石英砂负载巯基材料去除Hg(Ⅱ)离子影响因素的响应曲面分析

目的研究石英砂负载巯基材料(SFQ)去除Hg(Ⅱ)离子过程中各因素的影响,优化Hg(Ⅱ)离子去除条件.方法采用响应曲面(RSM)试验中的中心组合设计(CCD)方法,以吸附时间、Hg(Ⅱ)离子质量浓度和pH作为试验因子,建立3因素3水平响应曲面回归模型,以Hg(Ⅱ)离子的去除率作为响应值进行全面分析,并验证模型的准确度.结果响应曲面CCD建立的吸附模型对SFQ吸附Hg(Ⅱ)离子拟合度较高,R~2=0.982 2,模型优化所得的最佳条件为:Hg(Ⅱ)离子质量浓度为0.96 mg/L,pH值为3.78,处理时间为102.94 min.在此条件下,Hg(Ⅱ)去除率为92.05%.试验结果与模型预测值符合,理论值与实测相对误差不超过2%.结论 SFQ吸附Hg(Ⅱ)离子去除率的影响因素大小顺序依次为:pH、Hg(Ⅱ)离子质量浓度、吸附时间.SFQ对污水中Hg(Ⅱ)离子去除率较高,可以将SFQ材料应用于含汞废水的处理.     

偕胺肟合汞(Ⅱ)纤维对硫酸根离子吸附性能的研究

以含偕胺肟基团的螯合纤维为原料,经Hg(NO3)2溶液化学处理,制得偕胺肟合汞(Ⅱ)纤维,研究了时间、温度、pH值和离子浓度等因素对偕胺肟合汞(Ⅱ)纤维吸附硫酸根离子性能的影响.并采用红外光谱仪和扫描电子显微镜对样品进行了表征.实验结果表明,偕胺肟合汞(Ⅱ)纤维对硫酸根离子具有较好的吸附能力,在反应时间为60min,温度为30℃,pH=4,硫酸根离子浓度为0.05mol/L时,最高吸附量可达1.740mmol/g,其吸附行为符合Langmuir等温吸附模型.     

负载型高分子金属配合物的制备及其催化H2O2分解性能研究

以介孔分子筛MCM-41作载体制备了Cu()-壳聚糖(CS)高分子金属配合物为活性组分的催化剂Cu-CS/MCM-41,并利用红外光谱和低温N2吸附等手段研究了催化剂的结构特征.结果表明,Cu-CS/MCM-41催化剂的比表面积为208.6 m2/g,平均孔径和孔容分别为2.3 nm和0.27 cm3/g.将Cu-CS/MCM-41用于催化过氧化氢分解反应,当温度为20℃,pH=4.5,反应液体积为60.0 mL,H2O2的初始浓度为0.1443 mol/L,Cu-CS/MCM-41催化剂用量为0.100 0 g等条件下,反应24 h,H2O2的分解率可达84%.催化剂显示具有模拟过氧化氢酶(CAT)的作用,而且可多次重复使用,并有较稳定的催化活性.同时分别考察了温度、H2O2的浓度、pH值、反应时间及Cu-CS/MCM-41催化剂的用量等对Cu-CS/MCM-41催化性能的影响规律.     

膨胀石墨吸附二苯胺-4-磺酸钠的动力学及热力学

以二苯胺-4-磺酸钠(DPASA)为吸附质,研究了其在膨胀石墨(EG)上的吸附动力学及热力学行为;针对DPASA的初始质量浓度,温度,pH值,离子强度以及EG的膨胀容积(EV)对吸附性能的影响进行了讨论.吸附动力学研究表明此过程可用准二级模型描述;在测试DPASA质量浓度及温度下,吸附过程活化能为1～10 kJ/mol.吸附热力学研究显示DPASA在EG上的吸附属于Ⅱ型;平衡吸附量随DPASA初始质量浓度、溶液离子强度和EG的EV的增加而增大;温度和pH值对吸附性能没有显著影响;物理吸附是吸附过程中的主导因素.     

聚苯乙烯负载氨基葡萄糖螯合树脂的合成及对钴离子的吸附研究

合成了新型螯合树脂聚苯乙烯负载葡糖胺(PS-GA),并研究了所合成树脂对Co(Ⅱ)的静态吸附性能、吸附动力学及影响吸附的因素.结果表明:该树脂对Co(Ⅱ)有一定的吸附量;螯合树脂对Co(Ⅱ)的吸附受温度、pH值、溶液浓度的影响.在实验范围内,螯合树脂对Co(Ⅱ)的吸附性能随温度的升高呈增大趋势,即较高温度有利于吸附.     

