秦睿
- 作品数：13 被引量：101H指数：6
- 供职机构：西北农林科技大学资源环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省科技攻关计划陕西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学一般工业技术更多>>
- 二胺基改性有序多孔SBA-15对溶液中Cd^(2+)离子的吸附研究被引量：15
- 2013年
- 具有高度有序孔道结构的SBA-15是一种广受关注的新型吸附材料,为增加其对溶液重金属离子的吸附性能,选用水热-后期接枝的合成方法,制备出二胺基改性多孔二氧化硅2N-SBA-15,并用透射电镜、X射线衍射、氮气吸附-解吸和红外光谱等手段对其结构进行了表征.并以其为吸附剂,通过批实验的方法讨论了吸附时间、体系初始pH值、吸附剂用量和温度等因素对水溶液中Cd2+吸附的影响,同时结合Zeta电势和XPS分析对其吸附机制进行了探讨.结果表明,合成的SBA-15具有规则多孔特征,SBA-15对Cd2+的吸附受体系pH控制;未改性的SBA-15对Cd2+的吸附量较小,胺基改性可以显著增强SBA-15对Cd2+的吸附能力.在100 mL 25 mg.L-1的Cd2+溶液中,2N-SBA-15的用量在7.5～20 mg之间均能对Cd2+的吸附能力约达95%左右.2N-SBA-15对溶液中Cd2+的吸附很迅速,并在30 min内达到吸附平衡;随着体系温度从25℃增加到35℃,2N-SBA-15对溶液中Cd2+的吸附率从94.73%增加到98.22%.吸附等温线可用Langmuir模型描述,在298 K时Cd2+的最大吸附量为0.9 mmol.g-1,0.1 mol.L-1HCl溶液对Cd2+的洗脱率接近93%.结合pH、温度、Zeta电势和XPS分析结果,可以推测出2N-SBA-15对Cd2+的吸附机制是包含物理吸附、离子交换和络合反应等的复杂吸附过程.2N-SBA-15是一种对水体Cd2+具有较好吸附能力的吸附材料.
- 张萌杨亚提秦睿王力张增强李忠宏李荣华孟昭福
- 关键词：有序介孔材料
- SBA-15在饱和石英砂介质中的运移及其对Cd(Ⅱ)迁移的影响被引量：1
- 2017年
- 为了解SBA-15纳米颗粒在饱和石英砂介质中的运移及其对Cd(Ⅱ)迁移的影响。采用恒定流速柱迁移试验法,探讨Cd(Ⅱ)、SBA-15及Cd(Ⅱ)和SBA-15共存条件下的穿透曲线。结果表明,平衡对流-弥散方程能描述多孔介质中Cd(Ⅱ)和SBA-15迁移过程的穿透曲线。在石英砂多孔介质中,Cd(Ⅱ)的迁移能力强于SBA-15,Cd(Ⅱ)和SBA-15的出流比C/C0峰值分别为0.99和0.58。Cd(Ⅱ)和SBA-15共存时,随着Cd(Ⅱ)质量浓度从0mg/L增加到10 mg/L,SBA-15的迁移阻滞因子(R)和不可逆吸附系数(μ)分别增大1.43倍和4.78倍,此时,SBA-15的Zeta电位从-55.7mV增加至+16.3mV,导致SBA-15在石英砂颗粒表面上的沉积滞留增加,进而同时抑制SBA-15和Cd(Ⅱ)的迁移。研究表明,SBA-15在多孔介质中的迁移过程易受团聚、滞留和沉积作用的影响,同时Cd(Ⅱ)和SBA-15在多孔介质中的迁移过程伴随有固相界面的分配过程。
- 郭瞻宇郭堤蒋亚辉秦睿张增强李荣华
- 关键词：SBA-15多孔介质迁移
- 氨基改性自助装有序多孔二氧化硅的制备及其吸附性能初探被引量：1
- 2014年
- 【目的】探讨不同方法制备的三氨基改性自助装有序多孔二氧化硅(3N-APMSs)的吸附性能,为促进自助装有序多孔二氧化硅在重金属吸附领域的应用提供理论依据。【方法】以二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(TPDA)为改性剂,通过共聚法和后期接枝法制备出了3N-APMSs,并采用批处理的方法探讨了其对溶液中Cu2+的吸附性能,分析了去离子水、0.01mol/L EDTA溶液和0.1mol/L HCl溶液对3N-APMSs再生的影响。【结果】红外光谱Zeta电位和透射电镜扫描分析显示,成功制备出了3N-APMSs;N2吸附-解吸技术分析表明,经过改性后3NAPMSs的比表面积、平均孔径和孔体积均明显减小。共聚法合成的3N-APMSs对溶液中Cu2+的吸附要慢于后期接枝法制备的3N-APMSs,但经过12h后二者对Cu2+的吸附率均超过99.5%。0.01mol/L EDTA溶液和0.1mol/L HCl溶液是较为合适的3N-APMSs再生剂。【结论】共聚法和后期接枝法均能制备出对Cu2+具有较好吸附能力的3N-APMSs,但共聚法有利于氨基在有序多孔二氧化硅孔隙中的自助装定向排列。3N-APMSs对Cu2+的吸附不是范德华力作用的简单物理吸附过程。
