Bacillus sp. SL合成硒纳米颗粒吸附染料动力学研究

考察了由Bacillus sp. SL合成的硒纳米颗粒(SeNPs)吸附染料特性.菌株SL合成的SeNPs以球形为主，粒径为100～200 nm.选用阴离子染料刚果红和阳离子染料亚甲基蓝作为底物.亚甲基蓝在碱性条件下更易被吸附，酸性条件更适合刚果红的吸附.准二级动力学模型能更好地描述SeNPs对两种染料的吸附过程(R²>0.99).吸附等温线更符合Langmuir模型.318 K时，刚果红和亚甲基蓝的最大吸附量分别为1 158.30 mg/g和1 721.10 mg/g.该吸附过程自由能变化(ΔG)小于零，焓变(ΔH)及熵变(ΔS)均大于零.CaCl₂处理后的SeNPs在5次循环后，对刚果红的吸附率保持在80%以上，对亚甲基蓝的吸附率下降到38%.综上，菌株SL合成的SeNPs对刚果红和亚甲基蓝表现出良好的吸附性能和重复利用性能，是有潜力的微生物合成的染料吸附剂.     

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.     

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.     

大麻杆活性炭对染料吸附性能的研究

以天然大麻杆为原料,采用磷酸活化法制备大麻杆活性炭。利用低温氮吸附对样品的比表面积与孔结构进行了表征,并利用亚甲基蓝与甲基橙两种染料对活性炭在液相中的吸附行为进行了研究。结果表明,样品的比表面积与中孔孔容随着活化温度的升高而增大,在500℃时达到最大值1325.73m2/g,随后由于磷酸过度活化导致结构坍塌致使各参数有所降低;在25℃下,大麻杆活性炭对亚甲基蓝与甲基橙的吸附等温线均遵循Langmu ir方程,单层吸附量分别达到471.698mg/g和363.64mg/g,吸附量主要受微孔孔容、染料分子尺寸及染料分子与活性炭表面作用力三者的共同影响。吸附动力学能够很好的符合准二级动力学方程,且亚甲基蓝的吸附速率高于甲基橙。     

不同方法改性柚皮制备的活性炭吸附亚甲基蓝试验

采用不同方法对柚子皮改性后制备活性炭,考察溶液pH值、活性炭投加量、亚甲基蓝初始质量浓度、吸附时间等因素对吸附效果的影响,并对吸附动力学和吸附机理进行了探讨。结果表明,在最佳条件下未改性和采用氯化铝、硫化钠、氢氧化钾改性柚子皮制备的4种活性炭对亚甲基蓝的脱色率分别为84.5％、87.3％、91.1％和95.5％。分析不同活性炭平衡吸附量的值可以得出结论：经过氯化铝和氢氧化钾改性的柚子皮制备的活性炭吸附亚甲基蓝的能力明显提高;4种活性炭对亚甲基蓝的吸附过程均符合准二级动力学模型;氯化铝和氢氧化钾改性柚子皮制备的活性炭表面包含更多的有机官能团,这与活性炭对应较高的亚甲基蓝废水初始质量浓度和高的平衡吸附量是一致的。     

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.     

钢渣对阴离子染料刚果红的吸附特性和机理

研究了钢渣对阴离子染料刚果红的吸附,并考察了初始刚果红浓度、钢渣投加量、钢渣粒径等因素对吸附过程的影响.试验条件下,钢渣可以吸附去除95%以上的刚果红,且吸附过程不受pH值和温度的影响.钢渣单位吸附量随初始刚果红浓度的增加而增加,随钢渣投加量、钢渣粒径的增大而减少.钢渣吸附处理刚果红过程符合准二级吸附速率方程及Freundlich等温吸附方程.对比试验发现钢渣对阳离子孔雀石绿染料的吸附效果优于阴离子刚果红染料,但对同为阳离子染料的亚甲基蓝吸附效果却很差.电镜扫描(SEM)及红外光谱(FTIR)分析进一步表明,钢渣吸附处理阴、阳离子染料的效果,与染料在钢渣表面的结合方式密切相关,结晶体的形成有利于染料分子的吸附.     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附亚甲基蓝的动力学

聚丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺和钛酸四丁脂水解溶胶的混合液通过静电纺丝、预氧化、炭化、活化制备TiO2/活性炭复合纳米纤维膜.基于静态吸附试验,考察了不同TiO2/活性炭复合纳米纤维膜投加量、亚甲基蓝初始质量浓度、温度、pH值条件下,TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附性能,并用Langmuir等温吸附方程、Freundlich等温吸附方程、准一级动力学方程,准二级动力学方程、颗粒内扩散方程进行了拟合,结果表明,Freundlich经验公式、准二级动力学方程能较好地描述TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附行为.研究表明,吸附量随温度升高而增加,吸附效率受颗粒内扩散影响.无论是紫外光还是太阳光照射,TiO2/活性炭复合纳米纤维膜都具有很好的光催化再生性能.     

