金属有机骨架MIL-101(Fe)吸附As(Ⅲ)的性能

以对苯二甲酸为有机配体,Fe(Ⅲ)为中心金属,采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MIL-101(Fe),通过XRD,SEM对其结构进行了表征.用MIL-101(Fe)吸附溶液中的As(Ⅲ),考察了溶液pH值、反应时间、溶液浓度及温度对吸附的影响.结果表明:溶液pH对吸附影响明显,pH=9时,吸附效果最佳;MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的吸附速率较快,吸附过程符合拟二级动力学;等温吸附实验数据用Langmuir和TemKin模型拟合良好,303 K条件下,MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的最大吸附量为211.42 mg·g~(-1);热力学参数ΔG、ΔH均小于0,吸附过程为自发放热反应;MIL-101(Fe)的中心金属Fe与亚砷酸根的配位作用在吸附过程中起主要作用.     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(VI)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH值等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明：硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18mg/g提高到22.56mg/g;溶液pH值为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%;通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导;采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明:硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20 mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18 mg/g提高到22.56 mg/g;溶液pH为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%。通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导。采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

聚合硫酸铝改性杭锦2#土对生活废水中磷的吸附研究

采用聚合硫酸铝对杭锦2#土进行改性并制备吸附剂,研究改性土对生活废水中磷酸根的吸附性能,讨论了吸附剂用量、磷酸根浓度、溶液pH值、温度对吸附容量的影响及其吸附动力学特征.结果表明,改性杭锦2#土的投加量增大,磷的去除率增加;初始磷浓度增加,去除率下降,吸附平衡时间增加;溶液pH值为2.5时改性土对磷酸根的去除效果最好;温度升高,吸附容量减小,表明该吸附反应为放热反应.改性杭锦2#土对磷酸根的静态吸附等温线可以用Langmuir方程表示,吸附动力学符合拟二级反应方程.     

硅酸对聚铁溶液形态分布及转化规律的影响

针对聚铁硅絮凝剂的稳定性问题,研究了硅酸对Fe(Ⅲ)溶液水解的影响.实验结果表明:硅酸的存在使Fe(Ⅲ)水解溶液的pH弛豫特征产生了一定的改变,表现出低OH/Fe摩尔比时的阻聚效应和高OH/Fe摩尔比时初期的促聚效应,并使Fe(Ⅲ) 在溶液中的形态分布及转化特征发生了一定的改变.但硅酸的存在并不能使Fe(Ⅲ)水解溶液的形态分布及转化等化学特征发生根本性的改变.     

中孔型活性炭制备及对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)吸附特性研究

针对低温微污染水中(7℃)低质量浓度As(Ⅲ)/As(Ⅴ)离子(0.5 mg/L),通过优化配煤、改进制备工艺制备,制备一种中孔型活性炭(NCPAC),以普通商品活性炭PVAC为对照,研究了NCPAC的表面物理化学特性,并进行了pH影响和吸附等温线、吸附动力学方程及吸附热力学拟合研究.结果表明,NCPAC的孔径分布、总孔容积和表面极性大小等方面均得到改善.在酸性/偏中性范围内(pH=4.0~8.0),NCPAC对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)均有较好的去除效果,除砷效果明显高于普通商品活性炭.NCPAC对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附平衡可用Langmuir进行较好的拟合;动力学研究表明NCPAC对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附过程可用假二级动力方程进行很好的拟合(R20.999),且As(Ⅲ)/As(Ⅴ)在活性炭表面的吸附过程以化学吸附为主;热力学数据显示,NCPAC对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附过程均为放热反应.共存离子方面,天然水体中常见的磷酸氢根、硅酸根、碳酸根对NCPAC除砷效果有一定的抑制作用,铝离子会降低其对As(Ⅲ)的吸附效果,其他阴阳离子对除砷效果影响不大.     

羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球对磷的吸附性能

用Fe3+交联羧甲基葡甘聚糖制得了一种新型吸附材料,研究了羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球对磷酸根的吸附性能.分别考察了吸附时间、羧甲基葡甘聚糖浓度、FeCl3浓度、pH值、温度和磷酸根浓度对吸附的影响,同时用红外光谱初步表征了羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球-磷酸根复合物的结构.结果表明:293K时,羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球对磷酸根的吸附反应在12h时达平衡,当羧甲基葡甘聚糖浓度为2.0%,Fe3+质量分数为2.0%,磷浓度为100mg/L时,吸附量为23.26mg/g,吸附率达93%.     

改性废弃稀土抛光粉吸附除磷的研究

探讨了废弃稀土抛光粉的改性方法以及改性后材料对磷酸根离子的吸附特性.结果表明,改性稀土抛光粉对磷酸根阴离子显示了良好的吸附效果,改性后的磷吸附量是改性前的100倍,在室温(25℃),初始浓度5～150 mg/L,pH为3、5、7、9、11的条件下,其吸附等温线能很好地用Langmuir方程进行描述.对于低浓度(5～10 mg/L)磷溶液,改性后材料在所选pH条件下对磷的去除率可达100%,表明将废弃稀土抛光粉改性成磷吸附剂是可行的.     

竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了竹炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了溶液pH值、竹炭粒径、吸附时间、竹炭用量和溶液初始质量浓度对吸附的影响.实验结果表明:竹炭对Cr(Ⅵ) 的吸附主要受Cr(Ⅵ)溶液的pH值、初始质量浓度和竹炭粒径的影响,pH为1时吸附效果最好.竹炭的动态吸附过程符合二级吸附动力学方程.当Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为50 mg/L,pH为1,震荡吸附84 h后,吸附量为38.3 mg/g,震荡吸附7 d后,饱和吸附量为46.1 mg/g.竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir和Freundlich 吸附等温方程.     

水体中常见阴、阳离子对Fe（Ⅲ）/UV催化降解罗丹明B的影响

为研究溶解氧和外加阴、阳离子对Fe（Ⅲ）/UV催化降解罗丹明B的影响,在间歇式光化学反应器中进行了系列对照试验,用一级动力方程拟合得到了各种条件下罗丹明B的降解速率常数k.结果表明,溶液中氧含量增加能加速罗丹明B的Fe（Ⅲ）/UV催化降解,k提高程度与溶液pH值有关;阴离子草酸根、柠檬酸根、硝酸根能促进罗丹明B的Fe（Ⅲ）/UV催化降解,最佳草酸根和柠檬酸根用量分别为Fe（Ⅲ）物质量浓度的3和4倍,HCO3^-、Cl^-、腐植酸会不同程度地抑制罗丹明B的Fe（Ⅲ）/UV催化降解;阳离子钾、钠、钙、镁均可促进罗丹明B的Fe（Ⅲ）/UV催化降解,但它们对降解速率的提高程度各不相同,并与其溶液的质量浓度有关.上述结果提示Fe（Ⅲ）/UV用于处理含罗丹明B的实际废水时应注意水中其他共存离子对催化降解过程的影响.     

偕胺肟纤维对活性黄K-6G染料的吸附性能研究

以偕胺肟纤维(AOCF)为吸附材料,与Fe3+反应,制得偕胺肟-铁(Ⅲ)螫合纤维(AOCF-Fe(m)),继而用此纤维吸附水溶液活性黄K-6G染料,对其吸附工艺条件和吸附动力学进行了研究.研究结果表明,在温度为40℃、pH=2.0、反应时间为2 h的条件下,吸附效果最佳,饱和吸附量达593 mg/g;该吸附行为是单分子层吸附;吸附反应符合二级反应.     

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.     

铁-草酸盐配合物光催化降解对苯二酚的研究

Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物在光照条件下,能产生有活性的强氧化剂H2O2和OH自由基以氧化水中的有机化合物.研究了在高压汞灯(λ≥300nm)照射下,对苯二酚在Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光催化降解.结果表明:溶液pH值、对苯二酚初始浓度、铁与草酸盐浓度比和光照强度均对降解结果产生影响.在pH=4.0,Fe(Ⅲ)溶液浓度为10.0μmol/L,草酸盐浓度为100.0μmol/L的实验条件下,10.0mg/L的对苯二酚的降解率为99.0%.     

