镍渣表面理化特性及对Pb2+、Cu2+的吸附研究

利用多种表征手段对镍渣的组成和表面特性进行分析,证实了镍渣具备吸附废水中重金属的能力。本实验所采用的水淬二次镍渣中含有含量较高的SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等活性成分,且具备由不同聚合度的Si-O四面体、Al-O四面体或Al-O八面体组成的岛状、链状或网状骨架结构,能够通过离子交换和专性吸附去除溶液中的重金属离子。此外,镍渣粉体表面的碱中心可以为金属阳离子提供有效的吸附位点,且表面在pH=4~12的范围内均带负电,这些都有利于金属阳离子的吸附。镍渣粉体对模拟废液中的Pb²⁺、Cu²⁺吸附实验结果显示,其对废液中的Pb²⁺、Cu²⁺均表现出较好的吸附效果,且对Pb²⁺表现出更好的选择性吸附效果。     

4A和13X分子筛去除水中重金属Cd2+及其吸附性能研究

以4A和13X分子筛为吸附材料,考察废水pH值和Cd²⁺初始浓度等对Cd²⁺去除率的影响,并研究了分子筛对Cd²⁺的吸附性能。结果表明,4A和13X分子筛投加量为0.16g/L、废水pH值为5、Cd²⁺浓度为20mg/L时,Cd²⁺去除率达到95%以上;分子筛对Cd²⁺的去除机理以离子交换吸附为主,交换出来的Na⁺与分子筛吸附的Cd²⁺摩尔浓度比为2;在吸附热力学和动力学方面,4A和13X分子筛均符合Langmuir吸附等温模型和Lagergren二级速率方程,计算的饱和吸附容量Q₀分别为150.15、163.67mg/g,二级反应速率常数K₂分别为2.45×10-3、3.96×10-4 g/(mg·s)。该吸附反应是一种单分子层反应速度较快的化学吸附过程。     

火焰雷管装药恶劣温度下安定性分析

为分析火焰雷管用N-LTNR(中性斯蒂芬酸铅)和Pb(N₃)₂(叠氮化铅)装药在-70℃~+130℃恶劣环境温度下的安定性,采用相机观测了N-LTNR在DSC(示差扫瞄量热仪)中连续升温中(≥110℃)药剂变色、颗粒变碎、变疏松,以及降温过程中(≤-40℃)颗粒破碎、蹦跳等结晶水带来的物理不安定性;为检验N-LTNR失去结晶水对Pb(N₃)₂水解反应的影响程度,对N-LTNR和Pb(N₃)₂混合装药采用纯度分析鉴定化学安定性,结果表明Pb(N₃)₂的水解反应使纯度由98.6%降到95.26%,所以该雷管装药应限制在110℃以下使用.     

金属离子对钢在没食子酸/硫酸介质中的腐蚀行为研究

 用失重法研究了4种金属离子(Na⁺,Zn²⁺,Cu²⁺,Fe³⁺)在0.5 mol/L H₂SO₄以及500 mg/L没食子酸+0.5 mol/L H₂SO₄介质中在20℃对冷轧钢腐蚀行为的影响.结果表明:Cu²⁺对钢的腐蚀起抑制作用;而其余3种金属离子(Na⁺,Zn²⁺,Fe³⁺)对钢的腐蚀起加速作用.在相同条件下,冷轧钢在0.5 mol/L H₂SO₄溶液中的腐蚀速率顺序为:Cu²⁺2++3+;而在500 mg/L没食子酸+0.5 mol/L H₂SO₄介质中,腐蚀速率顺序为:Cu²⁺2+3++.     

O3/H2O2工艺控制太湖原水中致嗅氨基酸

针对太湖原水中氨基酸氯化消毒后可能引发的嗅味问题,采用太湖某水厂滤后水为研究对象,考察了O₃/H₂O₂深度处理工艺对水中致嗅氨基酸的去除效果及影响因素。结果表明滤后水中致嗅氨基酸占总游离氨基酸的81.6%,采用O₃/H₂O₂工艺降解致嗅氨基酸的最佳投量为1.5 mg·L^-1 O₃和0.06 mM H₂O₂,去除率91.28%,致嗅氨基酸浓度降至484.62 ng·L^-1,加氯消毒后几乎没有致嗅风险。水温10~30℃范围内,O₃/H₂O₂对致嗅氨基酸的去除率随温度升高而增大;pH=6~8范围内,去除率随pH的升高而增大。另外,该组合工艺较单独O₃/H₂O₂对溴酸盐的生成也有明显抑制作用。     

