木质素基吸附材料的制备及其吸附性能研究_朱媛媛
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
木质素基聚合物的制备及亚甲基蓝的吸附
木质素基聚合物的制备及亚甲基蓝的吸附李大培;刘玉春;华鹏;张晓梅【摘要】以木质素磺酸钠为原料单体、环氧氯丙烷为交联剂,采用反相乳液聚合法制备了木质素磺酸钠交联聚合物(SLCP),并将其用于水中有机染料的吸附.表征结果显示:SLCP基本保留了木质素磺酸钠的骨架和官能团,具有良好的热稳定性.实验结果表明:SLCP对亚甲基蓝(MB)有较好的吸附选择性,在加入量为0.5 g/L时就有较高的吸附效率;在溶液pH2～6范围内吸附量随溶液pH增大而迅速提高,溶液pH ＞6后吸附量趋于稳定;最佳吸附温度为35℃;在SLCP加入量0.5 g/L、溶液pH 6.5、吸附温度25 ℃、初始MB质量浓度100.5 mg/L的条件下,吸附150 min基本可达平衡,吸附平衡时的吸附量和MB去除率分别为191.2 mg/g和95.1％;SLCP对MB的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合Lagergren拟二级动力学方程.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】6页(P173-178)【关键词】木质素磺酸钠交联聚合物;环氧氯丙烷;制备;吸附;染料;亚甲基蓝【作者】李大培;刘玉春;华鹏;张晓梅【作者单位】安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南232001【正文语种】中文【中图分类】X703.5自然界中，木质素是产量仅次于纤维素的天然高分子物质。
作为造纸工业副产物的木质素磺酸盐是工业木质素的一种，主要来源于亚硫酸盐制浆的蒸煮废液，分子结构中含有甲氧基、羟基、酚羟基、羧基、磺酸基等官能团，具有一定的离子交换与吸附能力［1-2］。
但由于木质素磺酸盐相对分子质量分布很宽，多数集中在几千到几万之间，空间构型为球体和密集卷曲体之间的中间形式，活性吸附位点少，因而吸附性能较差［3-4］。
木质素-酚醛树脂微球的制备
木质素-酚醛树脂微球的制备张慕诗【摘要】Lignin as natural organic matter, its utilization ratio is low due to environmental pollution and the waste of resources.In this paper, lignin was hydroxymethylated, aminated and treated with ultrasound to im-prove the reactivity.FTIR analysis showed that hydroxy and amine could be introduced into lignin structure through hydroxymethylation and amination.It was found that only hydroxymethyl lignin could replace part of phe-nol for LPF preparation.Based on experiments, microspheres could be made when the amount of crosslinking a-gent was 0.8g, and the concentration of dispersant was 2wt%-3wt%LPF.%木质素作为天然有机物,目前的利用率非常低,不仅污染环境,而且也造成资源浪费.对木质素进行羟甲基化、胺化等改性以提高木质素的反应活性.改性木质素的红外表征发现羟甲基化、胺化能够引入羟基和胺基.多组实验发现只有羟甲基化木质素可替代部分苯酚用于LPF制备.通过实验确定交联剂六次甲基四胺(HMTA)用量为0.8g,分散剂聚乙烯醇(PVA1788)浓度为2wt%~3wt%时可制得产率80%以上且粒径集于60~80目的LPF微球.【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(033)005【总页数】5页(P705-709)【关键词】木质素;羟甲基化;胺化;酚醛树脂;微球【作者】张慕诗【作者单位】福建船政交通职业学院能源工程系,福建福州350007【正文语种】中文【中图分类】TQ322;X530 引言木质素是唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源.工业木质素主要来源造纸废液，我国每年产生约5×107 t，其分子结构复杂，尚未完全分析清楚导致木质素至今未得到广泛利用(工业木质素利用率＜10%)，剩余大都直接排放或浓缩后烧掉，严重污染环境［1］.工业木质素含有羰基、羧基、甲氧基、酚羟基、醇羟基、共轭双键等多种功能基或化学键，且存在酚型和非酚型的芳香环，其侧链和芳香都能进行接枝等多种化学反应.通过改性后可在酚醛树脂的合成反应过程中提供醛基或羟基，可以部分替代甲醛或苯酚，降低甲醛或苯酚用量，减少成品中游离甲醛或游离苯酚释放量［2］.木质素分子大，芳环上的位阻大，故与苯酚、甲醛反应，还是与酚醛树脂反应，其反应活性较低，并阻碍与甲醛之间的正常缩合.因此通过改性提高木质素的反应活性.木质素的改性方法有氧化(形成新的羰基)、酰化(乙酸、甲酸)、烷基化(羟甲基化、苯甲基化)，后与一些单体聚合［3］.有文献报道木质素通过改性活化的方法制备各种水处理剂.李爱阳等［4］用丙烯酰胺对木质素改性制备改性木质素磺酸盐絮凝剂，用该产物处理工业含镍废水，其Ni2+和COD 的去除率分别为98%和80%.蒋新元［5］等以木质素磺酸钠、甲醛为原料，液体石蜡为有机相，反相悬浮聚合制备木质素基树脂.研究木质素基树脂对重金属离子Pb2 +，Cd2+的吸附性能.目前木质素吸附树脂一般通过反相悬浮聚合制备，合成过程中所用到的液体石蜡、变压汽油、氯苯等有机相会导致成本高，后处理工序复杂，并且对环境不友好.本文通过改性木质素部分替代苯酚，在碱性条件下与甲醛、苯酚通过悬浮缩聚，以六次甲基四胺(HMTA)为交联剂，研究制备木质素－酚醛树脂(LPF)微球.1 实验部分1.1 主要试剂与仪器苯酚:AR;甲醛:AR;六次甲基四胺(HMTA):AR;聚乙烯醇(PVA):1788 型;甲苯:CP;丙酮:AR;氢氧化钠:AR;碱木质素:工业级.超级恒温槽:上海市实验仪器厂;RW－20 型数显搅拌器:德国IKA;红外光谱分析仪:美国Perkin－Elmer 公司;标准筛:北京金紫光仪器仪表公司.1.2 木质素的提纯碱溶酸析法:称取24g NaOH 溶解于1000mL去离子水，取100g 粗碱木质素，搅拌溶入碱液，碱木质素完全溶解后置于3000r/min 的离心机中30min，用浓盐酸将上清液pH 值调节至2 ～3 后加热沸腾1h，自然冷却并静置过夜，用布氏漏斗抽滤并水洗至中性，最后将碱木质素在50℃烘箱中烘干，研磨成粉末备用. 1.3 木质素的改性1.3.1 木质素的羟甲基化碱性条件下，木质素酚羟基的氧上电子云密度增大，共扼电子离域使得酚羟基邻位碳仁电子云密度增大.甲醛的羰基碳带有部分正电荷为亲电试剂，进攻木质素苯环酚羟基的邻位上未被占用的碳，生成伯醇羟基，完成木质素的羟甲基化，反应方程式如:实验需要在碱性条件下对木质素进行羟甲基化改性，故直接用2.2 小节中碱溶离心得到的上清液为原料进行羟甲基化改性:取150mL 上清液，用20wt%的NaOH 调节pH值=11，加入1.6mL 甲醛溶液，升温至80℃后反应2h，用10%的HCl 溶液调节pH 值到3.5，然后在60℃下保温1h，热过滤水洗至中性，放于50℃真空干燥箱中干燥24h，将固体研磨成粉备用［6］.该方法节约大量酸，简化工艺，缩短制备周期.1.3.2 木质素的胺化木质素胺化改性是将活性伯胺、仲胺或叔胺基团通过游离基型接枝反应以醚键接枝到木质素大分子上.木质素分子中游离的酮基、磺酸基、醛基附近的氢活性较高，能进行Mannich 反应.在250mL 三颈烧瓶内加入5.0g 纯化后的木质素，再加入30.0ml 蒸馏水与NaOH(25wt%)溶液2.4g，搅拌5min 后加入1g 甲醛，在室温下搅拌10min，再边搅边滴加1g 乙二胺，水浴80℃加热，回流搅拌反应4h，即得样品.胺化后的木质素易溶于弱酸和中性的水溶液［7］.样品分离提纯:利用阳离子表面活性剂能与阴离子表面活性剂或某些阴离子发生反应并定量沉淀的反应对木质素改性产品进行提纯处理:在胺化木质素溶液中加入过量的10%的赤血盐(K3Fe(CN)6)溶液，使阳离子木素胺完全沉淀并加以抽滤，通过多次洗涤除去过量的赤血盐和未沉淀的木质素及无机离子.充分洗涤抽干后将产品至于50℃真空干燥器中干燥后，研成粉末，储存备用.1.4 多孔木质素－酚醛树脂微球的制备聚合反应装置如图1 所示.把改性后的纯木质素、甲醛溶液和NaOH 溶液，按比例加入250mL 三口烧瓶中，以165 ～185r/min 的速率搅拌在95℃下恒温回流1 小时后，关闭电源冷却.待温度降到40℃以下时依次加入苯酚、PVA 溶液，待温度达95℃时开始计时，40min 后加入交联剂HMTA，恒温反应4h，之后加入50ml 蒸馏水，继续反应30min，加盐酸调节pH 值至1 ～2 固化30min，关闭电源继续搅拌，待温度降至室温时，停止实验.将反应得到的产品进行真空抽滤，用蒸馏水洗至中性，抽滤得LPF 树脂微球放入50℃烘箱烘干.图1 反应装置图1.5 测试与表征(1)改性木质素的傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)分析:纯木质素及改性后的木质素干燥后，用傅立叶变换红外光谱仪进行表征.(2)反应产率的测定产率=［干燥产物的质量/可聚合物质的质量］×100%(3)微球粒径分布的测定使用一套目数分别为20 目，40 目，60 目，80目和200 目的标准筛对产品进行筛分，得出颗粒的粒度范围.2 结果与讨论2.1 改性木质素的FTIR 分析通过羟甲基化、胺化等方法来改性纯化后的木质素，提高其与甲醛的反应活性，并采用红外光谱来对改性后的木质素结构进行分析.2.1.1 羟甲基化木质素的FTIR 分析表1 羟甲基化木质素红外吸收光谱谱带归属波数/cm－1 归属波数/cm－1归属3406.12 O－H 伸缩 1424.90 C－H 平面变形(芳环中)2923.90 C－H 伸缩(甲基、亚甲基) 1461.42 C－H 变形(不对称CH2、CH3)1604.05 芳香环和C=O 振动1213.86 C－C，C－O，C=O 伸缩1514.05 芳环振动 1113.81 醚环C－O－C反对称伸缩木质素羟甲基化后谱图发生很大的变化，见图2.