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.     

椰壳活性炭对水中Au(Ⅲ)的吸附性能

采用颗粒状椰壳活性炭对HAuCl4水溶液中Au(Ⅲ)进行吸附实验,研究了Au(Ⅲ)初始浓度、pH值、吸附时间和温度对其吸附性能的影响.结果表明,活性炭对Au(Ⅲ)的吸附平衡时间约为90 min;当pH=2.5时其吸附率可达96.3%,且随着温度的升高而下降.吸附等温线与Langmuir吸附方程符合较好.热力学计算表明,椰壳活性炭对Au(Ⅲ)的吸附是放热过程且具有自发性.     

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%。     

功能化磁性Fe3O4纳米粒子用于含Cu2+废水的净化

采用共沉淀法制备超顺磁性Fe3O4纳米粒子(SPION),并通过硅烷化在SPION粒子表面引入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),制得氨基化磁性纳米粒子(Fe3O4-NH2),比较改性前后SPION对于重金属离子Cu2+的吸附,分别考察吸附溶液的pH和Cu2+初始质量浓度(ρ)对吸附效果的影响.结果表明:吸附量均随溶液pH和ρ的升高而增加,在pH为5时达到最大吸附量,ρ为5 g/L时均达到吸附平衡,Fe3O4和Fe3O4-NH2吸附量分别为12.49和103.41 mg/g.     

偕胺肟合铁(Ⅲ)纤维对分散红60~#的吸附研究

以腈纶纤维(PAN)为原料,与羟胺溶液反应,将纤维侧链上的腈基转化为偕胺肟基(NH2-C=N-OH),然后以这种功能化的腈纶纤维为基体,经配位反应将Fe3+螯合于纤维表面,形成偕胺肟合铁(Ⅲ)吸附纤维,再以此为吸附材料,吸附废水中的分散红60#染料.通过实验摸索确定了螯合纤维吸附分散红60#的最佳工艺条件为:pH=5.5,吸附时间为50min,温度为45℃.     

四酰氨基大环铁配合物在水/有机混合溶液中的电化学性质

用海藻酸钠(Sodium Alginate, SA)将四酰胺基大环铁配合物(FeⅢ-TAML)固定在热解石墨电极表面,制成 FeⅢ-TAML/SA 膜修饰电极.交流阻抗结果显示FeⅢ-TAML可以很好的固定在SA膜中.包埋在SA膜中的FeⅢ-TAML在磷酸盐缓冲溶液(PBS)和乙醇混合溶液中与电极直接传递电子,得到一对基于Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的氧化还原峰,其峰为-0.085 V 和 0.001 V(V vs SCE). 研究了扫速及电解质pH值对FeⅢ-TAML的影响,其电化学反应是受表面控制的电极过程,其电势随着PBSpH值的增加而负移且成线性关系,直线斜率为-49.86 mV·pH–1,说明 FeⅢ-TAML的电子传递过程中伴有质子转移.     

几种晶形氧化锰对Cr(Ⅲ)氧化作用的研究

采用磁力搅拌法,研究三种人工合成的氧化锰(α-MnO2、γ-MnO2、δ-MnO2)对Cr(Ⅲ)的氧化作用以及溶液pH值、温度和氧化锰表面吸附PO43-离子对Cr(Ⅲ)稳定性的影响.结果表明,三种晶形的氧化锰对Cr(Ⅲ)氧化能力为δ-MnO2>α-MnO2γ-MnO2.溶液pH值的升高和温度的降低可以降低Cr(Ⅲ)氧化速率和程度.吸附于氧化锰表面的PO43-对二氧化锰吸附Cr(Ⅵ)有抑制作用,从而降低Cr(Ⅲ)的稳定性.