生物质活性炭对模拟烟气汞吸附特性的实验研究

采用氯化锌作为活化剂制备生物质活性炭,在不同的氯化锌质量分数、活化时间、活化温度条件下,对不同的生物质原料进行活化、碳化,以制备所得活性炭对亚甲基蓝的脱色量为指标,进行正交设计优化.利用吸附性能较好的生物质活性炭,对其进行汞吸附实验.结果表明,生物质活性炭制备的优化工艺条件为:氯化锌质量分数50%,活化时间1.5h,活化温度600℃.在此条件下,毛豆杆活性炭对亚甲基蓝的脱色量为0.15mg/g,对汞4h的吸附量为0.015mg,穿透率为5.30%.由此得出,受原料、活化剂质量分数、活化时间和活化温度等影响,各种活性炭对亚甲基蓝的吸附效率都不同,毛豆杆活性炭对模拟烟气中汞的吸附效果最好,这与其微孔极发达有关.     

改性油页岩灰渣处理景观湖水中氨氮的研究

针对景观湖水富营养化问题,以油页岩灰渣为吸附剂处理湖水中的氨氮,研究了在不同酸浸时间下改性后油页岩灰渣对氨氮的吸附性能。结果表明,对含氨氮5.3mg.L-1的湖水,当采用酸浸30min后的油页岩灰渣吸附剂的用量为5g.L-1,吸附时间为60min,温度为20℃时,吸附量可达1mg.g-1。改性油页岩灰渣吸附氨氮符合Freundlich等温吸附模型,吸附反应属于物理吸附,并且符合一级反应动力学方程。处理后水中氨氮含量达到我国景观用水标准。     

钢渣非均相类Fenton反应降解亚甲基蓝的研究

使用钢渣作为催化剂,以双氧水为氧化剂,催化降解废水中的亚甲基蓝.实验结果表明,酸性条件在整个反应中起到至关重要的作用,只有在一定的酸度下才会有较好的催化效果;其次,亚甲基蓝的去除率随双氧水浓度的提高先上升后下降;此外,钢渣剂量、钢渣粒径、反应温度等因素主要通过影响Fe的溶出影响亚甲基蓝的去除率.在钢渣(45~58μm)质量浓度为6 g/L,双氧水体积分数为0.000 6,反应温度为30℃,反应时间60 min的酸性条件下,质量浓度为200 mg/L的亚甲基蓝去除率达99.10%.根据反应前后钢渣的红外光谱,亚甲基蓝是被氧化去除而不是被吸附去除.     

水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学与热力学研究

以水葫芦活性炭为吸附剂吸附亚甲基蓝染料废水,探讨吸附剂投加量、振荡时间、pH值、温度及初始质量浓度对亚甲基蓝吸附的影响,考察水葫芦活性炭吸附亚甲基蓝的吸附等温线、动力学和热力学.结果表明,在水葫芦活性炭投加量为1 g·L-1、吸附时间为16 min、pH值为9、反应温度为30℃、亚甲基蓝初始质量浓度为160 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝染料废水去除率最佳可达99. 7%;水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附符合Langmuir等温模型,且是自发的吸热过程,吸附过程与准二级动力学模型拟合较好.     

钢渣吸附去除水中亚甲基蓝

通过静态批式实验研究钢渣对亚甲基蓝吸附行为的影响.结果表明:亚甲基蓝去除率随钢渣投加量的增加而增大,随初始浓度的升高而降低,而单位钢渣质量下亚甲基蓝的吸附量呈相反趋势.溶液初始pH值为4时最有利于钢渣吸附亚甲基蓝.钢渣吸附亚甲基蓝符合Lagergren准一级动力学方程,平衡吸附量随亚甲基蓝初始质量浓度的增加而增大,随钢渣投加量增加而减小.结合Freundlich等温吸附方程发现,钢渣对亚甲基蓝的吸附是以离子交换作用为主的优惠型吸附.亚甲基蓝阳离子在静电力作用下吸附在钢渣表面,并与CaO等反应形成聚合物,增强吸附效能.     

固定床微反应器中p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化降解亚甲基蓝性能

用水热法制备系列p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化剂,通过固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝对p-NiFe_2O_4/n-CdS的光催化活性进行评价,并对光催化活性提高的机制和反应条件对降解性能的影响进行分析。结果表明:p型和n型两种窄带隙半导体复合可提高光吸收率和光生电荷的分离效率,从而提高光催化活性。固定床微反应器中亚甲基蓝光催化降解过程符合一级动力学反应模型;与光催化剂表面吸附性能相比,光生电荷的分离效率是影响固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝性能的主要因素。在NiFe_2O_4的复合质量分数为0.14%、流速为0.4 mL/h、亚甲基蓝的初始质量浓度为10 mg/L、pH=6时,固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝的降解率最高。     