褐藻海带生物质残渣对水中Pd（Ⅱ）的吸附研究

用乙醇处理褐藻海带得到其生物质残渣（Residue of Laminaria japonica,简称ROLJ）,探讨了ROLJ对水溶液中Pd(Ⅱ)的吸附性能.实验考察了溶液pH、接触时间、温度和初始Pd(Ⅱ)浓度等因素对吸附效果的影响,并探讨了ROLJ对Pd(Ⅱ)的吸附动力学及等温吸附特性.结果表明:在pH为3～4范围内,吸附效果最好;吸附平衡时间为80min;吸附动力学符合伪二级动力学模型;Langmuir等温吸附方程能较好地描述Pd(Ⅱ)在ROLJ上的吸附特性,303 K 时ROLJ对Pd(Ⅱ)静态饱和吸附容量为294.12mg/g.热力学分析结果表明,实验条件下ROLJ对Pd(Ⅱ)的吸附反应是自发、吸热和熵值增加的过程.用0.1M HCl+5%硫脲溶液可洗脱回收Pd(Ⅱ),ROLJ是一种有应用前景的钯吸附回收材料.     

纤蛇纹石吸附Cu(Ⅱ)的动力学及热力学研究

研究纤蛇纹石对铜离子的吸附行为,探讨初始溶液pH、温度和铜离子初始浓度对吸附动力学的影响,进行吸附等温线的测定和热力学计算.研究结果表明:当温度为25～60℃,pH为2～4,铜离子初始浓度为10～100mmol/L时,Cu(Ⅱ)的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型;吸附量随反应温度、初始pH和溶液初始浓度的增加而增加;等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单层吸附为主;反应的吉布斯自由能为负值,焓变为20.427 kJ/mol,熵变为109.424 J/(mol·K),说明吸附是一个自发进行的物理吸附过程.     

固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响因素研究

采用固定化WAS吸附剂,净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响,结果表明:该吸附剂吸附2种重金属离子时呈现出不同的规律,吸附Pb(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,200 mL,质量浓度为99.23 mg/L,pH值为5,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h,最大吸附率为71.00%,吸附量为14.20 mg/g;吸附Hg(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,质量浓度为99.87 mg/L,pH值为4,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h后,最大吸附率为60.60%,吸附量为12.12 mg/g。在所实验的质量浓度范围内,基本符合经典Langmuir等温吸附模型,固定化WAS吸附Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)的表观最大吸附量分别为88.50 mg/g和66.67 mg/g,为固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体应用研究提供可靠依据。     

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。     

污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究

以剩余污泥为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为活化剂制取改性吸附剂,通过恒温水浴振荡静态吸附实验研究了改性吸附剂对含Cu(Ⅱ)和Cr(VI)废水的吸附性能.借助比表面积测定仪、红外光谱仪和扫描电镜仪对改性前后的污泥进行了表征.比较了污泥改性前后的吸附效果、考察了溶液初始pH、溶液初始浓度、吸附平衡时间、温度等因素对吸附效率的影响,同时,研究了改性污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附动力学行为.结果表明,改性污泥吸附剂表面及孔洞均变得疏松和粗糙,且孔洞明显增大,BET比表面积为14.97 m~2·g~(-1).改性后污泥对Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附性能明显增加,在Cu(Ⅱ)和Cr(VI)初始浓度均为50 mg·L~(-1)时,吸附剂投加量4 g·L~(-1),反应体系温度25℃,pH为3.0,吸附平衡时间为30 min时,去除率比改性前分别增大了56.79%和47.60%;Cu(Ⅱ)和Cr(VI)离子最大理论吸附量分别达到21.06和14.85 mg·g~(-1).吸附机制分析表明,吸附等温线数据符合Langmuir模型,模型R~2分别为0.998和0.999,存在单分子层吸附;在实验温度下(15、25、35、45℃)的吸附动力学实验数据符合准二级动力学模型,R~2均达到了0.99以上,且随着温度的升高,吸附越容易进行,说明Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.改性吸附剂能够应用于含有重金属的废水处理,实现废物资源化利用.     

凹凸棒黏土负载Mg-Al类水滑石对Ni(Ⅱ)的吸附特性

研究凹凸棒黏土(ATP)负载Mg-Al类水滑石(Mg-Al-HTlc)对含Ni(Ⅱ)废水的吸附.考察pH值、投料量、吸附时间和温度对其吸附性能的影响,对吸附过程进行热力学和动力学研究.利用SEM、FT-IR和XRD等测试技术表征复合材料,分析该吸附过程存在的吸附机理.结果表明:该复合材料再生效果好,吸附过程符合Langmuir单分子层吸附,符合吸附动力学的物理扩散和化学反应,在pH=6.0,温度为50℃,初始浓度为150mg·L-1时,吸附容量最高可达80.94mg·g-1.     

活性炭纤维负载钙的制备及其对铅的吸附性能

研究活性炭纤维负载Ca(Ⅱ)盐(Ca-ACF)吸附剂的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能.文中考察了ACF的比表面积、溶液pH值、吸附剂用量、负载Ca(Ⅱ)盐的种类与浓度等因素对Pb(Ⅱ)吸附性能的影响.结果表明,比表面积为1 500 m2/g的活性炭纤维负载0.25 mol/L CaCl2时,活性炭纤维对Pb(Ⅱ)的吸附效果最好,其对Pb(Ⅱ)的吸附行为符合Langmuir吸附等温模型.当pH值为6、吸附剂加入量为0.2 mg/mL,静态饱和吸附容量达到201.25 mg/g,重复使用时性能稳定,具有处理含Pb(Ⅱ)废水的应用前景.     

