三乙烯四胺基蔗渣纤维素的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附研究

为了处理Cu(Ⅱ)低浓度污染的水溶液,对天然高分子原料蔗渣纤维素改性,接入三乙烯四胺,制备三乙烯四胺基蔗渣纤维素,并对制备过程工艺条件进行优化,结果表明,蔗渣纤维素与环氧氯丙烷固液比为1∶7,纤维素与环氧氯丙烷反应温度为25℃,反应介质NaOH溶液的质量浓度为2.5%时,吸附性能最好。当溶液Cu(Ⅱ)初始浓度为20 mg/L,吸附剂加入量为10 g/L,溶液pH为6,吸附时间为40 min,吸附温度为15℃时,吸附后Cu(Ⅱ)浓度为0.72 mg/L,达到国家地面Ⅱ类水质标准,并对吸附过程作了Langmuir模型和准二级吸附动力学模型研究。     

块状花生壳吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的特性研究

研究块状花生壳对Cd2+和Pb2+的吸附特性.考察吸附剂投加量、溶液初始pH、吸附时间和溶液初始浓度等对吸附的影响,在此基础上拟合分析吸附动力学和吸附等温线.结果表明:吸附36h达到平衡,块状花生壳对Cd2+和Pb2+的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型.在25℃,Cd2+和Pb2+的初始浓度为100mg/L时,块状花生壳对二者的吸附量分别可达到10.47mg/g和17.37mg/g.     

类水滑石的插层改性及其对沼液中磷的吸附分离

通过恒定pH法成功合成了均苯四甲酸插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-PMA-LDHs),考察了它的特征结构及组成通式,并对沼液中磷的吸附性能进行了研究.结果表明,Zn2Al-PMA-LDHs对四川遂宁沼气工程所产沼液中磷的吸附性能要大大优于未插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-Cl-LDHs).当吸附剂用量为0.1g/L时,Zn2Al-PMA-LDHs在4h内,对沼液中磷的吸附量由未插层前的11.58mg/g提高了约248%,达到40.31mg/g.同时该吸附剂对沼液中磷酸根的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线表现为Langmuir型.用0.1 mol/L NaOH溶液对吸附后的Zn2Al-PMALDHs进行解吸再生,经过4个循环周期,其对沼液中磷的吸附量仍能达到首次吸附量的70%左右.     

茶叶渣对Ni(II)的吸附动力学及等温吸附模型研究

研究了茶叶渣对Ni(Ⅱ)的吸附动力学特性。在茶叶渣量1.2 g、pH5.5、温度25℃、吸附时间1 h条件下,研究了不同Ni(Ⅱ)初始浓度(120 mg/L、200 mg/L、320 mg/L、600 mg/L、800 mg/L、1 000 mg/L)的等温吸附曲线。得出了Langmuir、Freun-dlich及Temkin方程的有关参数。研究结果表明,Temkin等温吸附模型符合得更好。     

磁性介孔二氧化钛/氧化石墨烯复合材料的制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附

以钛酸四丁酯、纳米四氧化三铁和氧化石墨烯(GO)为主要原料,通过化学沉积法和水热法合成了磁性介孔二氧化钛/氧化石墨烯(MTiO_2/GO)复合材料,并用其处理含Cd(Ⅱ)废水。采用了X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见漫反射光谱仪等手段对MTiO_2/GO进行结构表征,考察了GO含量、MTiO_2/GO投加量、溶液初始pH、反应时间和Cd(Ⅱ)初始浓度对MTiO_2/GO吸附Cd(Ⅱ)的影响,分析了吸附过程的动力学和等温线特征。结果表明,在GO质量分数为60wt%,MTiO_2/GO投加量为10 mg,pH为6和吸附时间为90 min的条件下,MTiO_2/GO对10 mg/L Cd(Ⅱ)的吸附效果最佳,吸附率为95.43%。吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型。经5次吸附-解吸后,Cd(Ⅱ)的吸附率仍高达91.85%,说明MTiO_2/GO具有较高的循环利用性能。     

