天然钠长石和钾长石对水溶液中氟吸附性能的研究

通过批实验研究了pH、初始氟离子浓度、反应时间和离子强度等因素对天然钠长石和钾长石吸附氟的影响.结果显示,钾长石和钠长石的pH_(pzc)分别为8.0和6.5,说明酸性条件更有利于长石矿物对氟的吸附,其中吸附反应最佳pH为3.初始氟离子浓度增大能够显著促进长石对氟的吸附,pH=2时,随着初始氟质量浓度从20 mg·L~(-1)增加到310 mg·L~(-1),钠长石对氟的吸附率从1.9%增加到29.4%,钾长石对氟的吸附率从2.8%增加到40.2%.长石对氟的吸附过程可以使用准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型所描述,离子强度对氟的吸附能力没有大的影响,说明吸附过程主要受化学吸附的控制.由于钾长石更大的比表面积和更多的吸附点位,酸性条件下钾长石对氟的吸附能力比钠长石更大.     

Cu基类水滑石及其焙烧产物对酸性红-88的吸附性能

研究了Cu基类水滑石(Cu/HTLCs)及其焙烧产物(LDO)对酸性红-88(AR-88)的吸附效果。考察了吸附剂用量、溶液初始pH值、初始浓度以及吸附温度对吸附AR-88的影响,并研究了AR-88在LDO上的等温吸附曲线。结果表明,低温焙烧的Cu_4AlLDO-300对AR-88有良好的吸附效果,在40℃、pH=1~7范围内,1.0g·L~(-1)LDO对浓度为100mg·L~(-1)的AR-88去除率达100%。LDO对AR-88的吸附符合Freundlich等温吸附方程。     

磁性水热炭对水体中砷、氟的吸附特性

利用水热法合成磁性水热炭(m-HTC)吸附剂,经X-射线衍射仪(XRD)、Zeta电位分析仪对吸附剂进行表征,通过试验探究吸附剂对水体中砷、氟的吸附特性.结果表明:投加量为2 g·L~(-1)时,对砷、氟去除率达85%左右;去除率随pH变化而变化,随离子强度I_s,吸附质初始质量浓度C_0的增加而下降;不同温度下的等温线数据更符合Langmuir模型,温度升高有利于吸附,单独体系下砷、氟的最大吸附量q_m分别为26.06和15.64 mg·g~(-1),共存体系下对砷、氟的q_m分别为20.42和13.62 mg·g~(-1),砷、氟存在相互抑制的作用;动力学试验数据更符合准二级动力学方程,经5次循环,去除率下降,但从实际角度,具有可取性.     

Mg-Al水滑石及焙烧态样品吸附水中氟离子的研究

用共沉淀法制备了不同配比的Mg-Al水滑石,焙烧后制得焙烧态水滑石,用XRD、TG-DTA等方法进行了表征,考察了水滑石及焙烧产物对水中氟离子的吸附性能,研究了吸附时间、吸附液浓度、吸附液pH值和吸附温度对吸附量的影响,计算得到了有关动力学和热力学参数.结果表明:水滑石对F-的吸附基本符合二级反应速率方程和Langmuir吸附等温式,450℃焙烧态水滑石(nMg/nAl=5)的饱和吸附量达61.32 mg.g-1.当吸附液的pH值超过13时,水滑石的吸附量明显下降.水滑石材料的氟容量显著优于活性炭、氧化铝,但再生水滑石的吸附量不及初次使用的样品.     