图2 所示，羟基O－H 伸缩振动从3386.86cm－1转移到3406.12cm－1处的振动吸收峰变大;2923cm－1处是甲基和亚甲基的C－H 伸缩振动，吸收峰变宽;1213.86cm－1 处为羟甲基(－CH2OH)中C－O 产生的吸收都明显增加，说明羟甲基(－CH2OH)数量明显增多;1113.81cm－1 处是醚环的伸缩，其吸收峰变宽，证明羟甲基化引入羟基和醚官能团［8，9］.羟甲基化后木质素羟基含量增加，且甲氧基含量也增加，羟甲基化过程同时发生缩聚，改变木质素的空间网状结构［10］，用羟基化后的木质素制备LPF，使得吸附位点增多，吸附性增强.2.1.2 胺化木质素的FTIR 分析图3 所示，与纯木质素相比，胺化的木质素在3409.34 cm－1处O－H 引起的振动吸收峰变小，可能是胺化过程中缩聚引起的［11，12］，2927.79 cm－1，1460.87 cm－1处是饱和C－H 振动吸收峰，如表2所示.C－H 振动吸收峰胺化后在1460.87 cm－1处的亚甲基峰强度有增加，即表明胺化木质素的亚甲基含量提高);在2041.30 cm－1处出现一个新特征峰，是C－N 基的伸缩振动所致［7，13］，而未改性木质素在此处无吸收峰，即表明体系中产生Mannic反应.胺化后，得到伯胺、仲胺、叔胺等活性集团，而氮原子上有未共用电子对，增加吸附点，可以提高木质素制得产品的吸附性能.图2 纯木质素和羟甲基化木质素红外光谱图表2 胺化木质素的红外光谱谱带归属波数/cm－1 归属波数/cm－1归属3409.34 O－H 伸缩 1460.87 C－H 变形(不对称CH2、CH3)2927.79 ～2847.12 C－H 伸缩(甲基、亚甲基) 1222.11 C－C，C－O，C=O 伸缩2041.30 C－N 伸缩1118.83 醚环C－O－C 反对称伸缩图3 纯木质素和胺化木质素红外光谱图2.2 木质素酚醛树脂微球制备工艺2.2.1 LPF 制备的基本工艺条件确定在PF 微球制备工艺条件［14］基础上，分别用纯木质素、改性后的木质素替代10%的苯酚，进行LPF 微球的制备.初步试验如表5 所示:表5 预实验确定LPF 微球制备工艺试验序号实验条件试验结果改性方法/r·转m 速in－117 P8V8 A/% HMTA/g (2 N5 a%O H)/g 1 碱木质素 165 0.375 0.6 0.7322结块2 碱木质素 185 1.500 0.6 0.7322 成粉末状3 碱木质素 185 3.000 0.8 0.8524 小块，粘稠4 羟甲基化 185 3.000 0.8 0.8524 20 ～80 目小球，质地软，阴干后粘结成块，变硬5 胺化 185 3.000 0.8 0.8524 反应中呈絮状，最后粘成团表5 中的实验1 ～3 看到，即使改变转速、PVA、HMTA 与NaOH，其产物为粉末或粘块，都无法成微球，这是因为木质素的分子量大，芳环位阻大使其活性低，使得产物树脂呈现出酚醛树脂B阶的性状，最终影响合成反应.因此对木质素进行改性:羟甲基化、胺化以提高木质素活性.实验4 的结果发现胺化改性后的木质素制备木质素酚醛树脂都无法最终制备球形产物，因为胺化后木质素在pH 值为4 时表面张力最小，表面活性最好，而本试验过程在碱性条件下进行，所以胺化后的木质素不能表现出良好的活性.实验5 可见，羟甲基化后的木质素能制备得到具有球状结构的LPF，因为高温碱活化羟甲基化使木质素分子中结构单元之间的芳醚键断裂，活性基团外露;同时分子结构中的酚羟基、醇羟基、羧基在碱性条件下形成带负电的基团，使碱木质素在水溶液中保持较好的分散性，不聚集成团，增加反应物之间的接触面积，使反应活性提高［15］.故后续研究中主要以羟甲基化木质素来制备LPF 微球.2.2.2 交联剂及分散剂用量对产物性状的影响由于在实验中用羟甲基化木质素制备的微球质软，易粘结在一起.因此从提高交联剂及分散剂添加量上促进微球交联度使其易于相互分离，以探究交联剂及分散剂对微球性能的影响，如表6 所示.表6 不同交联剂及分散剂用量下的试验结果?转速分散剂交联剂催化剂NaOH/r·min－1PVA1788/%HMTA/g(25wt%)/g 1 165 0.50 0.3 0.7322黏胶状2 185 1.50 0.8 0.7322 微球细小，烘干后结成硬块3 185 1.50 1.0 0.7322 结块4 185 2.00 0.8 0.7322 产率75.0%，微球集中于80 目5 185 3.00 0.8 0.7322 产率83.7%，微球集中60 ～80 目6 185 4.00 0.80.7322 产率34.9%，微球粒径分布较宽，20 ～200目(1)实验1，3，交联剂用量的提高导致交联度也相应提高，致使反应产物由黏胶状向较硬的结块过度，可见0.8g 的交联剂用量较为适宜，即占总体系的0.80wt%左右.(2)实验2，4 ～6 可见，随着分散剂浓度的提高，反应结果由微球细小到能有75.1%与83.7%产率的微球生成，且60 ～80 目的微球产率80%以上，故PVA 水溶液的浓度只要2 ～3%，就可制得较大产率且粒径适宜的球状产物.3 结论(1)除羟甲基化的木质素外，纯木质素、胺化改性后的木质素无法制得球状LPF.(2)确定合成LPF 微球的工艺条件如下:总体系反应物量:羟甲基化木质素占总体系的0.99wt%、苯酚与甲醛占总体系的14.07wt%;催化剂为NaOH 溶液(25wt%)，占总体系的0.73wt%;交联剂为HMTA，占总体系的0.80wt%;PVA1788(2 ～3wt%)为分散剂，占该体系中占总体系的74.30wt%左右.参考文献:［1］刘纲勇，邱学青，邢德松.工业木质素在木材胶粘剂中应用的研究进展［J］.精细化工，2007，24(2):190－193.［2］吴江顺.木质素在木材胶粘剂中的研究与应用［J］.广州化工，2008，36(5):29－30.［3］储富强，洪建国.木质素在高分子领域中的应用［J］.林产化学与工业，2003，23(3):88－92.［4］李爱阳，彭晖冰，唐有根.改性木质素磺酸盐絮凝处理含镍废水的研究［J］.环境科学与技术，2008，31(11):105－108.［5］蒋新元，朱媛媛.木质素基树脂的制备及其对重金属离子的吸附性能［J］.化工新型材料，2009，37(7):68－72.［6］李珊珊，方桂珍，孙末宾等.羟甲基化木质素壳聚糖复合膜的制备及性能分析［J］.中国造纸报，2008，23(2):23－40.［7］王晓红，马玉花，刘静等.木质素的胺化改性［J］.中国造纸，2010，29(6):42－45.［8］周强，陈昌华，陈中豪.碱木素的多相催化羟甲基化［J］.中国造纸学报，2000，15:120－122.［9］刘祖广，王迪珍.木质素的曼尼希反应改性［J］.环境保护，2005，4:53－57.［10］范娟.多功能球形木质素基吸附材料的制备及其性能研究［D］.广州:华南理工大学，2005.［11］范娟，詹怀宇.球形木质素的胺化改性研究［J］.中国造纸学报，2006，21(1):70－72.［12］洪树楠.一种球形木质素金属吸附剂的研制及其应用研究［D］.四川:四川大学环境与资源学院，2004.［13］田丹碧.仪器分析［M］.北京:化学工业出版社，2004:190－207. ［14］张慕诗.多孔酚醛树脂微球的制备［J］.精细石油化工进展，2013，14(5):45－49.［15］欧阳新平，战磊，陈凯，等.木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备［J］.华南理工大学学报(自然科学版)，2011，39(11):22－26.。
《木质素基碳材料的微波法制备及在超级电容器中的应用》
《木质素基碳材料的微波法制备及在超级电容器中的应用》一、引言随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提升，碳材料的研究与开发成为科研领域的热点。
木质素基碳材料因其原料来源广泛、制备工艺简单以及优良的电化学性能，在能源存储和转换领域得到了广泛的应用。
其中，微波法制备木质素基碳材料以其高效、环保的优点受到越来越多的关注。
本文旨在研究木质素基碳材料的微波法制备过程，并探讨其在超级电容器中的应用。
二、木质素基碳材料的微波法制备1. 材料选择与预处理木质素作为天然的有机高分子化合物，是植物细胞壁的主要组成部分。
本实验选用工业废弃的木质素作为原料，经过干燥、粉碎、筛分等预处理步骤，得到粒度均匀的木质素粉末。
2. 微波法制备将预处理后的木质素粉末置于微波反应器中，通过微波辐射加热，使木质素分子发生热解和碳化反应。
在微波的作用下，碳原子重新排列，形成具有特定结构的碳材料。
通过调整微波功率、反应时间和气氛等参数，可以控制碳材料的孔隙结构和比表面积。
3. 产物表征利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的木质素基碳材料进行形貌观察；通过X射线衍射（XRD）和拉曼光谱等手段分析其晶体结构和无序度；利用比表面积测试仪测定其比表面积和孔径分布等。
三、木质素基碳材料在超级电容器中的应用1. 超级电容器的原理与特点超级电容器是一种具有高能量密度、快速充放电能力和长循环寿命的储能器件。
其工作原理主要依赖于电极材料的双电层电容和法拉第赝电容。
因此，电极材料的选择对超级电容器的性能至关重要。
2. 木质素基碳材料在超级电容器中的应用木质素基碳材料因其高比表面积、良好的导电性和优异的化学稳定性，成为理想的超级电容器电极材料。
通过将木质素基碳材料与导电添加剂、粘结剂等混合制备成电极，并将其装配到超级电容器中，可以显著提高超级电容器的电化学性能。
四、实验结果与讨论1. 实验结果通过微波法制备的木质素基碳材料具有较高的比表面积和良好的孔隙结构，其电化学性能在三电极体系和两电极体系中均表现出优异的性能。
木质素基吸附剂的研究进展
China Pulp &Paper Vol.40，No.1，2021·木质素基吸附剂·木质素基吸附剂的研究进展张召慧吴朝军*于冬梅丁其军朱亚崇（齐鲁工业大学（山东省科学院）生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，山东济南，250353）摘要：木质素是具有三维无定型结构的天然高分子聚合物，以木质素为原料制备的木质素基吸附剂是木质素增值利用的重要途径之一。
