粉末活性炭对水中重金属离子的吸附性能研究

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,在污水净化领域具有广泛的应用价值.根据单一变量原则,研究了粉末活性炭对水中重金属离子Cr(VI)、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的吸附作用.实验结果表明,粉末活性炭能有效去除3种重金属离子,且去除效果受温度、吸附时间、活性炭用量、溶液p H值的影响.随着活性炭用量、温度或吸附时间的增加,3种离子的去除率先增后减,而溶液p H值增加时,Cu(Ⅱ)离子的去除率几乎不变,Cr(VI)和Fe(Ⅲ)离子的去除率却逐渐降低.吸附时间超过30 min时,粉末活性炭对3种离子中的Cu(Ⅱ)离子去除效果最好,去除率达90%以上.Cu(Ⅱ)离子的去除最优条件为40℃(温度)、30 min(吸附时间)、0.15 g(活性炭用量)和2.0(p H).     

玉米芯纤维素基金属螯合亲和吸附剂对牛血清白蛋白的吸附研究

以玉米芯纤维素为基质,通过环氧氯丙烷(EPI)交联活化、亚氨基二乙酸(IDA)修饰、金属离子Cu,Fe,Zn,Ni螯合制得亲和吸附剂.通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子吸收分光光度法(AAS)对其表征.考察了pH、离子强度、初始浓度、洗脱液等因素对螯合了不同金属离子的吸附剂吸附牛血清白蛋白(BSA)的影响.结果表明:对强亲和性的Cu(Ⅱ)螯合亲和吸附剂对BSA的吸附主要受配位作用控制,而对弱亲和性的Fe(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)螯合亲和吸附剂则主要受静电作用影响,配位作用为辅.     

天然高岭土对Pb~(2+),Cd~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+)的吸附及解吸性能研究

探讨了吸附时间、溶液pH、重金属离子初始质量浓度、离子强度以及竞争吸附等因素对天然高岭土吸附水中Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+等重金属离子的影响.结果表明,pH、初始质量浓度、离子强度以及共存离子,是影响高岭土吸附重金属离子的主要因素;高岭土对Pb2+的吸附性能明显优于其它3种重金属离子,顺序为:Pb2+＞Cd2+＞Ni2+＞Cu2+;吸附等温线均符合Freundlich型等温方程,说明高岭土对这几种离子都是典型的单分子层吸附;Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+离子解吸量大小顺序为:Pb2+＜Ni2+＜Cu2+＜Cd2+.     

极大螺旋藻(Spirulina maxima)对六种重金属离子的生物吸附作用

研究了极大螺旋藻(Spirulina maxima)对Ag 、Cu2 、Mn2 、Ni2 、Pb2 和Zn2 等六种重金属离子的吸附作用.结果表明在pH5.5,吸附时间2h,重金属离子浓度为50mg/l的条件下,极大螺旋藻对六种重金属离子均有较强的吸附作用,其中对Ag 的吸附作用最强,吸附率为92.87%;对Ni2 的吸附作用最弱,吸附率为40.70%.极大螺旋藻对这6种离子的吸附能力依次为Ag ＞Pb2 ＞Zn2 ＞Cu2 ＞Mn2 ＞Ni2 .     

无机盐调控含氮螯合树脂对铜镍的分离性能研究

采用无机盐调控重金属离子的分离方法,研究了含氮螯合树脂M4195在pH=1～5条件下,NaNO3浓度在(0～10 mmol/L)范围下对单双组份Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子的吸附性能,考察了M4195树脂对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子的选择性分离规律。pH=1时,无机盐的引入对双组份中Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子的吸附量影响不大,不会显著提升Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)离子的分离性能。p H=5时,含氮螯合树脂对Cu(Ⅱ)离子的吸附性能随着NaNO3浓度的增加而提升,Cu(Ⅱ)离子吸附量约增大了12%;而Ni(Ⅱ)离子的吸附量随着NaNO3的加入而显著下降,Ni(Ⅱ)离子吸附量约降低了40%,且在NaNO3浓度为0～10 mmol/L时Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)离子的分离性能为最佳。这项研究为含盐水体中Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)离子的分离去除和纯化提供了新的思路。     

载Fe(Ⅲ)树脂除氟性能的研究

研究了Fe(Ⅲ)改性大孔磺酸型树脂对饮用水中氟离子的吸附特性.氟在载Fe(m)树脂上的吸附不随pH的变化而变化,该吸附剂对氟的饱和吸附量随温度的升高而增加,吸附热力学方式符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,吸附动力学符合Elovich和准二级动力学模型,而且代表性竞争离子对氟在树脂上的吸附无明显影响....     