纳米羟基磷灰石对氟离子的吸附

用溶胶-凝胶法合成纳米羟基磷灰石(n-HAP)吸附水溶液中的氟离子(F-),考察反应时间、体系pH值和F-初始浓度等因素对吸附作用的影响,探讨吸附机理。结果表明:吸附平衡出现在反应进行120 min时,吸附速率符合拟二级动力学方程;吸附量在pH=6时达到10.55 mg/g,与初始c(F-)呈正相关关系;n-HAP是F-的有效吸附剂,对F-的吸附属Langmuir等温吸附模型。     

氯化镁盐改性煤渣的制备和吸附F~-研究

为了回收再利用工业废弃物煤渣,本文利用负载法制备了氯化镁改性的煤渣除氟吸附剂(MgMC),通过扫描电镜(SEM)和粉末X射线衍射(PXRD)对其结构进行了表征,考察了吸附剂投加量和溶液pH对Mg MC吸附F~-性能的影响.与未改性煤渣和氯化钙改性煤渣除氟吸附剂(CaMC)相比,Mg MC对F~-有更好的去除效果.研究结构表明,当选择F~-溶液的初始浓度为30 mg·L~(-1)和吸附剂投加量为30 g·L~(-1)时,在pH=2~11的范围内Mg MC吸附F~-的效率均达到90%以上.在最佳条件下,当F~-的浓度较低时,F~-出水浓度达到了国家饮用水标准;当F~-的浓度较高时,F~-出水浓度达到了国家废水排放的标准.在不同浓度下,MgMC对F~-的吸附过程可以用表观二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程来描述,在303 K时MgMC的吸附量达到最大值63.694 mg·g~(-1).     

聚丙烯酰胺/壳聚糖吸附剂的制备及其对铜离子的吸附性能研究

采用冷冻聚合法和冷冻干燥法制备交联聚丙烯酰胺/壳聚糖共混吸附剂并考察其对铜离子的吸附性能,并用红外光谱和扫描电镜对样品进行表征,考察吸附剂用量、铜离子初始浓度、吸附温度及吸附时间等因素对吸附容量的影响。结果表明:聚丙烯酰胺/壳聚糖共混吸附剂对铜离子的吸附容量相对于聚丙烯酰胺有所提升,当吸附剂用量为0.50 g,吸附前铜离子浓度为600 mg·L~(-1),静置吸附时间为24 h,吸附温度为50℃时,铜离子的吸附容量达到最大值32.46 mg·g~(-1)。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,在温度20～50℃间的吸附为吸热的自发过程。     

椰壳炭吸附去除四环素性能及机理研究

资源化利用椰壳炭作为吸附剂去除水中四环素,对其进行了详细表征,研究了pH值、椰壳炭投加量、四环素初始质量浓度对吸附性能的影响,并探究了吸附机理.结果表明,椰壳炭以微孔和介孔为主,比表面积达478.45 m²·g^-1.初始质量浓度为50 mg·L^-1的四环素废水,投加500 mg·L^-1椰壳炭,处理15 min,去除率可达98%.椰壳炭对四环素的吸附符合Langmuir等温吸附模型,以单分子层表面吸附为主,吸附过程符合准一级吸附动力学模型,主要为物理吸附.     

负载铁生物炭的制备、表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以小麦秸秆为原料热解制备生物炭,分别用FeSO_4/FeCl_3和FeCl_3对生物炭进行表面改性。表征结果显示,改性生物炭表面存在磁性颗粒和Fe—O基团,负载铁后生物炭的比表面积和总孔体积显著增大。吸附实验结果表明,改性后生物炭吸附Cr(Ⅵ)的吸附性能优于未改性生物炭,且以FeSO_4/FeCl_3改性的生物炭吸附性能更佳,在Cr(Ⅵ)溶液初始pH为2、初始浓度为100 mg·L~(-1)、温度为30℃、振荡速率为150 r·min~(-1)、生物炭投加量为4 g·L~(-1)、吸附时间为48 h的条件下,FeSO_4/FeCl_3改性的生物炭对Cr(Ⅵ)的去除率达93.9%;负载铁生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

纳米碳羟基磷灰石对Cd2+的吸附

以人工合成的纳米碳羟基磷灰石(n-CHAP)吸附水溶液中的镉离子(Cd2+),考查pH值、反应时间及Cd2+初始浓度等因素对吸附效果的影响,并探讨吸附机理。结果表明:n-CHAP对Cd2+的吸附过程符合拟二级反应动力学方程;吸附类型符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为86.17 mg/g。     