通过改性、复合等手段制备的生物炭、微球、凝胶等类型木素基吸附剂在工业废水处理方面有着广泛的应用。
本文综述了木质素纤维化处理、制备活性炭、磁化处理等未改性木质素基吸附剂，胺化、磺化、酯化、接枝、共聚等手段处理的改性木质素基吸附剂以及与壳聚糖、甲壳素、TiO 2、SiO 2等物质复合制备的木质素基复合材料吸附剂的研究进展，并对木素基吸附剂的应用前景进行了展望。
关键词：木质素；吸附剂；重金属离子；工业废水；废水处理中图分类号：TS79；X793文献标识码：ADOI ：10.11980/j.issn.0254-508X.2021.01.014Research Progress in the Preparation of Lignin -based AdsorbentsZHANG Zhaohui WU Chaojun *YU Dongmei DING Qijun ZHU Yachong（State Key Lab of Bio -based Material and Green Papermaking ，Qilu University of Technology （Shandong Academy of Sciences ），Ji ’nan ，Shandong Province ，250353）（*E -mail ：chaojunwu2007@ ）Abstract ：Lignin is a highly aromatic hydrocarbon compound with a three -dimensional amorphous structure.The preparation of lignin -based adsorbents using lignin as raw material is one of the important ways of lignin value -added utilization.Biochar ，microspheres ，gels and other types of lignin -based adsorbents have been prepared through modification ，compounding ，etc.and have wide applications in industrial wastewater treatment.This article reviews the research progress of the unmodified lignin adsorbents such as lignin fibration ，preparation of activated carbon ，and magnetization ，and the modified lignin -based adsorbents treated with amination ，sulfonation ，esterification ，grafting ，copolymerization ，etc ，as well as the composite lignin -based adsorbent materials prepared by compounding with of glycan ，chitin ，TiO 2，SiO 2and other substances.Finally the potential application of lignin -based adsorbents are prospected.Key words ：lignin ；adsorbent ；heavy metal ion ；industrial wastewater ；wastewater treatment随着社会城市化和工业化的不断发展，所产生的环境问题也愈发严重，水污染是当今环境问题中最严重的问题之一，其中工业水污染更是占了很大比例。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
木质素基吸附剂制备及应用研究进展
木质素基吸附剂制备及应用研究进展木质素基吸附剂制备及应用研究进展摘要：随着环境污染问题的加剧，吸附技术在废水处理中得到了广泛应用。
木质素基吸附剂作为一种新型的环境友好材料，以其优异的吸附性能备受研究者的关注。
本文从木质素基吸附剂的制备方法及其在废水处理、气体吸附以及重金属去除等领域的应用进行了综述。
1. 引言随着工业化进程的加快，环境问题日益突出，废水中的有机污染物、重金属离子和废气中的有害气体对环境和人类健康造成威胁。
传统的废水处理方法往往存在效率低、设备大、耗能高等问题。
因此，研究新型吸附材料用于废水处理成为一种重要的研究方向。
2. 木质素基吸附剂的制备方法木质素基吸附剂由天然的木质素材料经过一系列化学改性或物理处理制备而成。
常用的制备方法包括酸处理、碱处理、接枝改性和混杂改性等。
这些方法可以改变木质素结构和表面性质，提高其吸附性能。
3. 木质素基吸附剂在废水处理中的应用木质素基吸附剂在废水处理中具有很高的吸附能力和选择性，可以有效去除废水中的有机物和重金属离子。
研究发现，木质素基吸附剂可以通过吸附、离子交换和膜分离等机制实现对污染物的去除。
此外，木质素基吸附剂具有较好的再生性能，可以重复使用。
4. 木质素基吸附剂在气体吸附中的应用木质素基吸附剂不仅可用于废水处理，还可以应用于气体吸附领域。
木质素基吸附剂对有害气体如二氧化硫、甲醛和苯等具有很高的吸附能力。
此外，木质素基吸附剂还可以用于室内空气净化，能够有效去除可挥发性有机化合物和异味物质。
5. 木质素基吸附剂在重金属去除中的应用重金属污染是当前环境问题的重点之一。
木质素基吸附剂由于其特殊的结构和吸附性能，可以有效地去除废水中的重金属离子。
研究表明，木质素基吸附剂的吸附性能受到pH值、温度、离子强度等因素的影响。
通过调节反应条件可以优化吸附效果。
6. 结论木质素基吸附剂以其优异的吸附性能在废水处理、气体吸附和重金属去除等领域得到了广泛应用。
然而，目前的研究还面临着制备方法简化、吸附效果提高以及再生利用等问题。
木质素基树脂的制备及其对重金属离子的吸附性能
( 1. Co lleg e of M aterial Science and Eng ineer ing, Cent ral Sout h Universit y of F orest ry and T echnolo gy, Changsha 410004;
2. College o f Resources and Enviro nm ent , Cent ral Sout h U niv ersity of For estr y and T echnolog y, Changsha 410004)
V ol 37 N o 7 68
化工新型材料 N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S
第 37 卷第 7 期 2009 年 7 月
木质素基树脂的制备及其对重金属离子的吸附性能
蒋新元1 朱媛媛2
( 1 中南林业科技大学材料科学与工程学院, 长沙 410004; 2. 中南林业科技大学资源与环境学院, 长沙 410004)
1 3 结构表征
使用 N EXU S80 型傅立叶红外 光谱仪 测定木 质素基 树脂
的红外光谱图。采用 A SAP 2010 型比表面积 测定仪测定 木质
素基树脂的比表面积、孔容与孔径。
2 结果与讨论
2 1 木质素基树脂的制备
反相悬浮聚合[4] 是制备球状聚合 物常用的 方法。本 研究 通过反 相悬 浮聚合 制备 木质素 基树 脂, 考察 了分 散相和 分散
子吸收分光光度计上 测定 其吸 光度, 绘制 标准 曲线。PБайду номын сангаасb2+ 标
准曲线 的 拟 合 方程 为: Y = 0 0196X - 0 0044, R2 = 0 9958。
Cd2+ 的标准曲线测定过程同 P b2+ , Cd2+ 标准 曲线的拟合 方程
木质素吸附剂的制备_应用及吸附影响因素
木质素吸附剂的制备 应用及吸附影响因素何兴兵,林永慧,胡文勇(吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南吉首416000)摘要 就目前木质素吸附剂制备、应用及吸附影响因素的一些重要研究进行了综述。
首先就木质素来源、分离以及改性制备进行了介绍,接着概述了目前木质素吸附剂在重金属吸附、染料吸附、肥效缓/控释、农药缓/控释等主要领域的应用,最后总括了影响木质素吸附的几个重要因素,包括p H 值、温度、木质素吸附剂与吸附质浓度、离子强度、吸附剂属性等。
关键词 木质素;吸附剂;制备;应用;吸附影响因素中图分类号 X 703 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)01-00026-03Preparatio n ,App licati on of L i gn i n Adsorbent and Influenc i ng Factors on Adsorpti on HE Xing b i ng et al (Coll ege o fB i o l ogy R esource and Env iron m ental Sciences ,Jis hou U ni versity ,Ji shou ,H unan 416000)Abstract So m e m i portant research in prepara ti on ,applicati on o f li gni n adsorbent and infl uenc i ng fact ors on adsorpti on were s u mm arized .Sources ,separa ti on and modificati on of li gni n w ere fi rstl y i ntroduced ,and then the m ajor applicati on fiel ds ,s uch as heavy m etal ads orpti on ,dye adsorpti on and sl ow contro ll ed release of fertilizer effici ency and pestici de ,were descri pti vely presented .A t las,t several i nfl uenc i ng fac tors on adsorpti on were su mmarized ,i nc l udi ng p H va l ue ,te mperat ure ,concentra tions of adsorbent and adsorbate ,i onic streng t h ,adsorbent properti es ,etc .K ey words L i gni n ;Adsorben;t Preparati on ;Appli cation ;Infl uencing fact ors on ads o rpti on基金项目 湖南省科技厅项目(2009FJ3041);湖南省教育厅项目(08C674)。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