白陶土对Pb(Ⅱ)吸附特性

采用间歇试验研究白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附特性,考虑了吸附剂用量、初始溶液pH、离子强度、反应时间、温度及铅初始浓度等因素的影响.间歇试验结果表明,吸附剂用量、pH、离子强度等因素对铅去除影响显著,温度对白陶土吸附能力影响相对较小.在20℃、pH0=5.5、初始浓度200 mg/L、吸附剂用量1g/L下,白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附量可达136.33mg/g.动力学试验结果表明,白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附为快速反应,10min时的吸附量为最大吸附量的80%,180min内即达到吸附平衡,伪二级动力学模型对白陶土吸附Pb(Ⅱ)的过程拟合较好.Langmuir模型可较好地预测白陶土对Pb(Ⅱ)的等温吸附.热力学试验结果表明,白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附为自发与吸热反应,升温有利于吸附反应的进行.白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附机制为离子交换、静电吸附与络合反应.     

酿酒酵母吸附Zn2+和Cd2+的动力学

为了去除废水中的重金属离子,研究用酿酒酵母吸附金属离子Zn2 和Cd2 的生物吸附动力学。实验结果表明,当Zn2 和Cd2 初始浓度为1 mmol/L时,Zn2 和Cd2 在酿酒酵母上的吸附过程进行得很快,在3 h内即可达到吸附平衡。用准二级动力学方程式描述Zn2 和Cd2 在酿酒酵母上的吸附动力学行为(R2>0.99)。经计算得出,酿酒酵母吸附Zn2 和Cd2 的动力学参数k2分别为48 mg/(mg.min)和19mg/(mg.min),平衡吸附量qe分别为6.974 mg/g和12.77mg/g。酿酒酵母废菌体可用于处理低浓度含Cu2 和Cd2 的废水。     

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。     

钝化剂铁粉对Cd(Ⅱ)的吸附特性

以铁粉为稳定化剂,通过吸附试验,系统分析了多种因素影响下Cd(Ⅱ)在铁粉中的吸附特性;利用吸附等温线、吸附动力学对铁粉吸附Cd(Ⅱ)进行研究,并通过反应前后SEM电镜图和XRD衍射谱图分析吸附反应机理.试验结果表明:铁粉对Cd(Ⅱ)的单位吸附量随初始溶液质量浓度和反应时间的增加呈上升趋势,随铁粉掺量的增加呈下降趋势;初始溶液酸碱度对铁粉吸附Cd(Ⅱ)影响并不大;在Cd(Ⅱ)初始质量浓度为100 mg·L~(-1),铁粉掺量为20 g·L~(-1),反应时间为48 h的条件下,Cd(Ⅱ)去除率达到94%,平衡吸附量为4.69 mg·g~(-1);Langmuir等温线、Freundlich等温线、R-P等温线和颗粒内扩散模型较为符合本反应;谱图分析得出铁粉去除Cd(Ⅱ)主要通过物理吸附和化学吸附,并以化学吸附为主,具体作用形式包括Cd(Ⅱ)被铁粉还原固定,含铁胶体吸附Cd(Ⅱ)共沉淀,以及静电作用等.     

碱改性生物炭-凹凸棒制备及其对水中磷的去除

磷是动植物必不可少的营养物质．然而，地表水中过量的磷会导致水生植物和藻类的快速生长．本研究通过氯化镁对玉米芯残渣进行改性，在无氧条件下高温烧制并与碱改性凹凸棒混合，制备了一种碱改性生物炭-凹凸棒土复合物(MgO-CB-AMAP)．该碱改性生物炭具有高比表面积，达396.2 m~2/g，明显高于直接煅烧制备的生物碳(132.7 m~2/g)．进一步，评价了MgO-CB-AMAP复合物对水中磷的吸附性能．结果表明：当水中磷浓度5 mg/L、玉米芯及凹凸棒的比例为1∶3、用量为2 g/L时，6 h后磷去除率达91%，吸附量为9.7 mg/g，均高于生物炭(3.6 mg/g)和碱改性凹凸棒(6.1 mg/g)．最后，对MgO-CB-AMAP在模拟含磷污染水体中磷的吸附过程进行了动力学研究，该吸附过程符合准二级动力学模型．研究结果表明这种碱改性生物炭-凹凸棒土复合物在磷污染控制中有很好的应用前景．     