Mn掺杂TiO_2可见光催化降解水中Microcystin-LR

采用溶胶-凝胶法制备Mn掺杂改性的TiO_2纳米光催化剂,研究其可见光催化降解水中MC-LR的效果和动力学机理分析.结果表明:随水中MC-LR初始质量浓度增加,反应速率减小;投加此催化剂0.2 g·L~(-1),对初始质量浓度0.1 mg·L~(-1)的MC-LR水溶液可见光反应12 h后,降解率几乎达100%,矿化度为50.87%,且光催化反应过程符合准一级动力学,其降解表观速率常数为0.132 0 h~(-1),矿化速率为0.047 5 h~(-1);FT-IR分析证实了,MC-LR光催化是吸附和化学氧化降解两个过程的协同作用.Mn-TiO_2纳米材料成为可见光催化去除水体中MC-LR高效节能的新方法.     

凹凸棒负载Zn-Al-La类水滑石对磷的吸附

采用共沉淀法合成凹凸棒(ATP)负载Zn-Al-La(LDHs)类水滑石纳米复合材料,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)对复合材料的结构和形貌进行表征,发现层片状的水滑石覆盖在棒状的凹凸棒表面,凹凸棒成功负载水滑石形成ATP/Zn-Al-La复合材料.对影响复合材料吸附效果的主要因素(pH、吸附时间、温度、溶液浓度)及吸附过程的动力学进行研究.结果表明:磷酸根的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,在40℃,溶液初始浓度为180mg/L,pH值为2,用时5h,最大吸附容量可达到60.24mg/g.     

焙烧态镁铝水滑石去除水中磷酸根的研究

采用液相双滴共沉淀法制备镁铝水滑石,在350℃下焙烧成为焙烧态水滑石(CHTlc-350)样品。采用XRD、FT—IR对样品进行分析,研究了CHTlc-350对磷酸根的吸附特性;探讨了时间、pH、吸附剂投加量对吸附磷酸根性能的影响。结果表明,当初始pH为5,吸附剂与溶液接触24 h时,CHTlc-350对磷酸根的吸附效果最佳。CHTlc-350对磷酸根的吸附符合Langmuir吸附等温线和伪二级动力学模型;其最大理论吸附量达到90.09 mg/g。CHTlc-350可有效去除废水中的磷酸根,磷浓度为40 mg/L,吸附剂浓度为1.0 g/L时,其去除率可达99.44%。     

β-环糊精交联聚合物吸附水中亚甲蓝的机理

以氧化镁为致孔剂,利用环氧氯丙烷交联β-环糊精,合成多孔β-环糊精交联聚合物(β-CDP).考察β-CDP对亚甲蓝(MB)的吸附动力学、热力学讨论吸附的作用机理,并考察pH值、MB的初始质量浓度、吸附剂的投入量、吸附时间及吸附温度对β-CDP吸附MB的影响.结果表明:在室温下,水体的pH值为6.54,MB初始质量浓度为40 mg·L^-1,吸附剂投入量为0.6 g·L^-1,β-CDP的最大吸附量为62.6 mg·L^-1;吸附符合准二级吸附动力学模型和Freundlich等温吸附模型;结合颗粒内扩散模型,以及吸附热力学数据ΔH为20.50 kJ·mol^-1,ΔG为-6.1~-7.5 kJ·mol^-1,可得该吸附为异质表面的多因素联合控制物理吸附.     

