谱仪表征其微观结构和官能团组成,并结合软件模拟示意图,对其孔道结构建立初步认识;最后通过观察颜色变化和分光光度计法,定性和定量地分析比较不同金属有机框架的染料吸附能力,深入理解孔结构与吸附性能之间的关系。该实验有利于培养学生在面对材料化学复杂科学问题时,采取团队合作方式进行综合分析和研究的能力。

【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

本文研究了超声波辅助乙醇溶液提取落叶松树皮多酚的作用,并对其动力学和热力学性质进行了分析。结果表明,最佳提取工艺条件为:超声波功率350 W,乙醇浓度50%,料液比1∶35,提取温度70℃,此条件下的多酚得率为(81.8±2.03)mg/g。探讨了超声波功率与超声时间对多酚提取作用的影响,在实验选取的动力学模型中,当超声功率为≤300 W时,指数衰减模型1可以更好地拟合提取动力学过程(R2≥0.994 52),当超声功率为350 W时最适合的拟合模型为概率型非线性回归模型(R2=0.998 27)。超声波辅助提取落叶松树皮多酚的有效扩散系数Deff随超声波功率的增加而增大,但随超声时间的增加而...

为了对林业副产物兴安落叶松树皮利用更加充分,采用超临界CO2萃取工艺对兴安落叶松树皮进行萃取,并通过气相色谱--质谱联用技术对萃取物成分进行全面分析。结果表明:经150min超临界CO2萃取可基本将3.00kg兴安落叶松树皮中的油脂萃取干净,萃取物得率可达3.325%;通过气质联用技术共鉴定出44种物质,含量较高的几种化合物是5,6-二羟基-β胡萝卜素(36.30%)、树脂酸及其衍生物(27.60%)、泪杉醇(17.14%)、香叶基芳樟醇(12.51%)。该萃取物成分与普通松脂有明显的区别,具有良好的开发利用前景。

为探索木材常规干燥机械吸附蠕变的动态发展模式,该文在实验室条件下对50 mm厚兴安落叶松板材进行常规干燥,用切片法测定了沿厚度方向的横纹弦向干缩应变、弹性应变、黏弹性应变的一维分布情况与变化趋势,并测定了不同尺寸规格及不同预处理工艺下木材试件的自由干缩变形。根据高聚物流变学理论与木材机械吸附蠕变理论,分析了干燥过程中木材厚度方向不同位置的机械吸附蠕变变形的变化规律及其主要影响因子,概括了木材表层与心层的机械吸附蠕变变形的典型发展模式。结论如下:可以采用线性函数与指数函数来分别描述含水率在低于20%和高于20%阶段的木材自由干缩率曲线,相关性较好;木材干燥机械吸附蠕变现象具有极大变异性,与干燥应...

通过TEM、比表面孔分布测定仪等对含环氧基团的聚合物载体(GHD)性能进行了表征。以GHD为载体,制备了固定化假丝酵母脂肪酶。研究了光皮树油在固定化假丝酵母脂肪酶(I-CRL)上的吸附行为,从吸附平衡和吸附动力学角度探讨了吸附机理。结果表明,光皮树油在I-CRL上的等温吸附过程符合Langmiur方程,为单分子层吸附。实验数据能很好的拟合二级动力学吸附方程,当采用聚合物GHD(40)为载体,初始光皮树油浓度(Ce)为210 mg/g,在温度为325 K,330 K,335 K时,由Arrhenius公式求得的表观活化能Ea为30.44 kJ/mol,吸附过程为吸热反应。