GO/APT复合材料对水中Cd(II)的吸附研究

将氧化石墨烯(GO)与凹凸棒土(APT)通过插层化学的方法制备了氧化石墨烯/凹凸棒土(GO/APT)复合材料,并研究了其对水中Cd(II)的吸附性能,考察了pH值、温度、吸附时间和吸附剂的用量等因素对吸附性能的影响.研究结果表明:制备的GO/APT复合材料具有优异的吸附性能.在温度为298 K、pH值为7、t=24 h条件下,该复合材料对水中Cd(II)的最大吸附量为216.0 mg·g^-1,其吸附等温线符合Langmuir方程、吸附过程可用准1级动力学方程描述.吸附热力学研究表明该吸附过程属于自发吸热过程.与纯GO和APT粉末相比,GO/APT复合材料对水中的Cd(II)的吸附性能更好.     

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.     

玉米秸秆对废水中Cr(Ⅵ)吸附的热力学和动力学研究

利用玉米秸秆做吸附剂,通过批次实验对废水中Cr(Ⅵ)进行吸附研究,并用单因素实验方法讨论了体系pH值、玉米秸秆加入量、温度、废水中Cr(Ⅵ)的浓度、时间等条件对其吸附的影响,从而确定最佳吸附条件.实验还对其进行了吸附热力学、吸附动力学及等温吸附模型的研究.结果表明,最佳吸附条件为向50 mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)的溶液中加入14 g·L~(-1)的玉米秸秆粉,在pH为1、吸附温度为30℃的条件下恒温搅拌3 h,其吸附效率达到最佳,去除率为92.91%.经吸附热力学分析在最佳条件下其吸附过程的△G0、△H0、△S0,表明该吸附过程为自发的吸热过程.经吸附动力学研究可以看出其行为更好地符合Lagergren准二级动力学模型.用Langmuir和Freundlich模型对等温吸附数据进行拟合,发现Langmuir模型能更好反应吸附过程特征,且其最大饱和吸附量为3.903 3 mg·g~(-1).     

Mg-Fe-Al复合氧化物的制备及其对二甲酚橙吸附性能研究

通过化学共沉淀法成功制备了Mg-Fe-Al复合氧化物,运用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪和比表面积(BET)等手段详细表征了Mg-Fe-Al复合氧化物的结构和形貌,并研究了Mg-Fe-Al复合氧化物对二甲酚橙的吸附行为。实验结果表明,当Mg-Fe-Al的摩尔比为2∶1∶1,合成pH为8,煅烧温度为300℃时,得到的Mg-Fe-Al复合氧化物比表面积达到316.54m~2·g~(-1),对二甲酚橙的最大吸附量达573.86mg·g~(-1)。该吸附过程符合Langmuir吸附方程,属于单分子层吸附。动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附4h后达到平衡状态。     

制备焙烧Mg/Al水滑石及同时去除水中氟和硬度

通过共沉淀法制备焙烧Mg/Al水滑石(HTCs-400-MgAl),利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外线光谱(FTIR)对材料进行表征,研究焙烧水滑石投加的质量浓度、温度、溶液初始pH值、吸附动力学和等温吸附等对吸附效果的影响.结果表明:当焙烧水滑石在最佳投加质量浓度为6g·L~(-1)时,其在4h内对初始质量浓度为10mg·L~(-1)的氟离子和500mg·L~(-1)的硬度(以CaCO_3的质量浓度计算)的吸附量分别为1.57,47.50mg·g~(-1);焙烧水滑石吸附氟离子的过程更符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,其去除机理为结构重建;焙烧水滑石吸附硬度的过程更符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,其去除机理包括表面吸附和生成沉淀去除.     

改性茶渣对电镀废水中Cr~(6+)的吸附特性

研究了改性茶渣对电镀废水中Cr6+的吸附,探讨温度、pH对吸附性能的影响,并对吸附过程进行动力学分析.结果表明:当进水pH为7.5(25℃)时,0.4g改性茶渣处理Cr6+质量浓度为2.852mg.L-1的电镀废水35mL,吸附平衡时间为120min,Cr6+平衡吸附量为0.214mg.g-1,吸附过程符合二级动力学模型.     