土霉素菌渣活性炭吸附处理低浓度含铬废水

采用活化法制备土霉素菌渣活性炭(菌渣炭),并用于处理低浓度含铬废水。经过组分测定可以看出土霉素菌渣含有较高的挥发分,灰分含量较低;元素分析中C、O元素的含量较高,表明土霉素菌渣含有大量的有机物和菌体蛋白;BET测得菌渣炭的比表面积、孔容和孔径都较大,通过扫描电镜可观察出菌渣炭具有较多的微孔和中孔,有利于对Cr(VI)定的吸附。通过单因素实验确定在初始Cr(VI)浓度为2mg/L时菌渣炭对Cr(VI)的最佳吸附pH、吸附剂投加量、吸附时间分别为4、0.5g/L、 50min, Cr(VI)的最高去除率为96.2%。热力学和动力学分析结果表明菌渣炭对Cr(VI)的吸附符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型。菌渣炭的饱和吸附量为17.93 mg/g,对Cr(VI)的吸附速率与吸附剂上未被占据的吸附位点的平方成正比。用1mol/L的HCl对菌渣炭进行洗脱再生,经过4次循环实验Cr(VI)的去除率为77.1%,剩余溶液中Cr(VI)浓度为0.459 mg/L,满足污水综合排放标准0.5 mg/L,菌渣炭的饱和吸附量为2.018 mg/g,表明菌渣炭的再生性能良好。     

热改性砂对水中磷的吸附研究

通过小试振荡实验,研究了经573℃热改性的颗粒状石英砂(热改性砂)对水中低浓度磷的吸附效果.对原砂和热改性砂的XRD图谱分析,验证了石英砂的同质异晶转变.研究结果表明,实验时段内热改性砂对水中低浓度磷(1mg/L)的去除率达到99%,磷吸附动力学和等温吸附实验结果可分别由准二级反应动力学模型和Langmuir吸附等温线非线性模拟,相关系数R2均大于0.95.25℃时,热改性砂最大吸附容量(qm)为0.71 mg/g(磷/吸附剂),D-R吸附模型计算的吸附平均自由能E=7.21kJ/mol,物理吸附为优势吸附行为.热改性颗粒状石英砂吸附除磷实现了不引入二次污染的除磷过程,拓宽了颗粒状石英砂在水处理中的应用,为再生水中磷的去除提供了理论支持.     

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.     

有机膨润土对水中2,4-二氯苯酚的吸附性能研究

探讨了不同吸附剂,吸附时间、溶液pH、吸附剂投加量,2,4-二氯苯酚初始质量浓度以及温度等因素下有机改性膨润土对水中2,4-二氯苯酚吸附效果的影响.结果表明:吸附剂质量浓度为10 g/L(投加量为0.25 g)时,在室温(30℃)和自然pH值的条件下,十六烷基二甲基苄基铵盐改性(DK3)对3 000 mg/L的2,4-二氯苯酚溶液吸附60 min吸附效果最好.吸附过程符合伪二级反应动力学模型,吸附等温线符合Langmuir型等温方程,Langmuir理论最大吸附容量在30℃时可达到281.8 mg/g,吸附热力学参数表明吸附过程是放热、自发的物理吸附过程.     

三种人工湿地基质吸附氮磷的基础实验研究

选用广西平果某铝厂三种废渣作为基质材料进行磷素和氮素等温吸附实验和动力学实验研究,结果表明:当氮溶液浓度和磷溶液浓度分别为5～500 mg/L时,磷素和氮素的理论最大吸附量均为1#废渣,分别达到9 240 mg/kg和6 062 mg/kg.动力学实验表明在当磷溶液浓度为5 mg/L时,三种废渣中对磷的吸附去除率以1#废渣最大达到了96%;当初始氮溶液浓度为50 mg/L时,以2#废渣的吸附去除率最大, 为52%. 相比之下,对氮素的实际吸附容量和去除率都没有达到磷素的水平.     