亚铁联合不同氧化剂对石油烃污染场地热脱附废水的处理

采用亚铁（Fe²⁺）分别联合次氯酸钠（NaClO）、过硫酸钠（Na?S?O₈）和过氧化氢（H₂O₂） 3种氧化剂处理某原油浸染土壤的热脱附废水，考察了pH值、Fe²⁺投加量、氧化剂投加量和反应时间对处理效能的影响。Fe²⁺/H₂O₂和Fe²⁺/ Na?S?O₈均能有效去除热脱附废水中的典型污染物——石油烃物质，去除率分别达到100.0%和97.8%，但Fe²⁺/H₂O₂体系对化学耗氧量（COD）的去除效果明显优于Fe²⁺/Na?S?O₈。Fe²⁺/H₂O₂可将有机物彻底氧化分解，而Fe²⁺/NaClO和Fe²⁺/Na?S?O₈仅是将有机物氧化分解为中间物质。多元变量分析结果表明，pH值和氧化剂投加量是影响去除效果的主要因素，Fe²⁺/H₂O₂处理热脱附废水的吨水处理成本较高，但是综合效果最好；Fe²⁺/Na?S?O₈处理成本次之，但无法彻底降解COD；Fe²⁺/NaClO成本最低，但对有机物去除效果最差。综合去除效果和经济因素考量， Fe²⁺/H₂O₂体系更适用于处理热脱附废水。     

铝氢化物Al2Hn(n=1~6)团簇结构与光谱

 采用密度泛函(DFT)中的B3P86方法,在Dunning的相关一致基组cc-PVTZ水平上,对铝氢化物Al₂H_n(n=1~6)团簇的可能几何构型进行优化计算,得出最稳定构型的几何参数、电子结构、振动频率和光谱等性质参数,并给出了最稳定结构的总能量(E_T)、结合能(E_BT)、平均结合能(E_av)、电离势(E_IP)、能隙(E_g)、费米能级(E_F)和氢原子差分吸附能(E_diff)等.结果表明铝氢化物团簇基态稳定结构的电子态分别为:n为奇数为²A,n为偶数为¹A;由于Al原子属于缺电子原子,能与等电子原子H化合,通过氢桥键形成含多中心键的氢化物,本文优化计算发现,铝氢化物团簇最稳定的构型中都存在氢桥键,这是铝氢化物的奇异结构特征.最后分析铝氢化物团簇的平均结合能、电离势、能隙和费米能级等动力学和红外光谱特性,说明Al₂H_n(n=1~6)团簇中Al₂H₆最稳定,H-Al桥键键长比端键更长,最强峰红外光谱强度最大.     

安徽明光凹凸棒石粘土对锶、铯、钴的吸附特性研究

采用静态吸附实验方法,研究了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和溶液初始浓度等因素对凹凸棒石粘土吸附Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的性能,并通过等温吸附模型拟合对其吸附过程及吸附机理进行了探讨。结果表明：凹凸棒石粘土对Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的吸附效果依次为Co₂₊ > Cs₊> Sr₂;Freundlich和D-R等温吸附模型能较好地描述凹凸棒石粘土对Sr₂₊、Cs₊和Co₂₊的吸附过程,其中,凹凸棒石粘土对Sr₂₊和Cs₊的吸附以物理吸附为主,而凹凸棒石对Co₂₊的吸附过程以化学吸附为主,并且其吸附方式主要为离子交换的方式发生。     

非连通图(P3∨Km)∪G及(C3∨Km)∪G的优美性

 将k--优美图的概念进行了推广,引入A～B优美图的概念,并以此为基础,得到了非连通图 (P₃∨K_m)∪G及(C₃∨K_m)∪G是优美图的一个充分条件。证明了对任意正整数k,m,n,t,当k≤n≤t,n+k－1≤m时,图 (P₃∨K_m)∪(^k∪_j=1 K_n,t) 和 (C₃∨K_m)∪(^k∪_j=1 K_n,t)是优美图;当k=1,2,2≤n<2m+1时,图(P₃∨K_m)∪^k∪_j=1 P_n, (C₃∨K_m)∪^k∪_j=1 P_n 和 (P₃∨K_m)∪ P_n∪St(t)是优美图;当2≤n≤2m+1时,(P₃∨K_m)∪ P_n∪St(t) 是优美图。本文的结果推广了现有的一些结论。     

杂质离子对电化学矿化法固定铀的影响行为研究

本研究以金属铁为原料,采用电化学方法使金属铁逐步转化为磁性四氧化三铁,并实现同步固定铀,重点考查了杂质离子的种类、数量以及质量浓度(ρ)对废水中铀去除的影响。结果表明,离子种类和离子质量浓度的增加有助于提高电化学反应性能,加快铀的去除效率。但废水中过量的Fe³⁺和Ca²⁺在一定程度上会抑制磁铁矿的结晶,PO3－₄会与溶液中的铁离子络合形成无磁性的絮状物(Fe₃(PO₄)₂),在优化条件下反应120 min后,铀去除率最高可高达95%。     