木质素衍生物的吸附特性及三次采油牺牲效果
木质素衍生物的吸附特性及三次采油牺牲效果佚名【摘要】研究了pH值、尿素、无机盐对木质素磺酸钠（ SL）在碳酸钙表面的吸附特性的影响，发现静电作用和氢键作用不是SL在碳酸钙表面吸附的主要驱动力，而具有较强络合能力的盐类能显著降低SL的吸附量，采用氯化锂封闭SL的部分羧基也能使其吸附量有所降低，说明SL的羧基与碳酸钙之间的络合作用是控制其吸附的主要驱动力．文中还制备了高羧基含量（2．59 mmol／g）的木质素羧酸钠（CAL），发现CAL用作三次采油牺牲剂时，在较低含量下即具有显著的牺牲效果，最大牺牲值可达95．15％；同时CAL和SL都与十二烷基苯磺酸钠具有较好的协同效果．%By investigating the influences of pH value , urea and inorganic salts on the adsorption property of sodium lignosulfonate ( SL)on calcium carbonate ( CaCO3 ) , it is found that the electrostatic interaction and the hydro-gen bonding are not the main adsorption driving forces of SL adsorption on CaCO 3 surface , and that the salts with strong complexation ability as well as the blocking of some carboxyl groups of SL with lithium chloride may decrease the adsorption capacity of SL , which means that the complexation between the carboxyl of SL and CaCO 3 is the main adsorption driving force.Moreover, by using carboxymethylated lignin (CAL) with high carboxyl content (2.59 mmol/g) as a sacrificial agent in tertiary oil recovery , it is found that CAL is of outstanding sacrificial effect even at low mass concentration , with a maximum sacrificial effect value being up to 95.15%; and that both CALand SL possess good compounding effect with sodium dodecyl benzene sulfonate .【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】8页(P1-8)【关键词】木质素磺酸钠;木质素羧酸钠;碳酸钙;吸附;牺牲剂【正文语种】中文【中图分类】O623.2逐渐枯竭的石油资源使人类正面临严重的能源危机，如何提高原油的采油率受到科学界的广泛关注.在三次采油过程中，传统表面活性剂的驱油效果虽好，但因容易吸附在岩石表面和缝隙中而损失严重，导致驱油成本提高.解决驱油表面活性剂吸附损失问题的一个有效方法就是在驱油表面活性剂中加入牺牲剂，这些廉价的牺牲剂优先吸附在岩石表面和缝隙中，占据吸附位点，并降低界面张力，从而降低驱油表面活性剂的损失［1-3］.木质素衍生物具有来源广泛、价格低廉的特点，作为三次采油牺牲剂已有多年历史.美国Texaco公司分别将木质素磺酸盐、氧化木质素磺酸盐、木质素磺酸盐-甲醛缩合物、磺甲基化木质素磺酸盐等木质素衍生物用作三次采油牺牲剂，取得了一定的成果［4-7］.张树彪、赵颖华等［8-9］的研究表明，改性木质素磺酸盐与石油磺酸盐具有较好的协同效应，复配体系中木质素磺酸盐的含量越高，达到最低界面张力所需的时间越短.徐广宇、伍伟青等［10-11］的研究表明，改性木质素磺酸盐与石油磺酸盐以1∶1复配后可以减少石油磺酸盐的吸附损失达50%以上.韦汉道等［12］用大庆油田的地层砂作吸附剂，发现添加木质素磺酸盐可以使仲烷基磺酸钠在地层砂上的吸附量由2.57mg/g减少到0.46mg/ g.虽然关于木质素衍生物用作三次采油牺牲剂的研究较多，但是牺牲效果不突出，添加量大，因此未能实现在三次采油领域的广泛应用.而且以往的研究多采用磺酸盐型木质素衍生物作为牺牲剂，改性方法多集中于在木质素大分子中引入磺酸亲水基和长链疏水基，而忽视了羧酸基对牺牲效果的影响.而羧基作为一种络合型亲水基，对金属离子的络合性远超磺酸基，在金属矿物质表面具有强烈的络合吸附作用［13-15］，可以引入到木质素分子中以制备高效能的木质素基牺牲剂.文中采用高纯度碳酸钙作为岩石矿物的模型物吸附剂，研究木质素磺酸钠(SL)在碳酸钙表面的吸附驱动力，分别探讨了静电、氢键、络合吸附作用力对SL在碳酸钙表面吸附的贡献大小，揭示SL的牺牲机理;针对SL在矿物质表面吸附能力不足的缺点，将羧基引入到碱木质素分子中制备木质素羧酸钠(CAL)，得到新型的木质素羧酸盐三次采油牺牲剂，同时对比研究了SL与CAL的牺牲性能.1.1 主要试剂与仪器SL由吉林石岘造纸有限公司提供，来自于杨木亚硫酸盐法制浆废液，经过超滤［16］纯化而得，超滤的截留相对分子质量分别为1000和50000;麦草碱木质素由山东泉林纸业有限责任公司提供，为麦草碱法制浆黑液经酸析提纯得到的产品;碳酸钙由上海国药集团化学试剂有限公司提供，分析纯，含量≥99%;驱油表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)由上海国药集团化学试剂有限公司提供，分析纯，含量≥99%.SCF-106型激光粒度分析仪，珠海欧美克公司生产;D8 Advance型X射线衍射仪，德国Bruker公司生产;ZetaPALS型 Zeta电位分析仪，美国Brookhaven公司生产;809 Titrando型自动电位滴定仪，瑞士Metrohm公司生产;UV-2450型紫外分光光度计，日本岛津公司生产;THZ-C-1型台式冷冻恒温振荡器，常州澳华仪器有限公司生产;AnkeTGL-16C型高速离心机，上海安亭科学仪器厂生产;DCAT12型表面/界面张力仪，德国Dataphysic公司生产.1.2 碱木质素羧酸盐的合成1.3.2 碳酸钙等电点的测定取0.1g固体加入100mL浓度为10mmol/L的KCl溶液中，用盐酸和氢氧化钠溶液调节溶液pH值.测量时摇匀，静置2min，取上层悬浮液用Zeta电位分析仪测定Zeta电位，保持残差值在0.05以下，测定5次，取平均值.然后根据不同pH 下的Zeta电位找出等电点［18］.1.3.3 SL和CAL羧基含量的测定采用自动电位滴定仪测定样品SL和CAL的羧基含量［16］，测得SL和CAL的羧基含量分别为1.49和2.59mmol/g.1.3.4 SL在CaCO3表面吸附量的测定用残余质量分数法［19］测量不同浓度SL在Ca-CO3表面的吸附量.1.3.5 表面张力的测定采用表面/界面张力仪测定LAS及其复配物溶液的表面张力，测量范围为1～1000mN/m，测量误差为±0.001mN/m，待测样品溶液质量为0.01mg～210g.1.3.6 SL和CAL牺牲效果的测定表面活性剂牺牲效果是指在添加不同浓度的表面活性剂后，质量浓度为1000mg/L的LAS溶液在CaCO3表面的吸附量的相对减少量.根据紫外分光光度计多组分定量方法［20］，可分别测定吸附过程溶液中SL、CAL和LAS的浓度，为避免偏离Lambert-Beer定律，配制溶液的浓度均小于0.01mol/L.2.1 碳酸钙的等电点分析固体颗粒表面所带电荷随着悬浮液pH值的变化而变化，固体颗粒的等电点指颗粒表面呈电中性时溶液的pH值.颗粒的带电性对其吸附性能的影响很大，实验测定了不同pH值条件下CaCO3表面的Zeta电位，结果如图2所示.由图2可见，碳酸钙的等电点为8.1，与文献［18］中的8.2接近，即当pH＜8.1时，碳酸钙表面带正电荷，且随着pH值的减小，正电性增强;当pH＞8.1时，碳酸钙表面带负电荷，且随着pH值的增加，负电性增强.2.2 pH对SL在碳酸钙表面吸附等温线的影响CaCO3表面所带电荷随着SL溶液pH值的变化而变化，因此可以通过改变SL溶液的pH值来研究静电作用对SL在CaCO3表面吸附特性的影响.实验分别建立了溶液pH值分别为7、9、11时SL在CaCO3表面的吸附等温线，结果如图3所示.其中，平衡浓度是指吸附剂在碳酸钙表面吸附时的初始浓度.由图3可见，pH值为7和9时，SL在CaCO3表面的吸附量差别不大，而pH值增加到11时，SL的吸附量有所减少，最大减少量约为1mg/g，说明pH值的增大不利于SL在CaCO3表面的吸附.分析认为，SL属于阴离子型聚合物，表面带有负电荷;当溶液pH值为7时，CaCO3表面带一定量的正电荷，与SL间具有静电吸引力;当pH值大于8.1时，CaCO3表面开始带有负电荷，静电作用变弱，当pH值为11时，CaCO3表面带有大量负电荷，导致SL的吸附量减少.但pH值为9时吸附量几乎不变，而pH值为11时吸附量减少量较小，说明静电作用对SL在Ca-CO3表面的吸附特性的影响有限，不是其在CaCO3表面上的主要吸附驱动力.2.3 尿素对SL在碳酸钙表面吸附等温线的影响尿素能优先和水、聚合物等之间形成氢键，从而有效地阻止聚合物与固体之间形成氢键［21］.