Hg(Ⅱ)在泉州湾滩涂沉积物上的吸附

研究了Hg（Ⅱ）在泉州湾滩涂沉积物上的吸附行为，并在此基础上初步探讨了其吸附机理．主要讨论了pH和温度对吸附作用的影响，并绘制了吸附等温线．实验结果表明，常温下Hg（Ⅱ）在泉州湾滩涂沉积物上的吸附平衡时间约需3h，吸附作用随pH的升高而增强，受温度的影响变化不大．其吸附行为既符合Freundlich型吸附等温式，又符合Langumuir型吸附等温式，说明其吸附机理非常复杂．     

含多羟基化合物的改性聚苯乙烯微球对Pb2+的吸附性能研究

以氯甲基化交联聚苯乙烯(CMCPS)微球为起始原料,与对羟基苯甲醛(HBA)发生反应,制得醛基化改性聚苯乙烯微球(ALCPS),然后再将ALCPS与氨基葡萄糖盐酸盐发生缩合反应,制得席夫碱型螯合树脂AGCPS微球.探究了该树脂对铅离子的吸附性能,测试不同的pH、吸附时间、吸附温度、铅离子溶液的浓度对吸附性能的影响.结果表明:EDTA螯合树脂对镉离子的吸附量随pH值的增大而降低;随吸附时间的延长而增强,然后趋于平缓;随温度升高而增大;随初始离子溶液浓度的增大而不断增强.且其吸附过程符合Langmuir等温吸附方程和Lagergren一级动力学方程.     

竹炭对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附研究

研究了竹炭对溶液中Cd (Ⅱ) 的吸附行为.考察了酸处理、pH值、竹碳与溶液的接触时间、投料量、吸附温度和Cd (Ⅱ)的初始浓度对吸附的影响.结果表明竹炭对镉离子的吸附是放热过程,并且符合Freundlich吸附模型,在初始浓度为15 mg·L-1、最佳酸度及287K条件下,未经处理的竹炭饱和吸附量达到11.0 mg·g-1,增加竹碳的用量,镉离子吸附率可达99%以上.     

化学工程与工艺专业创新实验——碱性水热法酸性制备MCM-41分子筛

MCM-41中孔分子筛具有相当大的潜在价值.该文在碱性条件下,采用水热晶化法,以硅酸钠为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出MCM-41中孔分子筛.采用XRD,IR,TG等表征手段研究了合成条件(pH值),凝胶后处理条件(老化时问,晶化时间和焙烧温度)和碱介质的选择对MCM-41结构的影响.     

Si-MCM-41的合成及其影响因素

采用碱性水热合成方法制备Si-MCM-41,借助X射线衍射、N2吸附-脱附等表征手段系统研究晶化温度、晶化时间和碱量对其长程有序结构的影响.实验结果表明,随着碱用量的增加,产物的长程有序结构逐渐完善,但n(TMAOH)/n(SiO2)=0.68时,必须通过晶化过程中对pH值进行调节才可得到规整性更好的MCM-41.当n(TMAOH)/n(SiO2)=2时,MCM-41的X射线衍射特征峰强度变小,长程结构有序度降低.碱用量高会对比表面积产生负面影响,适宜的碱用量为n(TMAOH)/n(SiO2)=0.3.通过考察六方晶相的生长和完善以及孔壁的厚度、比表面积等因素,确定晶化时间为5 d.温度升高导致六方骨架上的硅物种缩聚速度增大,在150 ℃的水热合成环境中,MCM-41的长程有序结构遭到破坏,较理想的晶化温度为120 ℃.     

Si-MCM-41的合成及其影响因素

采用碱性水热合成方法制备Si-MCM-41,借助X射线衍射、N2吸附-脱附等表征手段系统研究晶化温度、晶化时间和碱量对其长程有序结构的影响.实验结果表明,随着碱用量的增加,产物的长程有序结构逐渐完善,但n(TMAOH)/n(SiO2)=0.68时,必须通过晶化过程中对pH值进行调节才可得到规整性更好的MCM-41.当n(TMAOH)/n(SiO2)=2时,MCM-41的X射线衍射特征峰强度变小,长程结构有序度降低.碱用量高会对比表面积产生负面影响,适宜的碱用量为n(TMAOH)/n(SiO2)=0.3.通过考察六方晶相的生长和完善以及孔壁的厚度、比表面积等因素,确定晶化时间为5 d.温度升高导致六方骨架上的硅物种缩聚速度增大,在150 ℃的水热合成环境中,MCM-41的长程有序结构遭到破坏,较理想的晶化温度为120 ℃.     

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﹒     

MCM-22分子筛对水溶性染料的吸附作用

采用呲啶吸附FT-IR、NH3-TPD、低温N2吸附等表征了所合成的MCM-22分子筛的酸性和孔结构,并考察了吸附时间、吸附剂用量、染料初始浓度、溶液pH及重复利用次数等对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响.结果表明:MCM-22分子筛对甲基橙和亚甲基蓝均有较好的吸附效果.对浓度为1×10-4mol·L-1...