毒死蜱在农田土壤中的迁移能力研究

【目的】掌握不同深度剖面土壤对毒死蜱的吸附特征以及土壤理化性质与毒死蜱吸附程度的关系,全面准确地评价毒死蜱在土壤中的迁移能力及其对地下水污染风险。【方法】采用批量吸附实验考察南北方3个不同农业区(常州、天津和寿光)不同深度剖面土壤对毒死蜱的吸附特征,并使用Linear模型、Freundlich模型对吸附动力学与吸附等温数据进行拟合,同时采用Spss 13.0软件分析土壤对毒死蜱的吸附能力与土壤理化性质的相关性。【结果】土壤对毒死蜱的吸附符合二级动力学吸附规律(R~2=0.95~0.99),常州表层土壤对毒死蜱的吸附速率最低。Freundlich方程能较好地对土壤吸附毒死蜱的动力学进行拟合(R~2=0.93~0.99),3个研究区表层土壤对毒死蜱容量均明显高于下层土壤。毒死蜱对3个研究区地下水的污染风险为常州寿光天津。土壤对毒死蜱的吸附能力主要与有机质含量有关,其次是矿物含量。【结论】土壤对毒死蜱的吸附是一种快吸附慢平衡过程;研究所得的线性回归方程能被用于估算风险评价中的相关指标值,可为毒死蜱污染地下水风险评价中相关指标值的获得提供简单可行的方法。     

生物炭对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的单一及竞争吸附研究

分别以玉米秸秆、牛粪为原料,在500oC氮气保护的无氧气氛下热解生成玉米秸秆生物炭(BC)和牛粪生物炭(DMBC),分别探讨两种生物炭对水溶液中4种二价重金属离子(Cu~(2+),Pb~(2+),Ni~(2+)和Cd~(2+))的单一吸附效果,并进行4种重金属在生物炭上的竞争吸附实验,探讨金属离子间在生物炭上的相互作用关系。结果显示,两种生物质原料具有不同的元素组成,BC具有较大的比表面积,DMBC的平均孔径更大。在单一吸附过程中,BC对金属的吸附动力学过程具有相似性,而DMBC对不同金属的吸附速率差异较大。4种重金属离子在生物炭上的等温吸附过程可以用Langmuir方程较好地拟合,吸附容量的顺序为:Pb~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)Ni~(2+)。通过金属之间的竞争吸附实验,发现在生物炭上Pb~(2+)的竞争吸附能力最强,Cu~(2+)次之,而Ni~(2+)和Cd~(2+)竞争吸附能力较弱,其吸附过程容易受到其他二价金属离子的抑制。     

海泡石对污染土壤镉、锌有效态的影响及其机制

通过土壤原位钝化与等温吸附试验, 研究了海泡石黏土矿物对污染土壤中镉、锌有效态及 pH 对海泡石吸附镉、锌的影响。结果表明: 海泡石黏土矿物加入土壤后, 显著降低了土壤中水溶态镉、锌和可提取态镉、锌含量。在海泡石最大施用量( 土重的4%) 时, 水溶态镉、锌含量分别比对照下降了57. 3% 和41. 4% ; 而可提取态镉、锌含量分别比对照下降42. 8% 和24. 7% 。海泡石对 Cd²⁺ 和 Zn²⁺ 的吸附过程符合 Langmuir 和 Freundich 等温吸附方程所描述的规律。随着体系 pH 升高, 海泡石对镉、锌的吸附能力增强, 在 pH 为 6, 海泡石对 Cd²⁺和 Zn²⁺ 的最大吸附量分别为 12. 3 mg/ g和6. 80 mg/g, 海泡石对2种金属离子的吸附能力为 Cd²⁺ > Zn²⁺ 。海泡石作为土壤重金属钝化剂,施入土壤后能有效地降低土壤中 Cd²⁺ 和Zn²⁺的活性;而pH是控制海泡石的钝化能力强弱的关键因素。     

高铁酸钾对水中锑的去除机理研究

采用实验室制备的高铁酸钾对水溶液中的三价锑进行去除性能研究. 高铁酸钾对水中三价锑的去除包含2步:一是高铁酸钾对三价锑的氧化,二是原位生成的高铁酸钾分解产物对锑的吸附. XRD和FTIR检测表明高铁酸钾的分解产物符合无定型的2线水铁矿,比表面积大,孔隙率高. 吸附实验结果表明:低pH值更有利于锑的吸附;而离子强度对锑的吸附,在pH 3.5 ~5.5与pH 5.5~7.0这2个区间有着截然相反的影响;吸附动力学过程拟合以准二级动力学拟合最好(R2=0.999 1),说明以化学吸附为主;吸附等温线拟合以Freundlich模型最优(R2=0.980 4),而使用Langmuir-Freundlich模型拟合时最大吸附量的理论值可达到129.93 mg/g. 通过吸附前后样品的FTIR表征表明在吸附锑的过程中形成了内层络合物和外层络合物.     