金属离子配位作用对槲皮素模板聚合物性能的影响

 采用槲皮素及槲皮素与Cu(Ⅱ)和Co(Ⅱ)的配合物为模板分子,丙烯酰胺（AM）为功能单体,在甲醇中制备了一系列印迹聚合物和非印迹聚合物,并用平衡结合实验研究了聚合物的性能,探讨了金属离子的引入对槲皮素印迹聚合物吸附性能的影响．结果表明,在印迹聚合物的聚合体系中引入金属离子Cu(Ⅱ)和Co(Ⅱ),尤其是Co(Ⅱ)后,印迹聚合物对槲皮素的吸附容量和印迹效果均有明显增加;同时如果在吸附溶液中再加入金属离子,印迹聚合物的吸附容量可以由未加金属离子时的35.99mg/g增加到69.10mg/g,印迹因子则由1.68增加到了1.94．     

金属盐作用下的表面活性剂临界胶束浓度的变化研究

用电导法系统地研究了金属离子－－Cu(Ⅱ），Zn(Ⅱ),Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ),La(Ⅱ)和Fe(Ⅲ）对两种离子型表面活性剂－－十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的临界胶束浓度（CMC）的影响，并推导了一系列表达金属离子浓度和表面活性剂SDS及CTAB的临界胶束浓度(CMC）之间关系的经验公式。结果表明，SDS和CTAB的临界胶束浓度(CMC)均随着金属离子浓度的增加而减小，这些现象可以用反离子效应和熵驱动效应来解释。     

北京市售食用菌的重金属含量及其对Pb的吸附特性研究

分析几种常见食用菌(平菇、口蘑、木耳和蟹味菇)的重金属含量,结合国家卫生标准对其安全性进行评估。结果表明,常见食用菌子实体的重金属(Pb,Mn,Co,Ni,Cr,Zn,Fe,Cd,V,Cu)含量均低于国家食用菌卫生限量标准。利用不同种类食用菌作为生物吸附剂,通过实验,研究各种食用菌子实体对Pb(Ⅱ)的吸附特性、吸附模型以及吸附动力学特征。平菇、口蘑、木耳、蟹味菇的匀浆以及木耳活体的吸附过程均可用Langmuir方程进行拟合;平菇活体适合Frendlich方程。平菇、口蘑、木耳和蟹味菇对Pb(Ⅱ)的最大吸附量可达91.7,123,58.5和120 mg/g,与其他生物吸附剂相比,吸附效果更好。动力学研究发现,准二阶模型更符合食用菌对Pb(Ⅱ)的吸附过程。研究结果揭示了食用菌用于治理重金属污染的可行性。     

螯合木屑黄原酸盐对Cu2 、Ni2 和Cd2 的吸附平衡与动力学研究

采用丙烯酸甲酯、乙二胺对碱化木屑进行接枝反应,然后用二硫化碳黄化,合成了具有酰胺基和氨基的木屑黄原酸盐;并研究了其对重金属离子Cu2+、Ni2+和Cd2+的吸附行为。结果表明,螯合木屑黄原酸盐对Cu2+、Ni2+和Cd2+的平衡吸附量次序为:Cd2+>Cu2+>Ni2+,其值分别是32.873 mg/g、17.328 mg/g和32.982 mg/g。等温吸附过程符合Langmuir方程,说明吸附可能属于单分子层吸附;动力学吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程可能属于化学吸附反应。     

甘蔗渣吸附剂的制备及其对Pb 2+、Cu2+、Cr3+的吸附动力学研究

 通过用三氯氧磷对甘蔗渣进行改性,制备了含有强吸附能力的磷酸基团的甘蔗渣吸附剂,研究了磷酸化反应条件对离子吸附性能的影响。产物的结构通过红外光谱进行了表征,同时也测试了所制备的甘蔗渣吸附剂的一些物理性质如表面积、孔径和平均颗粒大小。在恒温及恒定pH条件下,用静态吸附法研究了磷酸化甘蔗渣对Pb²⁺、Cu^2+、Cr³⁺的吸附动力学,并运用3种动力学模型对吸附过程进行拟合,结果表明二级动力学模型对试验数据最为吻合。所制备的改性甘蔗渣吸附剂对这3种离子的吸附量为Cr³⁺>Cu²⁺>Pb^2+。     

金属—邻菲罗啉—四苯硼酸根三元离子缔合配合物的沉淀性质研究

本文研究了Fe(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)的邻菲罗啉配离子与四苯硼酸根生成三元离子缔合配合物沉淀的pH条件,实验验证了金属—邻菲罗啉配离子与四苯硼酸根的缔合比。用系数比率法测定了Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)的邻菲罗啉—四苯硼酸根三元配合物沉淀的溶度积Ksp,并对有关缔合性质进行了探讨。     

硫酸铵-硫氰酸铵-乙基紫体系浮选分离铜

研究了硫氰酸铵-乙基紫体系浮选分离Cu(Ⅱ)与Fe(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)等常见离子的方法及条件.当硫酸铵用量为2.0g,硫氰酸铵(0.1mol/ml)和乙基紫(1.0×10-3mol/L)溶液用量分别为1.5ml和2.0ml,总体积为10ml时,控制pH=1～4,即可实现Cu(Ⅱ)与上述离子分离.     