杨东杰等［22］指出，在中性条件下，SL主要通过疏水作用和氢键作用吸附在活性炭/水界面，为了研究氢键作用对SL在CaCO3表面吸附特性的影响，在pH值为7、9的吸附体系中加入0.1mol/L的尿素［22］，以破坏体系中的氢键，然后分别测定尿素对SL在CaCO3表面吸附等温线的影响，结果如图4所示. 由图4可见，在pH值为7、9的溶液中加入尿素后，当平衡浓度较低时，SL在CaCO3表面的吸附量不变，当平衡浓度较高时才稍有不同，说明尿素对SL在CaCO3表面吸附特性的影响很小.分析认为，氢键对SL在CaCO3表面吸附力的贡献很小，即使加入尿素破坏了体系中的氢键，各吸附量也变化很小，可知氢键不是SL在CaCO3表面吸附的主要作用力.2.4 硫酸盐、亚硫酸盐和羧酸盐对 SL在CaCO3表面吸附等温线的影响木质素磺酸盐主要含有磺酸基和羧基等亲水基，能以静电吸附的方式吸附在固体颗粒表面.但是在磺酸基和羧基中，究竟哪一种基团的吸附作用力占主导，在以往文献中没有细化研究.为了揭示SL的磺酸基和羧基对其在CaCO3表面的吸附作用力的贡献，实验分别选取含有硫酸基的硫酸钠、含亚硫酸基的亚硫酸钠和含羧酸基的柠檬酸钠加入到吸附溶液中，通过研究其对SL在CaCO3表面吸附量的影响来分析不同的亲水基对SL在CaCO3表面吸附性能的影响规律.由于3种盐的水溶液pH值各不相同，因此在配制吸附溶液时，pH值统一调整为7，其对SL在CaCO3表面吸附等温线的影响如图5所示.由图5可见，0.1mol/L硫酸钠、亚硫酸钠、柠檬酸钠的加入对SL在CaCO3表面吸附等温线的影响具有很大差异:硫酸钠的加入使700mg/L的SL在CaCO3表面的吸附量比空白样稍有增多，且吸附量随着SL浓度的增加而增加;亚硫酸钠的加入使SL在CaCO3表面的吸附量显著降低，降低幅度在30%以上;柠檬酸钠的加入使SL在CaCO3表面的吸附量几乎减少为0.分析认为，3种盐对SL在CaCO3表面吸附性能影响的显著差异主要是由其结构导致的.硫酸钠中的硫元素没有多余的孤对电子，因此没有络合能力，与CaCO3之间的相互作用很弱，与SL在CaCO3表面基本不产生竞争吸附，但其提高了溶液的离子强度，对SL的吸附有所促进，所以SL在CaCO3表面的饱和吸附量有少量提高;亚硫酸钠中的硫元素有一对孤对电子，因此对钙、镁、铁等高价金属离子具有一定的络合能力，可与CaCO3之间形成较强的相互作用，与SL产生了较强的竞争吸附，且大于溶液离子强度的提高对SL吸附的影响，所以亚硫酸钠使SL 在CaCO3表面的吸附量显著降低;柠檬酸钠是多羧基化合物，对钙、镁、铁等具有强烈的络合能力，因此与CaCO3之间能形成很强的相互作用，与SL在CaCO3表面的竞争吸附中处于绝对优势，完全占据了SL的吸附位点，导致SL的吸附量几乎减少为0.以上结果表明，盐或者酸根对金属离子的络合能力越强，其与SL在CaCO3表面的竞争吸附能力也越强，对SL在CaCO3表面吸附的影响越大.SL含有较多的磺酸基和羧基亲水基，其中磺酸基与硫酸钠相似，硫元素没有多余的孤对电子，对金属离子的络合作用很弱;但是SL分子中的多个羧基对金属离子具有较强的络合作用，可以通过络合吸附作用与CaCO3表面发生多点吸附，类似于柠檬酸钠.在SL与CaCO3表面的吸附驱动力中，磺酸基和羧基都能提供静电作用力，但是只有羧基可以提供络合吸附作用力.图5表明，溶液的离子强度对SL的吸附有所影响［23］，说明疏水范德华力对 SL在CaCO3表面的吸附具有一定的影响，SL分子中的磺酸基和羧基与CaCO3之间的静电吸附作用力对吸附的影响很小，SL分子中的羧基与CaCO3之间的络合吸附作用力才是主要的吸附驱动力.2.5 氯化锂和氯化钠对SL在CaCO3表面吸附等温线的影响为了证明SL分子中的羧基是其在CaCO3表面吸附的主要吸附基团，实验用锂盐封闭SL的部分羧基，然后进行吸附研究.锂离子原子半径小，可以与羰基氧之间形成紧密键合［24］，且Li—COO键的极性强于 H—COO键和 Na—COO键［25］，由于 Li—COO络合物比H—COO和Na—COO稳定，因此可以用锂盐封闭SL分子中的大部分羧基［26］.本实验在SL溶液中分别加入0.01和0.10mol/L氯化锂预先屏蔽SL分子中的羧基，同时加入氯化钠对离子强度的变化进行对比，各吸附等温线如图6所示.由图6(a)可见，加入0.01、0.10mol/L氯化钠后，SL在CaCO3表面的吸附量比空白样明显增大，而且氯化钠浓度越高，吸附量越大.图6(b)情况则不同，加入0.01、0.10mol/L氯化锂后，吸附量均比空白样低，加入0.10mol/L氯化锂的吸附量稍大于加入0.01mol/L氯化锂时的吸附量.因此可以看出，虽然氯化钠和氯化锂结构相似，但是其对SL在CaCO3表面吸附的影响是不同的.分析认为，氯化钠的加入主要加强了 SL与CaCO3之间的疏水范德华作用力，对SL分子中的羧基与CaCO3之间的络合吸附作用力没有影响，因此SL的吸附量随着氯化钠浓度的增加而增加，这与文献报道的规律相符［23］.氯化锂对SL在CaCO3表面吸附的影响有两方面:一是氯化锂中的锂与SL中的羧基结合，屏蔽了SL的大部分羧基，减弱了SL分子中的羧基与CaCO3之间的络合吸附作用力，因此氯化锂的加入使SL在CaCO3表面的吸附量均比空白样低;二是氯化锂的加入增大了溶液的离子强度.当加入的氯化锂浓度过高，如加入0.10mol/L氯化锂时，屏蔽了SL的部分羧基，但同时也显著增大了溶液的离子强度，故SL在CaCO3表面的吸附量稍大于加入0.01mol/L氯化锂时的吸附量，但仍少于空白样的吸附量. 分析结果表明，SL的羧基与CaCO3的络合作用是其在CaCO3表面吸附的主要驱动力，SL的羧基是其在CaCO3上的主要吸附基团.2.6 SL、CAL和LAS在碳酸钙表面的吸附等温线为了考察不同羧基含量的木质素衍生物作为三次采油牺牲剂的牺牲能力，文中分别研究了SL、CAL和LAS在CaCO3上的吸附特性，在pH=9时分别测定了SL、CAL和LAS在CaCO3表面的吸附等温线，结果如图7所示.由图7可见，SL、CAL和LAS的吸附量都随着样品浓度的增加而增加，超过一定的浓度后出现了吸附平台.CAL达到饱和吸附的速率最快，在质量浓度为200mg/L 时就达到了饱和吸附;其次是SL在质量浓度超过700mg/L时基本达到饱和吸附;LAS达到饱和吸附的速率最慢，在质量浓度超过1000 mg/L时才基本达到饱和吸附，但是饱和吸附量远超CAL和SL，达到8.98mg/g.从结果可以看出，CAL在CaCO3上的吸附速率快于SL，这是因为CAL的羧基含量较高，达到2.59mmol/g，在络合吸附驱动力的作用下很快在CaCO3上达到饱和吸附;而SL 的羧基含量为1.49mmol/g，络合吸附作用力相对较弱，因此达到饱和吸附的速率较慢.另外可以看出，LAS在CaCO3上的吸附量很大，这导致在实际的三次采油中由于吸附而造成的浪费很大，因此与牺牲剂的配伍非常必要.2.7 SL和CAL对LAS在CaCO3表面吸附量的影响为了研究SL和CAL用作牺牲剂时对LAS在CaCO3表面吸附量的影响，向1000mg/L的LAS中加入不同浓度的SL和CAL，然后在CaCO3上进行吸附，得到LAS的吸附量随着SL和CAL浓度的变化，如图8所示.由图8可见，LAS在CaCO3表面的吸附量随着SL质量浓度的增加而减少，当SL 质量浓度低于40mg/L时，LAS的吸附量比空白样高，超过40mg/L后，开始低于空白样的饱和吸附量，到100mg/L时LAS的吸附量几乎不变.而LAS在CaCO3表面的吸附量随着CAL质量浓度的增加先减少后升高，超过30 mg/L后趋于稳定，且当CAL添加量低于10mg/L时，LAS的吸附量比空白样还高，20mg/L时，LAS的吸附量最低.分析认为，在较低的SL和CAL添加量下，LAS不仅在CaCO3表面吸附，而且与SL和CAL吸附单体之间发生二次吸附，形成混合表面胶团，导致吸附量比空白样大，没有起到牺牲效果.随着SL和CAL添加量的增加，其在CaCO3表面的吸附量逐渐增多，减少了CaCO3表面的吸附位点，与LAS产生竞争吸附，减少了LAS在CaCO3表面的吸附量，从而减少了驱油表面活性剂的损失;当SL添加量达到100mg/L时，其在CaCO3表面达到饱和吸附，不再占用吸附位点，LAS的吸附量也不再减少而趋于稳定.当CAL添加量为20mg/L时，其在CaCO3表面达到饱和吸附，使得LAS的吸附量达到最低;但随着CAL添加量继续增大，过量的CAL会作为聚电解质引起LAS的沉淀，因而导致测得的吸附量有所增加［27］.不同添加量SL和CAL的牺牲效果如表1所示，其中负值代表没有起到牺牲效果，反而使LAS吸附损失增加.由表1可见，SL的最大牺牲效果达40.32%，CAL的最大牺牲效果达95.15%，比SL的大很多，且达到最大牺牲效果时的用量少80%.分析认为，CAL分子中羧基含量较多，约为SL的1.74倍，由于CAL和SL主要靠羧基与CaCO3之间的络合作用先吸附在CaCO3表面，减少了CaCO3表面的吸附位点，从而降低LAS的吸附量，起到牺牲效果，所以CAL在Ca-CO3表面的吸附能力更强，牺牲效果更好，且达到最大牺牲效果时的用量更少，这也与前面SL和CAL在CaCO3表面的吸附特性相符.2.8 SL和CAL对LAS在水溶液中表面张力的影响在单独使用时，表面活性剂的许多特性和作用往往得不到充分发挥，两种或几种表面活性剂通过复配能更好地满足应用的要求.其中，研究复配后的表面活性剂表面张力的变化是确定其之间是否存在协同效应的手段之一［28］.为了研究SL、CAL 和LAS之间是否存在协同增效效应，在LAS中分别加入100mg/L的SL和CAL，同时加入相同浓度的硫酸钠做对比，分析其对LAS表面张力及临界胶束浓度(CMC)的影响，结果如图9所示.由图9可见，加入相同质量浓度的SL、CAL和硫酸钠后，LAS的表面张力都有所降低，CMC几乎不变.当LAS质量浓度低于700mg/L时，加入SL与CAL后，LAS的表面张力比加入硫酸钠的小，SL降低LAS表面张力的能力较强，当其质量浓度在60mg/L左右时，最大降低约5mN/m，复配效果最好.LAS质量浓度高于700mg/L时，加入SL和CAL后，LAS表面张力比加入硫酸钠的大，降低了约3mN/m.结果表明，在低质量浓度下，SL和CAL与LAS复配能产生更好的协同作用.分析认为，加入硫酸钠后，Na+所带的正电荷能够屏蔽LAS分子的负电荷，减小分子之间的静电排斥力，使分子之间排列更密集，易吸附于气液界面，从而降低了LAS的表面张力.SL与CAL属于阴离子表面活性剂，既含有磺酸基、羧基、羟基等亲水性官能团，又含有苯丙烷组成的疏络合水性骨架，具有表面活性，与LAS复配后可产生一定的协同效应，使LAS的表面张力降低.