黄麻基活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附性能

以黄麻纤维和黄麻杆为原料,采用磷酸活化法制得两种黄麻基活性炭作为吸附剂,以亚甲基蓝染料溶液为吸附质,探讨了染料溶液初始质量浓度、活性炭投加量、吸附时间、水浴温度、染料溶液pH值等因素对黄麻基活性炭吸附性能的影响.结果表明:随着染料溶液初始质量浓度的增加,亚甲基蓝去除率逐渐降低,吸附量逐渐增大;随着活性炭投加量的增加、吸附时间的延长或染料溶液pH值的增加,亚甲基蓝去除率和吸附量均呈现逐渐增大的变化趋势;水浴温度对亚甲基蓝去除率和吸附量影响较小.黄麻杆活性炭因具有较大的比表面积和总孔容,其对亚甲基蓝的去除率和吸附量高于黄麻纤维活性炭.     

桃核直接作为生物吸附材料对水中亚甲基蓝的吸附研究

采用桃核作为生物吸附剂,对模拟废水中的亚甲基蓝进行吸附研究。考察了吸附剂粒径、吸附时间、吸附剂投加量、p H、染料初始浓度、温度等因素对亚甲基蓝的吸附影响;并通过吸附等温线、吸附动力学和热力学研究来探讨吸附机理。结果表明,当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、溶液初始p H6、粒径为60目的桃核用量为7 g/L、于60℃的恒温振荡器中振荡吸附反应10 h后,吸附率可达98.78%。桃核对水溶液中亚甲基蓝的吸附是一个自发的吸附过程,其吸附行为均符合二级反应速率方程和Langmuir、Freundlich吸附等温式。经计算得出桃核对亚甲基蓝的饱和吸附量为22.08 mg/g。桃核是一种很有前景的染料废水处理生物材料。     

纳米Fe/Cu双金属的制备及其对水中亚甲基蓝的去除

利用液相还原法制备了纳米Fe/Cu颗粒,考察了其对水中亚甲基蓝的去除性能,研究了不同pH、亚甲基蓝初始浓度和反应时间对去除效果的影响.结果表明,酸性条件下Fe/Cu纳米双金属对亚甲基蓝去除效果良好,且在45min时反应达到平衡,对亚甲基蓝的去除过程符合准一级动力学方程和Langmuir吸附等温模型.     

WO_3-TiO_2复合半导体光催化剂的制备和应用

使用溶胶-凝胶法制备得复合半导体WO3-TiO2。分别使用钨酸钠和WO3为掺杂剂,以亚甲基蓝降解为模型,分别在紫外光灯下和暗光下反应测光催化和吸附性能。结果表明:两种掺杂剂皆为在WO3质量分数为2%时,WO3-TiO2的光活性最高。在WO3质量分数为5%时,WO3-TiO2的吸附效率最高。     

马来酸酐/丙烯酸水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用水溶液聚合法制备P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶,并考察不同因素对水凝胶吸附亚甲基蓝染料效果的影响.实验结果表明:当亚甲基蓝染料初始质量浓度为1g/L,吸附剂用量为1g/L,溶液pH=9,环境温度为20~25℃时,P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附效果最佳,最大吸附量为985.98mg/L,去除率达98.60%;水凝胶对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级反应动力学方程和Langmuir吸附等温式.     

吡啶改性凹凸棒废渣对亚甲基蓝废水的吸附

过氧化二苯甲酰为引发剂,以吡啶为单体改性凹凸棒废渣处理亚甲基蓝废水,研究吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理以及动力学和热力学吸附性质.在实验范围内,废渣对亚甲基蓝的吸附可以用Langmuir吸附等温线描述,吸附过程符合准二级动力学方程.计算结果△G0＜0,△H0＜0,△S0＜0,说明此吸附是一个自发、放热、熵减的过程.     

木质素基生物炭制备及对亚甲基蓝的吸附性能

研究温度对生物炭得率、吸附性能的影响.采用无氧慢速热解的方法,以酶解木质素为原料,制备不同温度下的生物质炭,测定热解得率、生物炭得率、挥发分、灰分及对亚甲基蓝的吸附值.热解试验结果表明:随着炭化温度从300℃逐渐升高到700℃,热解得率先降低后升高,挥发成分先升高后降低,生物炭得率先降低后升高.在500℃时,热解得率和生物炭得率分别为54.09%和50.77%,灰分含量为3.32%,挥发分含量为45.91%;热解温度为300℃时,木质素基生物炭对亚甲基蓝的吸附值最大,为37.31 mg/g;热解过程中,C—H、C=O键断裂.     