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.     

氯化锌法制备山核桃壳-玉米秸秆混合基活性炭

以玉米秸秆和山核桃壳为原料,采用氯化锌法制备混合基生物质活性炭。考察了两种生物质材料的配比、氯化锌用量、活化温度和活化时间对活性炭性能的影响,确定其最佳制备条件为:玉米秸秆与山核桃壳质量比为3∶7;氯化锌用量为25 g(每10 g生物质);活化温度为700℃;活化时间为1 h。上述条件制备的活性炭碘值为1 079.72 mg·g~(-1),亚甲基蓝值为208.54 mg·g~(-1),达到了国家优质活性炭标准。其比表面积BET为1 269.33 m2·g~(-1),孔径以中孔为主。利用所制备的活性炭对染料孔雀石绿和金橙Ⅱ进行了吸附实验,发现活性炭对这两种染料的吸附率可达93%,吸附过程符合伪二阶吸附动力学模型和Freundlich吸附热力学模型。     

响应曲面法优化菌渣活性炭吸附水中亚甲基蓝

染色废水对环境具有巨大危害。利用青霉素菌渣为原料制备氮掺杂活性炭,研究其对水中亚甲基蓝的吸附机理,并用响应曲面法优化活性炭对水中亚甲基蓝的吸附机理。研究结果表明,所制备的活性炭孔隙结构发达,比表面积达到了1 640.39 m²/g,活性炭表面含羟基等官能团。亚甲基蓝吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。建立的响应面模型合理可靠,最佳吸附条件为吸附时间138 min、吸附温度30℃、pH为8。在此条件下,活性炭对亚甲基蓝的吸附量达到了332.90 mg/g,与模型理论预测值335.76 mg/g基本吻合。     

KOH及ZnCl_2活化酒糟基活性炭吸附亚甲基蓝的对比研究

以KOH和ZnCl_2为活化剂,高粱酒酒糟为碳源,采用一步法制备了酒糟基活性炭。通过扫描电镜、X射线衍射、氮气吸附对制备的活性炭进行了表征,并考查了两种不同活性炭对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明不同活化剂活化制备的活性炭主要以无定形碳为主,石墨化程度较低;KOH活化的活性炭具有很高的比表面积,表面疏松多孔,其对水溶液中亚甲基蓝的吸附量可达2139.09 mg/g;相比而言,ZnCl_2活化的活性炭表面孔结构较少,比表面积较低,对亚甲基蓝的吸附量仅为KOH活化的活性炭的12%。然而,KOH对活性炭表面更加严重的刻蚀导致了更低的活性炭产率。因此,针对高粱酒酒糟基活性炭制备采用KOH活化,需要优化其工艺,提高活性炭的产率;用ZnCl_2活化应更加关注活性炭孔结构的构建,增加活性炭的比表面积。     

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。     

改性木屑、花生壳和稻壳对亚甲基蓝的吸附

研究了醋酸改性枫香木木屑、花生壳和稻壳对溶液中亚甲基蓝染料的吸附过程。探讨了pH、吸附剂投加量、染料初始浓度、温度和吸附时间等因素对吸附率的影响。结果表明不同改性材料对亚甲基蓝的吸附影响不同。在各自最优条件下,改性木屑、花生壳和稻壳对亚甲基蓝的吸附率分别为99.02%、97.70%和97.95%。3种材料对亚甲基蓝的吸附等温线均符合Langmuir模型,最大吸附量分别为48.54 mg/g、49.51 mg/g和40.17 mg/g。吸附动力学均符合准二级动力学模型,速率常数由大到小为改性花生壳≈改性稻壳改性木屑。     