- 张萌秦睿王力李荣华杨亚提张增强李忠宏
- 关键词：氨基改性共聚法
- 粉煤灰和猪粪好氧混合堆肥过程中养分转化研究被引量：27
- 2012年
- 以猪粪为堆肥原材料,以玉米秸秆粉为调理剂,并添加干质量分数为0、2.5%、5.0%、7.5%和10%的粉煤灰进行90 d好氧堆肥,研究不同用量粉煤灰对猪粪堆肥过程中养分转化的影响。结果表明:添加粉煤灰能提高堆体的pH值,但在后期对电导率(EC)的增加有一定的抑制;碳氮比随着堆肥时间的延长而降低,而总氮(TN)则相反;当粉煤灰质量分数达10%时,在60d后堆体TN明显降低;添加粉煤灰对NH4+-N无明显影响,而所有添加粉煤灰均会抑制堆肥中NO3-N的生成,且与粉煤灰用量呈正相关;添加粉煤灰对总磷(TP)和总钾(TK)的影响不大,但会抑制雪里蕻根部的生长。结合发芽率试验结果可以认为,90 d的试验中所添加的粉煤灰对猪粪堆肥的腐熟没有影响。
- 李荣华张广杰秦睿张增强
- 关键词：粉煤灰猪粪好氧堆肥养分转化
- 介质pH及离子强度对纳米SiO_2颗粒分散度的影响机制初探被引量：1
- 2016年
- 【目的】分析介质pH及离子强度对纳米SiO_2(nSiO_2)颗粒分散度的影响。【方法】采用分散试验分析了不同介质pH和NaNO_3浓度对10nm nSiO_2颗粒分散度的影响,并通过多组分表面电荷调控模型理论及泊松-玻尔兹曼方程对影响机制进行了初步探讨。【结果】nSiO_2颗粒分散度随着NaNO_3浓度的增加而降低,但随着介质pH的升高而增加,并在pH 7.39以后逐渐趋于稳定;随着介质pH的增大,nSiO_2颗粒的表面电荷密度(σ)增加,但增加介质的离子强度及nSiO_2颗粒的粒径会逐渐降低σ。nSiO_2颗粒粒径的变化会导致其表面H+的分布发生改变,从而引起σ的变化。双电层结构的拟合结果表明,当双电层结构厚度与粒径比值(λD/Dp)<0.2时,nSiO_2颗粒的σ主要受控于粒径大小,可忽略离子强度和pH的影响;当λD/Dp>0.2时,nSiO_2颗粒的σ不仅受控于粒径大小,还与介质的离子强度和pH密切相关。【结论】nSiO_2颗粒的σ与粒径大小、介质的pH和离子强度密切相关。
- 秦睿郑立飞王力李忠宏李荣华张增强杨亚提
- 关键词：离子强度纳米SIO2颗粒分散度
- 小分子有机酸对纳米颗粒CNTs和SBA-15在多孔介质中迁移的影响
- 2017年
- 【目的】了解有机酸对硅酸盐纳米颗粒(SBA-15)和碳纳米管(CNTs)在多孔介质中迁移行为的影响差异。【方法】采用恒定流速柱迁移试验,探讨不同浓度(0,1,2.5和5 mmol/L)乙酸、酒石酸、柠檬酸对CNTs和SBA-15纳米颗粒在多孔介质(石英砂)中穿透曲线的影响。【结果】平衡对流-弥散方程能描述多孔介质中CNTs和SBA-15迁移过程的穿透曲线。在石英砂多孔介质中,CNTs的迁移能力强于SBA-15。体系不含有机酸时,CNTs、SBA-15流出液中的纳米颗粒浓度(C)与纳米悬液进入砂柱前的初始浓度(C_0)比值(C/C_0)的峰值分别为0.74和0.25,最远迁移距离L_(max)分别为221.2和45.1cm。3种有机酸对CNTs和SBA-15在多孔介质中的迁移具有类似的抑制作用,随着介质中3种有机酸浓度的增加,CNTs和SBA-15纳米颗粒的C/C_0减小,C/C_0平台峰值对应空隙体积(PV)倍数增大,迁移阻滞因子R和不可逆吸附系数μ增大,最远迁移距离L_(max)减小。柠檬酸对CNTs和SBA-15迁移的抑制作用强于乙酸和酒石酸。Zeta电位分析表明,当体系中引入有机酸后,随着有机酸浓度的增加,石英砂、CNTs和SBA-15纳米颗粒悬液的Zeta电位均逐渐增大。【结论】有机酸会改变多孔介质和CNTs、SBA-15这2种纳米颗粒的表面电荷特征,从而使得纳米颗粒悬液在多孔介质中的迁移行为更容易受团聚、滞留和沉积作用的影响。不管在何种有机酸中,CNTs的迁移能力均强于SBA-15。