酿酒酵母吸附Zn~(2 )和Cd~(2 )的动力学

为了去除废水中的重金属离子,研究了用酿酒酵母吸附金属离子Zn2 和Cd2 的生物吸附动力学。实验结果表明,当Zn2 和Cd2 初始浓度为1mmol/L时,Zn2 和Cd2 在酿酒酵母上的吸附过程进行得很快,在3h内即可达到吸附平衡。用准二级动力学方程式描述Zn2 和Cd2 在酿酒酵母上的吸附动力学行为(R2>0.99)。经计算得出,酿酒酵母吸附Zn2 和Cd2 的动力学参数k2分别为48mg/(mg·min)和19mg/(mg·min);平衡吸附量qe分别为6.974mg/g和12.77mg/g。酿酒酵母废菌体可用于处理低浓度含Cu2 和Cd2 的废水。     

硅胶分离富集-火焰原子吸收法测定镉和锰

利用高温处理过的硅胶作为固相萃取剂,富集样品中的痕量金属Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ),并用火焰原子吸收光谱法(FAAS)进行检测。考察了硅胶用量、pH、酸体积、酸浓度等对吸附率和解吸率的影响,同时考察了静态饱和吸附容量和共存离子的影响。结果表明,当硅胶用量为0.3 g和pH为6.0时,硅胶对Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附率均可达到90%以上;用0.1 mol/L的HNO3可把吸附在硅胶上的Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)定量洗脱。硅胶对Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的静态饱和吸附容量分别为45.5 mg/g和35.3 mg/g;此法对Cd(Ⅱ)的检出限为3.10μg/L,对Mn(Ⅱ)的检出限为2.90μg/L;相对标准偏差分别为2.1%和2.2%。在优化的实验条件下,实测水样中Cd(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的含量,加标回收率均为97%~104%,结果令人满意。     

CNFs/CS对重金属离子的吸附性能研究

文章用冷冻干燥法制备纤维素纳米纤维/壳聚糖(cellulose nanofibers/chitosan, CNFs/CS)复合材料，并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)仪和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)仪对其进行表征，结果表明，CNFs/CS表面有丰富的官能团，如—NH₂、—COOH和—OH。通过批量吸附试验，对CNFs/CS去除废水中Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的条件进行优化，并对试验数据进行动力学模型和吸附等温模型拟合，结果表明，CNFs/CS对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附均符合拟二阶动力学模型和Langmuir等温模型，且其对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为181.81、187.89 mg/g;同时热力学分析结果表明，该吸附是自发的吸热过程。     

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.     

5A沸石和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)吸附性能比较研究

目的研究5A沸石和Al-SBA-15分子筛处理含Cd~(2+)废水的效果,确定处理含Cd~(2+)废水的最佳工艺条件.方法以三嵌段共聚物(EO20PO70EO20)为模板剂,合成了Al-SBA-15介孔分子筛;采用XRD,N2吸附-脱附对样品进行了表征;考察分子筛用量、溶液p H值、溶液初始浓度和吸附时间对分子筛吸附性能的影响.用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合了吸附材料对Cd~(2+)的吸附过程,并探讨了吸附过程的吸附动力学模型.结果 5A和Al-SBA-15分子筛在投加量为0.24 g/L和6 g/L、p H值为6和7、吸附时间为20 min和45 min时,对Cd~(2+)初始质量浓度分别为20 mg/L和30 mg/L废水溶液的去除率达到99.87%和92.10%;5A和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)的吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型,最大理论吸附量分别为176.367 mg/g和9.066 mg/g.结论两种分子筛对Cd~(2+)的吸附过程符合准二级动力学速率方程.5A沸石分子筛对Cd~(2+)处理效果优于Al-SBA-15介孔分子筛,分子筛的孔道结构和表面性质对Cd~(2+)去除效果有重要影响.