以三正辛胺为载体的微乳液分离钼(Ⅵ)的研究

研究了以三正辛胺(TOA)为载体,由OP-10、异戊醇、环己烷和NaOH水溶液组成的微乳液分离钼(Ⅵ)的行为及机理.当膜相中三正辛胺浓度为0.03 mol/L,内相NaOH的浓度为0.03 mol/L,外相HCl的浓度为0.01 mol/L,可使钼(Ⅵ)的萃取率达98%以上.在该条件下,可使钼(Ⅵ)与Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)完全分离.     

邻二氮菲-正丙醇-硫酸铵-抗坏血酸体系萃取分离和富集Fe(Ⅱ)

用可见分光光度法研究邻二氮菲-正丙醇-硫酸铵-抗坏血酸体系萃取分离和富集铁的行为及铁与一些金属离子分离的条件.结果表明,硫酸铵能使正丙醇的水溶液分成两相,在分相过程中,三元缔合物[Fe(phen)3]SO4能被正丙醇相完全萃取.当溶液中正丙醇、邻二氮菲和硫酸铵的浓度分别为30%(v/v)、7.0×10-4 mol/L和0.2 g/mL时,Fe(Ⅱ)的萃取率达到96.6%～98.4%,Co(Ⅱ)、Au(Ⅲ)、Ag(Ⅰ)、Ni(II)、Mg(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)基本不被萃取,实现了Fe(Ⅱ)与上述金属离子的分离.对合成水样中铁的分离和测定效果良好.     

汞在罗丹明B-NaCl-丙醇水溶液中的绿色析相萃取分离和富集

研究了罗丹明B-NaCl-丙醇体系萃取汞的新方法.探讨了罗丹明B的浓度、NaCl的浓度、丙醇的浓度和酸度等对Hg(Ⅱ)萃取的影响,确定了萃取分离Hg(Ⅱ)的最佳条件,并讨论了Hg(Ⅱ)的萃取机理.当溶液中罗丹明B、NaCl和丙醇的浓度分别为0.27g/L、160g/L和30%(V/V)时,Hg(Ⅱ)的萃取率达到98.0%以上,实现了Hg(Ⅱ)与Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ir(Ⅳ)、Ni(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)、Rh(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Cr(III)、Mg(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和Co(Ⅱ)离子定量分离.     

Tween80-水杨基荧光酮-(NH_4)_2SO_4体系萃取分离Mo(Ⅵ)

研究了 Ｔｗ ｅｅｎ８０－ 水杨基荧光酮（ Ｓ Ａ Ｆ）－ （ Ｎ Ｈ４）２ Ｓ Ｏ４ 体系萃取钼的行为及 Ｔｗ ｅｅｎ８０ 水溶液分相条件的选择．实验表明,在适当ｐ Ｈ 条件下,该体系能使 Ｍｏ（Ⅵ）与 Ｆｅ３＋ 、 Ｃｏ２＋ 、 Ｎｉ２＋ 、 Ｍｎ２＋ 、 Ｚｎ２＋ 、 Ｃｄ２＋ 、 Ｃｕ２＋ 等常见离子分离     

Ga(Ⅲ)在乙醇-罗丹明B-硫酸铵体系中的绿色析相萃取

在硫酸铵的作用下,乙醇水溶液分成两相.在分相过程中,GaCl4-与罗丹明B(RhB)生成的[GaCl4-][RhB+]能被乙醇相完全萃取.当溶液中乙醇、罗丹明B和硫酸铵的浓度分别为30%(v/v)、0.6 g/L和0.3 g/mL时,GaCl4-的萃取率达到98.5%以上,Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cr(III)、Cu(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Ru(III)、Fe(II)、Co(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)基本不被萃取,实现了Ga(Ⅲ)与上述金属离子的分离.     

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。     

大豆秸秆生物炭对废水中Ni(II)的吸附性能

为了能以更有效更经济的方法去除废水中的Ni(Ⅱ),选用成本低廉的大豆秸秆制备生物炭作为吸附剂,研究了炭化温度、溶液pH、吸附剂投加量、溶液温度、Cd(Ⅱ)质量浓度对吸附效果的影响,得到了最佳的吸附条件,开拓了去除重金属镍的新方法,同时研究了生物炭对Ni(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线。实验表明,大豆秸秆生物炭对Ni(Ⅱ)有较好的吸附性能,Ni(Ⅱ)质量浓度为20mg/L,炭化温度为500℃,pH为7,投加量为0.2g,室温为25℃,Cd(Ⅱ)质量浓度为0为最佳吸附条件。吸附反应符合准二级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir模型,25℃时饱和吸附量为14.38mg/L。扫描电镜分析显示,炭化使得秸秆孔道结构增多,表面粗糙程度加剧,比表面积增大,从而提高了吸附性能。