文中研究了pH、尿素和无机盐对SL在CaCO3表面吸附特性的影响，还制备了高羧基含量的CAL，并对比研究了其与SL用作三次采油牺牲剂的牺牲效果，得到以下结论:(1)调节pH值和加入尿素后，SL在CaCO3表面的吸附量变化不大，说明静电作用和氢键不是SL在CaCO3表面吸附过程中的主要吸附驱动力;分别加入具有不同络合能力的硫酸钠、亚硫酸钠和柠檬酸钠，发现没有络合能力的硫酸钠使SL的吸附量稍有增加，而具有较强络合能力的亚硫酸钠使SL的吸附量减少30%以上，具有强络合能力的柠檬酸钠使SL的吸附量几乎减少为0;加入氯化锂封闭SL的羧基后，SL的吸附量也下降，表明SL分子中羧基与CaCO3表面钙离子的络合作用是支配吸附的主要驱动力.(2)向1000mg/L的LAS中加入不同浓度的SL和CAL，羧基含量较高的CAL的牺牲效果比SL好; CAL质量浓度为20mg/L时，其牺牲效果最好，达到95.15%;SL质量浓度为100mg/L时，其牺牲效果最好，为40.32%.(3)SL和CAL与LAS具有较好的协同作用，能使LAS表面张力最大降低约5mN/m，尤其是在低质量浓度下，协同效果更明显.参考文献:［1］ Howard J，Stirling M.Sacrificial agents for enhanced oil recovery:US，4713185［P］.1987-12-15.［2］ Li D，Lu S，Liu Y，et al.The effect of biosurfactant on the interfacialtension and adsorption loss of surfactant in ASP flooding［J］.Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects，2004，244(1):53-60. ［3］ Zhang S，Yan J，Qi H.Interfacial tensions of phenyl tetradecane sulfonates for enhanced oil recovery upon the addition of fatty acids ［J］.Journal of Petroleum Science and Engineering，2005，47(3):117-122. ［4］ Kalfoglou G.Oxidized lignosulfonates as additives in oil recovery processes involving chemical recovery agents: US，4133385［P］.1979-01-09.［5］ Kalfoglou G.Lignosulfonates carboxylated with chloroacetic acid as additives in oil recovery processes involving chemical recovery agents:US，4172497［P］.1979-10-30.［6］ Kalfoglou G.Sulfomethylated lignosulfonates as additives in oil recovery processes involving chemical recovery agents:US，4172498［P］.1979-10-30.［7］ Kalfoglou G.Lignosulfonate-formaldehyde condensation products as additives in oil recovery processes involving chemical recovery agents:US，4219082［P］.1980-08-26.［8］张树彪，乔卫红，王绍辉，等.改性木质素磺酸盐与石油磺酸盐的复配研究［J］.大连理工大学学报，2000，40 (3):297-300.Zhang Shu-biao，QiaoWei-hong，Wang Shao-hui，et al.Interfacial tension behavior characteristics ofmodified lignosulfonate-petroleum sulfonate mixtures［J］.Journal of Dalian University of Technology，2000，40(3):297-300.［9］赵颖华，徐艳妹，王海峰，等.木质素磺酸盐的改性及其在三次采油中的应用［J］.大庆石油地质与开发，2005，24(4):90-91.Zhao Ying-hua，Xu Yan-mei，Wang Hai-feng，et al.Modification and application of lignosulfonate for enhanced oil recovery［J］.Petroleum Geology＆Oilfield Development in Daqing，2005，24(4):90-91.［10］徐广宇，周宇鹏.改性碱木质素产品在三次采油中的应用研究［J］.精细与专用化学品，2001，9(17):11-12，14.Xu Guang-yu，Zhou Yu-peng.The application ofmodified alkali lignin in tertiary oil recovery fine and specialty chemicals［J］.Fine and Specialty Chemicals，2001，9 (17):11-12，14.［11］伍伟青，徐广宇，周宇鹏.改性碱木质素产品作为牺牲剂在三次采油中的应用研究［J］.湖南大学学报:自然科学版，2001，28(2):21-26.Wu Wei-qing，Xu Guang-yu，Zhou Yu-peng.The application ofmodified alkali lignin as sacrificialagent in tertiary oil recovery［J］.Journal of Hunan University:Na-tural Sciences Edition，2001，28(2):21-26.［12］韦汉道，黄焕琼，刘石，等.改性木质素磺酸盐减少驱油过程中石油磺酸盐损失的研究［J］.油田化学，1991，8(4):325-329.Wei Han-dao，Huang Huan-qiong，Liu Shi，et boratory study on modified lignosulfonates as sacrificial adsorbate in surfactant flooding ［J］.Oilfield Chemistry，1991，8(4):325-329.［13］ Guo X，Zhang S，Shan X.Adsorption ofmetal ions on lignin ［J］.Journal of Hazardous Materials，2008，151(1): 134-142.［14］ Demirbas A.Adsorption of lead and cadmium ions in aqueous solutions ontomodified lignin from alkali glycerol delignication［J］.Journal of Hazardous Materials，2004，109(1):221-226.［15］ Yang L，Li Y，Jin X，et al.Synthesis and characterization of a series of chelating resins containing amino/imino-carboxyl groups and their adsorption behavior for lead in aqueous phase［J］.Chemical Engineering Journal，2011，168(1):115-124.［16］周明松，黄恺，邱学青，等.水相电位滴定法测定木质素的酚羟基和羧酸基含量［J］.化工学报，2012，63 (1):258-265.Zhou Ming-song，Huang Kai，Qiu Xue-qing，etal.Contentdeterminationof phenolic hydroxyl and carboxyl in lignin by aqueous phase potentiometric titration［J］.Journal of Chemical Industry and Engineering，2012，63(1):258-265.［17］邱学青，周明松，杨东杰，等.一种水溶性碱木质素羧酸盐及其制备方法:中国，201110065840.2［P］.2011-09-07.［18］ Somasundaran P，Agar G E.The zero point of charge of calcite ［J］.Journal of Colloid and Interface Science，1967，24:433-440.［19］ Yang D J，Qiu X Q，Zhou M S，etal.Properties of sodium lignosulfonate as dispersant of coalwater slurry［J］.Energy Conversion and Management，2007，48(9):2433-2438.［20］叶宪曾，张新祥.仪器分析教程［M］.北京:北京大学出版社，2007:44-45. ［21］ Zou Q，Habermann-Rottinghaus S M，Murphy K P.Urea effect on protein stability:hydrogen bonding and hydrophobic effect［J］.Proteins:Structure，Function，and Bioinformatics，1998，31(2):107-115.［22］杨东杰，白孟仙，胡文莉，等.木质素磺酸钠在活性炭/水界面的吸附机理［J］.高校化学工程学报，2012，26(5): 748-754.Yang Dong-jie，BaiMeng-xian，Hu Wen-li，et al.Adsorption mechanism of sodium lignosulfonate on the activated/water interface［J］.Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities，2012，26(5):748-754. ［23］ Ouyang X P，Deng Y H，Qian Y，et al.Adsorption characteristics of lignosulfonates in salt-free and salt-added aqueous solutions［J］.Biomacromolecules，2011，12: 3313-3320.［24］姚立丹，杨海宁，孙洪伟，等.复合锂基润滑脂和脲基润滑脂成脂机理的差异［J］.石油学报:石油加工，2010，26(5):747-754.Yao Li-dan，Yang Hai-ning，Sun Hong-wei，et al.Difference between the formation mechanism of lithium complex grease and urea grease［J］.Acta Petrolei Sinica: Petroleum Processing Section，2010，26(5):747-754. ［25］杨大荣.锂键与氢键的比较［J］.大学化学，1993，8 (6):29-32.Yang parison of hydrogen bonding and lithium bonding ［J］.University Chemistry，1993，8(6):29-32.［26］周明松，王文利，杨东杰，等.木质素磺酸钠在氧化铁表面的吸附驱动力［J］.高等学校化学学报，2014，35 (8):1828-1834.Zhou Ming-song，Wang Wen-li，Yang Dong-jie，et al.Adsorption driving force of sodium lignosulphonate on Fe2O3surface［J］.Chemical Journal of Chinese Universities，2014，35(8):1828-1834.［27］韦汉道，黄焕琼，刘石，等.木素磺酸盐用作表面活性剂驱油牺牲剂的研究［J］.广州化学，1990(2):37-44.Wei Han-dao，Huang Huan-qiong，Liu Shi，et al.A study of lignosulfonate as a sacrificial adsorbate in surfactant flooding［J］.Guangzhou Chemistry，1990(2):37-44.［28］焦艳华.改性木质素磺酸盐的合成及其在三次采油中的应用研究［D］.大连:大连理工大学化工学院，2005.【相关文献】1.3 测试与表征1.3.1 CaCO3的物化性质表征CaCO3样品的平均粒径由激光粒度分析仪测定，3次平行实验的平均测定结果为4.92μm.X射线衍射光谱(XRD)实验运用X射线衍射仪测定，实验条件为:铜靶，LynxExe阵列探测器，40 kV，40mA，扫描步长0.02°，扫描速度17.7 s/步.结果如图1所示，运用Jade软件扣背底校正后与CaCO3标准谱图高度吻合，说明样品中CaCO3纯度很高.。
新型木质素基树脂的制备工艺优化及吸附性能评价
１ 实 验 部 分
１ ． １ 实 验 原 料 和 仪 器
木质 素磺酸 钠 、 浓硫酸、 浓 盐酸 、 葡萄 糖 、 氢氧 化 钠、 碳酸钠 、 碳酸氢钠 、 重铬酸钾等药品 ， 均 为 分 析 纯， 购 自天津市 福晨 化学 试剂 厂 。 Ｓ Ｈ Ｚ — Ｄ （ Ｉ Ｉ Ｉ ） 型循 环水 式真 空泵 ，巩 义 市予 华 仪 器责 任有 限公 司 ； Ｋ Ｃ Ｆ ０ ０ ２ ５ ． １型 反 应 釜 ，天 舟 海 泰 （ 北 京） 科技有 限公司； ７ ６ ９ Ｙ Ｐ 一 １ ５ Ａ 型粉 末 压 片 机 ，
用工 业木质素具 有 重要 的经济 和社 会价值 。 术质 素 磺 酸盐 作 为 工业 木 质 素 的一 种 ， 主 要源 于 亚硫酸 盐制 浆 的蒸煮 废液 ， 是木 质素磺 化 的产物 。 在 特定条 件下 ， 木 质 素磺 酸 盐 可 通 过缩 合 或 接 枝 共 聚 等反应 进行 化学 改性 ， 进 而 获得具 有 大量磺 酸基 、 羧 基和 羟 基 等 多种 交 换 吸 附 基 团 的高 分 子 吸 附 材 料 。 近年来 ， 我 国科 研 工 作 者 采 用 木 质 素 磺 酸 盐 及碱 术质 素为原 料 ， 以液体 石蜡 、 变 压油等 为分 散 相， 在 油水 双相体 系 中通 过反 相 悬 浮 缩 聚反 应 成 功
天津 市科 器高新 技 术 公 司 ； Ｄ Ｈ１ ０ １型 电热 恒 温 鼓 风 干燥 箱 ， 天津 市 中环 实 验 电 炉 有 限 公 司 ； Ｈｊ 一 ６型 六
联 恒温 磁力 加热搅 拌器 ， 江 苏省金 坛 市宏华 仪 器厂 。
１ ． ２ 木 质素基树脂 （ Ｌ Ｂ Ｒ） 的 制 备
《木本泥炭基材料的制备及其吸附性能研究》范文
《木本泥炭基材料的制备及其吸附性能研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，对高效、环保的吸附材料的需求日益增长。
木本泥炭基材料因其具有优良的吸附性能、环境友好性及低成本等优点，在废水处理、土壤修复等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究木本泥炭基材料的制备方法及其吸附性能，为该类材料的实际应用提供理论依据。
二、木本泥炭基材料的制备1. 材料与设备本实验所需材料包括木材、粘土、石灰等。
设备包括破碎机、干燥机、高温炉等。
2. 制备方法（1）将木材破碎成适当大小的碎片；（2）将破碎后的木材与粘土、石灰等材料混合，形成混合物；（3）将混合物在高温炉中进行高温烧制，使木材炭化并与泥炭结合；（4）经过破碎、筛分等工艺，得到木本泥炭基材料。
三、木本泥炭基材料的吸附性能研究1. 实验方法采用不同浓度的重金属离子溶液、有机物溶液等作为实验对象，研究木本泥炭基材料的吸附性能。
在室温下，将木本泥炭基材料与待处理溶液混合，通过吸附一定时间后，测量溶液中吸附质的剩余浓度。
通过比较剩余浓度，评估木本泥炭基材料的吸附效果。
2. 实验结果与分析（1）重金属离子吸附实验：实验结果表明，木本泥炭基材料对重金属离子具有良好的吸附效果。
随着吸附时间的延长，溶液中重金属离子的浓度逐渐降低。
同时，木本泥炭基材料的吸附能力随着其用量的增加而提高。
通过对不同条件下的吸附数据进行比较，我们发现该材料的最佳用量及最佳吸附时间，从而实现了高效的金属离子去除。
（2）有机物吸附实验：木本泥炭基材料对有机物的吸附性能同样良好。
有机物被有效去除的同时，材料本身的物理结构基本保持不变。
通过分析不同条件下的吸附数据，我们发现该材料对不同种类的有机物具有不同的吸附效果，可以根据实际需求选择合适的材料。
四、结论本文研究了木本泥炭基材料的制备方法及其对重金属离子和有机物的吸附性能。
实验结果表明，该材料具有良好的吸附效果和环保性，适用于废水处理和土壤修复等领域。
此外，该材料的制备过程简单，成本低廉，具有较高的实际应用价值。
《木质素基复合气凝胶的制备及其吸附性能研究》
《木质素基复合气凝胶的制备及其吸附性能研究》一、引言随着环境问题日益突出，吸附材料的研究和应用成为科研领域的热点。
木质素基复合气凝胶作为一种新型环保吸附材料，因其具有良好的多孔结构、高比表面积以及良好的吸附性能，受到了广泛关注。
本文旨在研究木质素基复合气凝胶的制备方法，并对其吸附性能进行深入探讨。
二、文献综述近年来，气凝胶作为一种新型的多孔材料，因其具有高比表面积、低密度、高吸附性能等优点，在吸附、催化、隔热等领域得到了广泛应用。
木质素作为生物质资源的一种，具有可再生、环保、成本低廉等优点，是制备气凝胶的良好原料。
目前，国内外学者对木质素基复合气凝胶的制备及性能进行了大量研究，为本文的研究提供了理论基础。
三、实验部分（一）实验材料与设备本实验所需材料包括木质素、交联剂、催化剂等，设备包括搅拌器、恒温干燥箱、真空冷冻干燥机等。
（二）制备方法本实验采用溶胶-凝胶法，以木质素为原料，通过加入交联剂和催化剂，制备出木质素基复合气凝胶。
具体步骤如下：首先将木质素溶解在适当的溶剂中，加入交联剂和催化剂，搅拌均匀后形成溶胶；然后进行老化处理，使溶胶中的组分进行交联反应，形成凝胶；最后进行干燥处理，得到木质素基复合气凝胶。
（三）吸附性能测试采用不同方法对所制备的木质素基复合气凝胶进行吸附性能测试。
测试指标包括吸附容量、吸附速率、饱和吸附容量等。
实验分别采用有机染料（如罗丹明B）、重金属离子（如Cu2+）等作为吸附对象。
四、结果与讨论（一）制备结果通过优化实验条件，成功制备出具有良好多孔结构和较高比表面积的木质素基复合气凝胶。
通过SEM和BET等手段对所制备的气凝胶进行表征，结果表明其具有较高的孔隙率和良好的结构稳定性。
（二）吸附性能分析1. 有机染料吸附：实验结果表明，所制备的木质素基复合气凝胶对罗丹明B等有机染料具有良好的吸附性能。
在一定的浓度范围内，随着染料浓度的增加，气凝胶的吸附容量也逐渐增大。
同时，其具有较快的吸附速率和较高的饱和吸附容量。
木质素基吸附材料的研究进展
关键词: 木质素; 吸附材料; 吸附性能
中图分类号: TS79
文献标识码: A
文章编号: 1000-6842( 2004) 02- 0181- 07
在植物界中, 木质素是产量仅次于纤维素的天然 高分子物质, 是最为丰富的、能从可再生资源中取得的 芳香族化合物, 估算全世界每年约可产生 600 万亿 t, 并且无毒、价廉, 是化学化工生产原料的丰富资源。但 作为世界上最复杂的天然聚合物之一, 木质素的结构 与纤维素和蛋白质相比缺少重复单元间的规则性和有 序性。木质素是由苯基丙烷单元通过醚键和碳- 碳键 联接而成的高分子化合物, 它具有甲氧基、羟基和羰基 等多种功能基, 还含有不饱和的双键。所有类型的木 质素都具有典型的多分散性和结构不均一性。
Robert 等[ 9] 利用木质素和甘氨酸或者亚氨基二乙 酸, 通过 Mannich 反应以及 酚羟基上的烷基化反应制 备的离子交换树脂, 对 Cu2+ 、Cd2+ 、Zn2+ 有比较好的交 换能力, 螯合容 量可达 0 6 mmol/ g。以麦草 Soda-AQ 木质素为原料, 通过酚化、与氨基酸的 Mannich 反应以 及羟甲基化等一系列化学改性, 研制出氨基酸型木质 素螯合树脂具有良好的螯合性, 并对 Cu2+ 表现出选择 性亲和力; 研究表明, N- CH2COOH 的螯合力 大于 OCH2COOH, 且对 Cu2+ 的选择性也更强[ 10] 。