香菇培养基废料吸附矿山酸性废水中铜离子

研究了废水pH值、Cu2+初始浓度、吸附剂投加量、时间及温度对香菇培养基废料吸附Cu2+的影响,并探讨了吸附机理.随着pH值的降低,吸附量显著降低;废料吸附Cu2+同时符合Langmuir模型和Freundlich模型,最大吸附量为33.11 mg·g-1;平衡吸附时间为1 h,拟二级动力学模型可以很好地描述吸附过程,相关系数为0.9995;吸附剂最佳投加量为10 g·L-1;吸附量随着温度的升高显著减少,热力学研究表明,该吸附过程放热,低温宜自发.对吸附前后的废料进行扫描电镜及Zeta电位分析表明,废料吸附Cu2+在低pH值下以物理吸附为主,而在较高pH值下以化学吸附为主.     

酵母/硅复合材料对铈(Ⅲ)的吸附性能及机理

利用溶胶-凝胶法制备酵母/硅复合材料,研究了其对水溶液中铈离子的吸附行为.通过静态吸附试验,考察了初始pH值、吸附时间、初始质量浓度、温度和共存离子等因素对吸附性能的影响.从动力学、等温吸附方面对吸附过程进行了分析,并通过傅里叶变换红外光谱和透射电镜探讨了吸附机理.研究结果表明:pH =5.5时,吸附效果最佳;吸附量随初始质量浓度的增加而增加,随着温度的升高而增大;120 min后吸附过程趋于平衡;共存离子对铈的吸附影响不大.准二级动力学方程较好地描述了酵母/硅复合材料对铈的吸附动力学行为.Langmuir吸附等温模型能更好地描述吸附材料的吸附平衡性能,表明该吸附属于单分子层吸附,298 K时,最大吸附量为36.1 mg·g-1.     

海藻酸钠磁球制备及对亚甲基蓝的吸附研究

首先以FeCl_3·6H_2O、FeCl_2·4H_2O与NaOH为原料制备磁流体Fe_3O_4,然后以十二烷基苯磺酸钠(LAS)和海藻酸钠(SA)包裹磁流体,以CaCl_2为交联剂制备交联海藻酸钠磁球.将该磁球用于吸附溶液中的亚甲基蓝,考察相关因素对吸附的影响.结果显示,25℃,亚甲基蓝溶液质量浓度140mg/L,吸附时间240min时达到吸附平衡,吸附量为992.9mg/g,去除率研究发现磁球用量55mg时去除率达到92.2%;并且吸附过程为放热过程,温度上升,吸附量下降;当溶液pH介于6～9时磁球吸附量基本保持不变.吸附动力学模拟表明,吸附过程更符合Lagergren准一级动力学模型,吸附等温模拟显示与Freundlich方程有很好的拟合度.     

稀土掺杂铁炭复合材料处理含砷废水

针对毒性大、污染严重的含砷废水,采用铁粉和活性炭为原料,加入一定的粘合剂制备铁炭复合材料,然后在复合材料中掺杂二氧化铈(Ce O2)制备了新型铁炭复合材料,研究考察了制备过程中铁炭质量比、二氧化铈质量分数、焙烧温度等3个因素对材料吸附As(Ⅲ)性能的影响,并对吸附过程进行了动力学研究。结果表明,稀土掺杂铁炭复合材料对废水中的As(Ⅲ)具有显著的吸附效果。在铁炭质量比为1∶1、二氧化铈质量分数为3%、焙烧温度为600℃的条件下所制得的稀土掺杂铁炭复合材料对于含As(Ⅲ)浓度为10 mg/L的废水除砷率高达93.39%。动力学研究表明,复合材料对于含As(Ⅲ)浓度为10~30 mg/L的废水具有良好的吸附效果,平衡吸附容量最高可达3.890 mg/g,吸附规律符合Lagergren一级动力学方程和颗粒内扩散模型,吸附过程主要受颗粒内扩散的控制。     

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.     