- 梁文秦睿黄辉李荣华张增强
- 关键词：多孔介质迁移
- 巯基改性玉米秸秆粉对水体重金属离子的吸附性能初探被引量：18
- 2012年
- 【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浓度的增加,巯基改性玉米秸秆粉吸附量呈先迅速增加后趋于稳定的变化趋势,该吸附过程可用Langmuir模型描述,吸附机理可能为络合作用主导的吸附过程。【结论】巯基改性玉米秸秆粉是对水体重金属离子具有较好吸附能力的潜在吸附剂。
- 高宝云邱涛李荣华秦睿张广杰李晓龙张增强
- 关键词：玉米秸秆粉重金属离子
- EDTA-nSiO_2纳米颗粒对Cd^(2+)的吸附被引量：4
- 2016年
- nSiO_2纳米颗粒是一种广泛应用的工程纳米材料,为增加其对水溶液中Cd^(2+)的吸附性能,采用接枝改性的方法制备出乙二胺四乙酸(EDTA)改性nSiO_2纳米颗粒(EDTA-nSiO_2),并用透射电镜、氮气吸附-解吸、红外光谱和差热分析等手段对其进行了结构表征,同时以其为吸附剂,通过批处理实验法探讨了体系pH、吸附时间、温度、离子强度等因素对Cd^(2+)吸附的影响,并结合X射线能谱(XPS)分析对其吸附机制进行了分析.结果表明,以EDTA为改性剂,可以成功制备出稳定性良好的EDTA-nSiO_2纳米颗粒,其对Cd^(2+)的吸附受体系p H控制;nSiO_2对Cd^(2+)的吸附量较小,EDTA改性可增加nSiO_2对Cd^(2+)的吸附作用,随着p H的升高,Cd^(2+)的吸附效果逐渐增强,在p H大于4.0后逐渐趋于稳定.EDTA-nSiO_2对Cd^(2+)的吸附速率较快,可在1 h内达到吸附平衡.EDTA-nSiO_2对Cd^(2+)的吸附为吸热的自发过程,吸附等温线可用Langmuir模型描述.NaCl浓度增加会导致Cd^(2+)的吸附量下降,当体系Na Cl浓度从0增加到100 mmol·L^(-1),Cd^(2+)的最大吸附量从0.433 mmol·g-1降低至0.294mmol·g-1.0.1 mol·L^(-1)HCl是较为合适的吸附剂再生液,Cd^(2+)洗脱率约94.36%.结合pH、温度、离子强度、再生和XPS分析结果,可以推测出EDTA-nSiO_2对Cd^(2+)的吸附是包含有简单的物理吸附和离子交换过程,并以化学络合为主的吸附过程.EDTA-nSiO_2是一种对水体Cd^(2+)具有较好吸附能力的工程纳米材料吸附剂.
- 蒋顺成秦睿李满林李荣华张增强Amjad Ali梁文
- 关键词：EDTA改性CD^2+
- 巯基改性玉米秸秆吸附Hg(Ⅱ)的热力学特征研究被引量：15
- 2012年
- 采用化学反应的合成方法向玉米秸秆中引入巯基官能团,并进行电镜扫描、红外光谱和X射线电子能谱分析.在此基础上,以巯基改性玉米秸秆为吸附剂,通过批处理试验讨论了吸附时间、体系pH和温度等因素对水体中Hg(Ⅱ)吸附的影响.结果表明,采用该合成方法可以成功地向玉米秸秆中引入0.98%的巯基官能团,巯基改性玉米秸秆对水体Hg(Ⅱ)的吸附最佳pH为6,吸附能在120min内达到平衡,在285K时对Hg(Ⅱ)的最大吸附量可达80.04mg·g-1.吸附过程是自发的放热过程,可用Langmuir模型描述,其吸附机理可能为络合反应控制的化学吸附.研究表明,巯基改性玉米秸秆是一种对水体Hg(Ⅱ)具有良好吸附能力的生物吸附剂.
- 李荣华岳庆玲杨亚提张广杰秦睿张萌张增强
- 关键词：玉米秸秆改性热力学
- 纳米材料在饱和多孔介质中的迁移及对Cd2+运移的影响研究
- 随着纳米科技的飞速发展和纳米材料的逐渐普及应用，纳米材料难免会通过各种途径进入自然环境。纳米材料独特的尺寸和表面特性，是否会导致土壤环境中物质的环境归迁过程发生改变？对于这一问题，目前仍没有清楚的回答。为此，本研究选择具...
- 秦睿
- 关键词：碳纳米管纳米二氧化硅迁移
- 文献传递