硫酸铁改性活性炭催化微波照射快速降解亚甲基蓝的研究

在硫酸铁改性活性炭存在下，微渡照射能使溶液中的亚甲基蓝迅速降解。对总体积25mL，浓度100mg／L的亚甲基蓝溶液，改性活性炭加入量0．4g／L，微波照射3．0min时亚甲基蓝的降解率可达69．31％。适当提高改性活性炭加入量，如1．0g／L时，同样照射条件下溶液中的亚甲基蓝降解率即可达100％。结果表明，改性活性炭作为微波降解亚甲基蓝的催化剂具有降解速率快，成本低，没有中间产物生成和不会造成二次污染等优点，适合于大规模治理染料废水。另外，采用紫外一可见光谱和离子色谱技术探讨了微波照射时问、亚甲基蓝初始浓度、改性活性炭用量、改性液硫酸铁浓度和酸度以及溶液酸度对亚甲基蓝降解率的影响。     

羧化碳纳米管对水中亚甲基蓝染料的吸附研究

本文通过理论分析和试验验证,探讨了以混酸为氧化剂对碳纳米管进行氧化,进而研究羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附性能,并研究了染料溶液浓度、溶液pH值、吸附时间等对羧化碳管吸附能力的影响,并同时对比研究了原始碳管的吸附能力。结果表明,羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附效果明显好于碳纳米管,羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附在40min达到平衡;碱性条件有利于吸附的进行;随着浓度的升高,羧化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附量增加。     

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.     

石莼和龙须菜对染料亚甲基蓝的吸附研究

为探讨大型海藻石莼(Ulva lactuca)和龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)对染料亚甲基蓝(methylene blue)的吸附特性,文章通过静态吸附实验研究了溶液起始pH值、吸附时间、海藻生物量和染料浓度对海藻吸附亚甲基蓝的影响,并结合吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学和红外光谱研究了其吸附机理.结果表明,石莼和龙须菜对亚甲基蓝的吸附容量随溶液起始pH值的增加而增加,最适pH值为4~10;60 min吸附达到平衡;吸附容量随着海藻生物量的增加而减少,但随着染料浓度的增加而增加.通过Langmuir和Freundlich等温吸附模型对数据进行拟合,Langmuir等温吸附模型能很好描述石莼和龙须菜对亚甲基蓝的吸附,拟合得出的最大吸附容量分别为709.22 mg·g~(-1)和231.48 mg·g~(-1).准二级动力学模型能很好描述反应的吸附动力学.吸附热力学分析显示石莼和龙须菜的吸附反应均为自发的放热反应.此外,吸附前后红外光谱结果说明在海藻表面的羟基、氨基和酰胺基与亚甲基蓝的吸附有关.结果表明,石莼和龙须菜对亚甲基蓝的吸附具有较高的吸附容量,是有潜力的染料废水吸附剂.     

磁性磺化煤吸附水溶性有机染料的研究

研究了粉状磺化煤加到Fe3O4结构中制备磁性磺化煤,这种吸附剂能够有效地吸附许多有机化合物,用含三苯甲烷、杂多环和偶氮基等水溶性有机染料进行测定.结果表明吸附平衡时间为30-90 min,最大吸收能力在每1 mL吸附剂可吸附9-18mg染料或每克干吸附剂可吸附115-230 mg染料.对刚果红和结晶紫的吸附服从Langumir吸附等温线,而对于亚甲基蓝和苯胺蓝的吸附则服从Freundlich吸附等温线.图4,表2,参9.     

亚甲基蓝在柠檬酸酯化改性麦杆上吸附的动力学和热力学行为

本研究探索了阳离子染料吸附于柠檬酸酯化改性麦杆（EWS）上的动力学和热力学行为,选择了阳离子染料亚甲基蓝（MB）作为吸附剂。采用静态批次实验改变不同实验因素（温度、pH值、吸附剂量、吸着物浓度、吸附时间）来测定染料吸附的动力学和热力学参数。亚甲基蓝在pH≥4时达到最大吸附值,对于浓度为250mg／l的染料溶液,EWS用量≥2．0g／1能几乎完全去除。对于浓度在50—350mg/l的染料溶液,2．0g／l以上的EWS能够去除95％以上的亚甲基蓝。实验数据符合Langmuir吸附等温线模型,准二级动力学方程能描述其吸附过程。粒子内扩散的二重线性表明在染料吸附过程中有两个粒子内扩散步骤,热力学研究表明染料吸附行为是自发且吸热的,高温有利于吸附。