氨基磺酸铵-细菌纤维素对Pb~(2+)的吸附性能及机理

为了提高细菌纤维素(BC)对重金属离子的吸附性能,以细菌纤维素为原料通过化学修饰的方法对其进行改性,制备了新型的重金属离子吸附剂氨基磺酸铵-细菌纤维素(ASBC).同时将制得的ASBC用于吸附重金属Pb2+,考察了其对Pb2+吸附性能,并对吸附机理进行了初步研究.结果表明:pH值是影响氨基磺酸铵-细菌纤维素对Pb2+吸附效果的重要参数,对Pb2+的吸附符合二级反应动力学特征和Langmuir吸附等温方程,并具有良好的线性,说明ASBC对Pb2+是典型的单分子层吸附;静电吸引和螯合作用是吸附的主要机理之一.     

负载有结晶紫的微晶酚酞分离铅(Ⅱ)

研究了负载有结晶紫的微晶酚酞固相萃取分离富集Pb(Ⅱ)的新方法.在pH 1.0~7.0的酸度范围内,Pb(Ⅱ)与I-形成的络阴离子PbI42-能与结晶紫(CV+)形成疏水性三元离子缔合物[PbI4]2-(CV+)2而被微晶酚酞吸附.在一定条件下,该体系能够使Pb(Ⅱ)与常见离子Zn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Al(Ⅲ)等完全分离.     

海藻酸钙纤维状干凝胶吸附铅离子的研究

对比研究了冷冻干燥海藻酸钙纤维状和球状干凝胶对铅离子的吸附作用,考察了溶液初始pH和温度对海藻酸钙纤维状干凝胶吸附铅离子的影响。结果表明,海藻酸钙纤维状干凝胶在相同铅离子浓度下的吸附性能优于球状干凝胶,其吸附速率也明显大于海藻酸钙球状干凝胶。利用Langmuir等温吸附式计算出海藻酸钙纤维状干凝胶在60°C下和pH为5.0时的铅离子最大吸附量为417mg/g。     

磁性修饰的工程酵母吸附水中银离子研究

采用水基磁性Fe₃O₄ 纳米颗粒修饰表面展示CueR蛋白的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae), 获得磁响应性能良好的磁修饰工程酵母细胞。傅里叶变换红外光谱分析表明, 磁修饰细胞较好地保留了工程酵母细胞和磁性材料的官能团。研究吸附动力学、等温吸附模型以及不同因素(如时间、温度和pH值)对磁修饰细胞吸附Ag⁺的影响, 结果表明, 磁修饰酵母对Ag⁺的吸附速率很快, 18分钟基本上达到吸附平衡; 最适宜吸附温度为20~30℃; 最佳吸附pH值等于7。磁修饰酵母对Ag⁺的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。多金属等摩尔浓度竞争条件下的吸附结果表明, 磁修饰后的工程酵母对Ag⁺仍具有选择吸附性, Ag⁺的吸附量为Ni²⁺的10.6 倍,Zn²⁺的9.0 倍,Co²⁺的7.5 倍,Cu²⁺的3.0 倍。     

大孔弱酸阳离子交换树脂对Pb(Ⅱ)的静态吸附性能

通过静态吸附实验,研究了Pb²⁺在D152大孔弱酸阳离子交换树脂上的吸附行为,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱法探讨了吸附机理。结果表明,在所研究的条件范围内,Pb²⁺在D152树脂上的吸附为自发进行的吸热过程,符合Freundlich等温吸附方程;液膜扩散为吸附速率的主要控制步骤;在所研究的浓度范围内,333K温度下树脂的最大静态饱和吸附容量为214mg/g,298K温度下用3mol/L的硝酸作为解吸剂,解吸率可以达到98;该树脂吸附操作简单,易再生,重复使用性良好,可望用于含铅废水的治理及铅的富集。     

不同浓度组合的镉、铅在不同污染负荷土壤中的吸附-解吸动力学行为

采用批实验法对沈阳张士灌区2种不同重金属污染负荷的土壤（A清洁土壤；B高污染土壤）中不同浓度组合的Cd^2＋和Pb^2＋的吸附．解吸动力学行为进行比较研究．结果表明，清洁土壤A对Cd^2＋和Pb^2＋的吸附能力高于高污染负荷土壤B．Elovich方程是描述这2种土壤Cd^2＋和Pb^2＋吸附动力学行为的最优模型，其次为双常数方程，最差模型是一级动力学方程．2种土壤Cd^2＋、Pb^2＋的解吸速率随重金属初始浓度增加而增加，随解吸时间的延长而不断降低．描述这2种土壤Cd^2＋、Pb^2＋解吸动力学过程的最优模型为Elovich方程，其次为双常数方程，而一级动力学方程拟合效果不佳．