改性黏土除氟剂的吸附作用及其动力学研究

针对常见黏土类除氟剂硬度低、易破碎等问题,研制出一种添加黏结剂A的改性黏土除氟剂,并对除氟剂的制备条件进行研究;考察除氟剂投加量、pH、温度及初始F-质量浓度等因素对吸附效果的影响,并进行吸附动力学的研究.研究结果表明:将10%的黏结剂A溶液以40%的比例添加到原黏土除氟剂中,在150℃下热处理1.5 h所制得除氟剂的硬度及吸附效果最佳.在处理试验用水时,改性黏土除氟剂的吸附容量随投加量的减少而增加,当投加量为200 mL溶液中投加1 g时,改性黏土除氟剂对氟的吸附基本达到饱和;随着初始溶液F-质量浓度及温度的升高,改性黏土除氟剂吸附容量增大;除氟剂对F-的吸附容量在弱酸性条件下较大;在试验质量浓度范围内其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型;F-在改性黏土除氟剂上的吸附符合准二级反应动力学模型.     

载镧壳聚糖去除水中氟离子的吸附特征研究

为有效去除水中氟离子,减少高氟水对人体的危害,壳聚糖与镧反应制备得到新型除氟吸附剂.用间歇吸附实验测定了不同浓度、温度和接触时间下新型吸附剂对氟离子的吸附.结果表明镧改性能显著提高壳聚糖对氟离子的吸附容量.Langmuir、Freundlich及Dubillin-Radushkevich(D-R)方程分别用来对吸附等温线进行拟合,结果表明氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附等温线符合Langmuir方程,常温下最大吸附量为4 008mg·kg-1.吸附动力学过程用一级、二级及粒内扩散模型进行分析,结果发现氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为准二级动力学;粒内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤.吸附热力学函数则进一步揭示氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为自发、吸热、熵增过程;D-R自由能E为13～17 kJ·mol-1.据此推测氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为化学吸附.图4,表2,参16.     

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.     

天然铝土矿物除氟剂吸附性能研究

文章研究以天然铝土矿物为原料制备的除氟剂的吸附性能及其影响因素,静态吸附实验以及对吸附动力学、热力学的理论分析表明:除氟剂的吸附容量在pH值低于6.0时保持稳定,而高于6.0时随pH值升高而降低,故其最优pH值应为6.0左右;在初始F-质量浓度介于5 ～100 mg/L之间的研究范围内,吸附容量随F-初始浓度呈线性增长;随除氟剂投加量的增大,被吸附的F-量增加,但单位吸附剂的吸附量减少;在反应的前30 min 吸附速度比较快,随着时间的延长,吸附速度放慢,故吸附时间应控制在15～30 min之间较为适宜;铝土矿除氟剂对氟离子的吸附作用符合拟二级反应方程,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型.     

交联化海藻酸钠-羟乙基纤维素复合膜吸附水中Cu(Ⅱ)的性能研究

将海藻酸钠与羟乙基纤维素混合,采用戊二醛交联,制备得到复合膜(GHS),并将其用于吸附去除含铜废水中的Cu(Ⅱ);同时,考察吸附剂投加量、溶液初始pH值、初始浓度和接触时间等因素对Cu(Ⅱ)去除效果的影响﹒研究表明:GHS对Cu(Ⅱ)的吸附在60 min时基本达到平衡,溶液初始pH值为6时达到最佳吸附效果;其吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,且吸附动力学过程符合准二级动力学(R20.999);pH值影响及D-R模型分析结果表明GHS吸附Cu(Ⅱ)机理主要表现为离子交换﹒     

改性柚子皮对镉离子的吸附及动力学研究

以生物质废弃物柚子皮为原料对工业废水中的镉离子进行吸附.考察金属离子初始浓度、吸附剂用量、溶液pH、吸附温度和吸附时间对镉离子的吸附情况,从而确定最佳的吸附条件,并对吸附性能进行动力学研究.结果表明,吸附温度为25 ℃、溶液pH=5、吸附剂的用量为7 g·L -1 、吸附时间为120 min、镉离子的初始浓度100 mg·L -1 条件下,柚子皮对镉离子的吸附率达到96.45%以上;通过用准一级动力学模型和准二级动力学模型进行数据拟合,结果显示吸附反应符合准二级动力学方程;红外光谱结果显示,参与吸附反应的主要官能团为羟基、羰基和羧基.