收稿日期: 2004-06-26( 修改稿) 本课题为教育部博士学科点专项基金( 20020561001) 资助课题。 作者简介: 范娟, 女, 1968 年生; 讲师, 华南理工大学制浆化学与工程专业博士研究生; 主要研究方向为木质素的改性与利用以 及絮凝剂和吸附 剂
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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0.946
0.955
0.963
液蜡回收率(%) 86.40
93.49
88.64
86.93
由表 1 可知，随着甲醛用量的逐渐增加，制备所 得的吸附材料对亚甲基蓝的吸附量逐渐增大，但增加 幅度较缓，甲醛用量从 7%增加到 9%，对亚甲基蓝的 吸附量最多只增加 0.018mg/g；而此时液体石蜡回收 率变化也最多，达到 7.09%。随着甲醛用量的增加，液
蓝的吸附量以及液体石蜡回收率的影响见表 1。
表 1 交联剂甲醛用量对吸附材料吸附性能的影响
Table 1 Effect of formaldehyde dosage on the adsorptive capability of adsorbent
交联剂用量(%)
7
9
11
14
吸附量(mg/g)
0.928
表 2 分散剂 A 占有机相的质量百分数对吸附材料 吸附性能的影响
Table 2 Effect of dispersant A dosage on the adsorptive capability of adsorbent
分散剂用量(%) 0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
吸附量(mg/g) 0.893 0.941 0.946 0.936 0.874
质素磺酸钠溶液浓度为 50%，盐酸浓度为 3mol/L，甲
醛用量为木质素磺酸钠质量的 9%，相比为 3∶1，聚合
温度为 90℃，聚合时间为 1.5h 时，使用不同用量的分
散剂 A 制备木质素基吸附材料，分散剂 A 占有机相
的质量百分数对所制备的吸附材料吸附亚甲基蓝的
吸附量和液体石蜡回收率的影响见表 2。
考察吸附材料吸附量指标的同时，需考察液体石蜡的
回收率指标，以下同ຫໍສະໝຸດ 在木质素磺酸钠溶液浓度为50%，盐酸浓度为 3mol/L，分散剂 A 质量为有机相质
量的 2.0%，相比为 3∶1，聚合温度为 90℃，聚合时间为
1.5h 时，使用甲醛制备木质素基吸附材料，甲醛占木
质素磺酸钠质量的百分含量对吸附材料吸附亚甲基
A 用量为有机相质量的 2.0%，相比为 3： 1，聚合温度
有效分离。本实验研究了利用反相悬浮技术制备木质素 基吸附材料的工艺，并选取较佳工艺条件下制备的吸附 材料，研究了其对阳离子染料亚甲基蓝的吸附性能。
1 实验部分
1.1 材料与仪器 木质素磺酸钠：市售；液体石蜡，化学纯；表面活
性剂，化学纯；其它试剂为分析纯。 98-1-C 型数字控温电热套、JB90-D 型强力电动
基蓝的吸附量变化最大，减少 0.062mg/g。分散剂用量
从 0.5%增加到 1.0%时，相对应的液体石蜡回收率降
低 1.94%，此后增加分散剂用量，液体石蜡回收率都呈
增长趋势，在 3.0%时最高。综合考虑吸附量和液体石
蜡回收率的因素以及分散剂成本因素，选择分散剂 A
占有机相的质量百分数为 2.0%较合适。
液蜡回收率(%) 93.73
91.00
88.56
93.49
由表 3 可知，随着聚合温度的逐渐增加，吸附材 料对亚甲基蓝的吸附量变化不明显，基本上都维持在 0.93mg/g 以上。当温度为 80℃时，吸附材料对亚甲基
第1期
朱媛媛，等 木质素基吸附材料的制备及其吸附性能研究
73
蓝的吸附量最高，而液体石蜡回收率最低。液体石蜡
Q=（c0－ce）V/M，R%=（c0－ce）/c0×100% 式中：c0 为染料溶液的初始浓度 （mg/L）；ce 为残 余染料浓度（mg/L）；V 为染料溶液的体积（mL）；M 为 投加吸附材料干物质的质量（g）。
2 结果与讨论
2.1 反应机理
木质素磺酸盐在酸性条件下与甲醛发生的缩合
聚合，其反应机理[5]与酚醛树脂制备中苯酚与甲醛的
2.2.3 聚合温度对吸附性能的影响
在木质素磺酸钠溶液浓度为 50%，盐酸浓度为
3mol/L，甲醛用量为木质素磺酸钠质量的 9%，分散剂
A 用量为有机相质量的 2.0%，相比为 3： 1，聚合时间
为 1.5h 时，控制聚合温度制备木质素基吸附材料，聚
合温度对吸附材料吸附亚甲基蓝的吸附量以及液体
石蜡回收率的影响见表 3。
表 3 聚合温度对吸附材料吸附性能的影响
Table 3 Effect of polymerization temperature on the adsorptive capability of adsorbent
聚合温度(℃)
70
75
80
90
吸附量(mg/g) 0.936
0.947
0.961
0.946
液蜡回收率(%) 90.82 88.88 93.49 95.20 95.70
由表 2 可知，随着分散剂 A 的质量百分数逐渐增
加，木质素基吸附材料对亚甲基蓝的吸附量在分散剂
A 质量为有机相质量的 1.0%～2.5%时较高，分散剂质
量百分数在 0.5%和 3.0%时吸附量降低。当分散剂 A
用量从 2.5%增加到 3%时，制备所得吸附材料对亚甲
第 32 卷 第 1 期 第 1 2期009 年 1 月
Environmental Science & Technology
Vol. 32 No.1 Jan. 2009
木质素基吸附材料的制备及其吸附性能研究
朱媛媛 1， 蒋新元 2*， 胡迅 1
（1.中南林业科技大学资源与环境学院； 2.中南林业科技大学材料科学与工程学院，湖南 长沙 410004）
回收率在 70℃和 90℃时最高但差别不大。前期的探索
实验表明聚合温度低于 70℃时无法成球，固液分离困
难，同时考虑到 90℃能使球中的一部分水和盐酸部分
蒸发出来，选择聚合温度在 90℃比较合适。
2.2.4 聚合时间对吸附性能的影响
在木质素磺酸钠溶液浓度为 50%，盐酸浓度为
3mol/L，甲醛用量为木质素磺酸钠质量的 9%，分散剂
Abstract：A lignin-based adsorption material was successfully prepared with sodium lignosulfonate as raw material by reversed phase suspension polymerization technique. Effect of cross -linking agent dosage，dispersing agent dosage，polymerization temperature，polymerization time and acidity on suspension polymerization and adsorption properties for methylene blue as cationic dye were studied. Experimental results indicated that the prepared adsorption material had quicker adsorption speed and higher adsorptive capacity to methylene blue. After adsorptive capacity for lignin-based adsorption material to methylene blue achieved 17.71mg/g，adsorption tended to saturation. About 30℃ was beneficial for the adsorptive capacity. Key words：lignin；adsorption material；cationic dye；methylene blue；adsorption
关键词：木质素； 吸附材料； 阳离子染料； 亚甲基蓝； 吸附 中图分类号：X132 文献标志码：A 文章编号：1003-6504(2009)01-0071-04
Preparation of Lignin-based Adsorption Material and Its Adsorption Properties
缩合反应相似，因其结构中含有较多的磺酸基、酚羟
基、醇羟基、羧基等酸性基团，能与阳离子染料上的正
电荷基团之间形成静电引力，从而产生吸附。
2.2 木质素吸附材料的制备工艺对吸附性能的影响
2.2.1 交联剂甲醛用量对吸附性能的影响
在木质素吸附材料的制备中，有机相液体石蜡的
用量较大，且不是反应物质，反应结束后需回收，故在
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第 32 卷
其中木质素磺酸钠溶液浓度为 50%，相比（有机相∶无 机相）为 3： 1，控制搅拌速度，使水相均匀分散在有机 相中，按一定升温程序加热，反应结束后，样品经过预 处理，即可得到固态木质素基吸附材料。 1.3 静态吸附实验
准确称取 1.000g 上述吸附材料置于 100mL 具塞 锥形瓶中，然后加入 20mL 一定浓度的亚甲基蓝溶 液，将具塞锥形瓶放在恒温摇床上以一定的频率振荡 一定时间，吸取上层清液 （需要时稀释一定倍数）在 665nm 处测定吸光度[4]，根据残余溶液的吸光度，在标 准工作曲线上找出相应的亚甲基蓝含量，计算出吸附 材料对亚甲基蓝吸附量和吸附率。用下式计算吸附量 Q 和吸附百分率 R%：
搅拌机、80-2 离心机、SHB-Ⅲ型循环水式多用真空 泵、SHA-C 数显恒温水浴振荡器、UV-1700 紫外可见 分光光度计。 1.2 吸附材料的制备
在装有搅拌及回流装置的三口烧瓶中依次加入 木质素磺酸钠、蒸馏水、酸催化剂、甲醛，搅拌均匀，再 加入液体石蜡为有机相，少量表面活性剂为分散剂，
收稿日期：2008-01-20；修回 2008－03－19 作者简介：朱媛媛（1982-），女，硕士研究生，主要从事环境科学与环境污染控制工程方面的研究，（电话）0731-5095957（电子信箱）zyy82430@；* 通 讯作者，副教授，博士，主要从事生物质化学品与环境化工方向的研究，（电话）0731-5623309（电子信箱）jxycsfu@。