镧基改性Fe_3O_4吸附废水中磷酸盐研究

使用镧基改性材料去除废水中磷酸盐已备受关注,然而,如何有效回收镧基吸附剂是有待解决的关键难题。本研究采用水热法合成磁性Fe_3O_4镧基改性复合材料,并以该复合材料作为吸附剂,深入研究了磷酸盐吸附动力学和等温吸附,以及竞争离子、溶液pH值对其吸附效果的影响。研究结果显示,该镧基改性复合材料在吸附磷酸盐120 min后即可达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型。吸附等温线可较好地为Langmuir模型所描述,当温度为25℃时,其最大磷吸附容量可达69.60 mg/g。溶液pH值对复合材料吸附能力有较大影响,在pH值为3～5范围内,其磷吸附能力最高。废水中常见的阴离子对磷酸盐的吸附影响可基本忽略,表明该复合材料对磷酸盐具有较好的选择性。     

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.     

泥沙质量浓度和pH对不同粒径泥沙吸附磷影响研究

以北京大兴南海子湖表层沉积物为研究对象,测试分析了粒径φ0.246mm、泥沙在含沙质量浓度为5、10、30、50g·L-1对磷的吸附过程,以及细砂(0.147～0.246 mm)、极细砂(0.074～0.147 mm)、粉粒(0.038 5～0.074 0mm)和粉粒粘粒混合物(≤0.038 5mm)4种粒径泥沙在不同pH值条件下对磷的吸附行为.研究结果表明:二级动力学方程能够比较理想地反映南海子泥沙对磷的吸附动力学过程(R20.98),吸附平衡时单位质量泥沙饱和吸附量由大到小排序为:粉粒黏粒混合物(0.107mg·g-1)、粉粒(0.096mg·g-1)、细砂(0.095mg·g-1)、极细砂(0.051mg·g-1)·pH值对极细砂、粉粒、粉粒黏粒混合物影响相似,pH值为4～10之间,吸附量变化不大,在pH10时,吸附量降低,pH4时,吸附量升高.在磷初始质量浓度ρ01.2mg·L-1时,随着泥沙质量浓度增大水溶液中磷吸附的绝对量升高,从最大吸附容量(Xm)来看,单位质量泥沙吸附磷量降低,泥沙之间对磷的吸附存在竞争且与磷初始质量浓度有关.     

一种铁-氮-碳材料的制备及其对磷的吸附效能研究

通过高温下在N_2中热解合成一种铁-氮-碳吸附材料,通过SEM、EDS、TEM和XRD等对其结构进行表征,试验了初始pH、投加量、吸附时间、温度和初始浓度等条件对吸附除磷效果的影响。结果表明,制备的材料在pH为1,温度25℃时,对磷的最大吸附容量可达3.47 mg·g~(-1)。吸附动力学符合准二级动力学方程,以单层的化学吸附为主,且材料对磷酸盐的吸附等温线符合Freundlich方程。该材料对富营养化水体磷吸附去除具有一定应用潜力。     

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.     

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.     

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.     

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.     

双氰胺修饰环氧纤维素对甲基橙溶液的吸附研究

通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对纤维素进行化学改性得到环氧纤维素,在环氧纤维素上引入功能基团双氰胺,合成了双氰胺改性的环氧纤维素吸附剂(CMS),并通过FT-IR,TGA/DTA,SEM对其结构进行了表征.将CMS用于甲基橙的吸附研究,对吸附时间、温度、pH、初始浓度进行考察,确定了最佳实验条件.对实验数据进行吸附等温线拟合,结果表明,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,最大理论吸附容量为213.22mg·g-1;与实际实验数据相吻合;同时吸附过程符合准二级动力学方程.