改性橘皮对亚甲基蓝废水的脱色研究

以生物废弃物橘皮为原料,经NaOH处理得改性橘皮吸附剂,用于处理亚甲基蓝模拟废水,考察橘皮用量、温度、pH和吸附时间对亚甲基蓝脱色效果的影响。结果表明:在改性橘皮用量为1.0 g/L,温度为40℃,pH为7,吸附时间为140 min的条件下,改性橘皮对亚甲基蓝的脱色效果最优,脱色率为87.3%,最大吸附量达到87.3 mg/g。改性橘皮对亚甲基蓝的吸附符合Langergren准二级动力学模型。     

废轮胎热解炭吸附性能研究

研究了粒径为40～400 μm废轮胎颗粒在450～800℃条件下,以15～40 ℃/min升温速率经0.5～2 h进行热解获得的热解炭对亚甲基蓝、腐殖酸、苯酚和Cu²⁺的吸附能力,考察了不同热解条件对其吸附能力的影响,探讨了吸附剂用量、初始浓度、pH、温度、时间对吸附能力的影响。研究结果表明,热解条件对吸附能力的影响排序为温度>时间>粒径>升温速率。400 μm胶粉以40 ℃/min升温速率,在800 ℃条件下热解1.5 h,所获得的热解炭不经活化,其比表面积S_BET可达114 m²/g,能有效吸附Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸,但对苯酚的吸附能力较弱,对Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸的适宜吸附条件分别为热解炭投加量分别为1、2 、1.5 g/L,平衡吸附时间分别为2、1、3 h,吸附质初始浓度分别为120、100、6 mg/L,pH分别为4.5～6、1.0、8.0。未经活化的废轮胎热解炭可作为商业活性炭的廉价替代品,其适宜的吸附质为重金属及较大分子类型的有机物。     

陶土-粉煤灰基吸附性陶瓷基体的制备及其吸附性能

以陶土和改性粉煤灰为原料,采用半干压成型工艺制备了吸附性陶瓷基体。研究了原料预处理、配比、烧成温度等对陶瓷基体性能的影响,确定了最佳制备条件：陶土和改性粉煤灰质量比8∶2,升温速率1 ℃/min,烧成温度900 ℃。在此条件下制得的陶瓷基体的孔隙率为36.75%,孔径分布区间在5～27 nm,纯水通量52.89 L/(m²·h),压缩强度17.923MPa。对罗丹明B、亚甲蓝、刚果红模拟印染废水、含PO^3- ₄废水和含Fe²⁺废水的处理结果表明,所制备的陶瓷基体具有良好的吸附和截留性能。     

鸡内金活性炭对酸碱性染料的吸附

以鸡内金(ECGG)为原料,在氩气保护下,先在450℃下高温炭化,后添加KOH作为活化剂,分别选取800、900、1 000℃作为活化温度,制备出3种类型活性炭(ECGG-800、EGGG-900和EGGG-1000).对3种类型活性炭表征分析,并选取ECGG-900做酸性品红和亚甲基蓝的吸附饱和,进行2种最常用的吸附模型Freundlich和Langmuir的拟合.结果表明,用Freundlich吸附等温线模型能解释鸡内金活性炭对酸性染料的吸附;而对于碱性染料的吸附,则Langmuir吸附等温线模型更有说服力;且该活性炭对酸性品红、亚甲基蓝的吸附量分别可达1.682 g/g和2.045 g/g.随着吸附时间的延长,3种活性炭对染料的去除率也随即增大.鸡内金活性炭对处理酸性和碱性染料效果均佳,是一种具有发展潜力的吸附剂.     

煤基磁性活性炭的制备

以大同烟煤为原料、Fe3O4作为添加剂,催化制备了煤基磁性活性炭(MCAC).利用氮气吸附等温线表征了MCAC的孔隙结构,并考察了其吸附性能(碘值、亚甲兰值)和磁学性能.结果表明,Fe3O4对MCAC孔隙的产生具有催化作用,有利于活性炭中孔的形成和发育.其中添加10%Fe3O4的MCAC中孔率高达76.0%.MCAC与普通活性炭(AC-0)相比,碘吸附值明显降低,而亚甲兰吸附值显著提高.添加7%Fe3O4的MCAC,其碘值降低了25.5%,亚甲兰值提高了79.9%.添加适量的Fe3O4制备的MCAC具有较高的比饱和磁化强度和磁导率.Fe3O4质量分数为4%和10%时,所得MCAC的比饱和磁化强度分别是AC-0的24.4倍和44.5倍.     

膨胀石墨对染料溶液和油类的吸附效果

研究膨胀石墨对染料溶液和油类的吸附效果,并与活性炭的吸附效果进行对比,探讨膨胀石墨的吸附机理.结果表明：膨胀石墨（180 mL/g）吸附染料溶液的平衡吸附量比活性炭大,吸附速度比活性炭快,它对亚甲基蓝的吸附速度是活性炭吸附速度的7.5倍;膨胀石墨对食用油、机油、柴油的吸油率分别为30.52％、17.37％和9.20％,活性炭对三种油品的吸油率分别为0.62％、0.45％和0.10％,膨胀石墨吸附食用油的吸油率是活性炭的49倍.研究证明,膨胀石墨是一种良好的吸附剂.