无机铈基吸附剂的合成及对氟的吸附研究

在研究水合氧化铈对氟离子吸附的基础上，成功研制了无机铈基吸附剂(CFA)。对CFA吸附氟的性能进行试验研究。结果表明，CFA吸附氟的速度快，吸附量大，吸附模式符合Freundlich方程，溶液的低pH值有利于CFA对氟的吸附。表征了CFA的物理化学特征，探讨了CFA的除氟机理，推测CFA的羟基在氟的去除中起到重要作用。     

Fe3O4@SiO2@CeO2应用于废水中亚甲基蓝的吸附研究

首先通过溶剂热法制备Fe_3O_4磁核作为种子,然后通过St9ber法在种子外包覆SiO_2层,再在SiO_2层上通过均匀沉淀法使CeO_2沉积在表面,得到Fe_3O_4@SiO_2@CeO_2磁性纳米材料,并将其作为纳米吸附剂应用于废水中亚甲基蓝的吸附研究。通过优化该吸附剂的用量、溶液初始pH、震荡时间、解吸剂H_2O_2的用量等条件,进一步考察该纳米吸附剂对亚甲基蓝的再循环次数及最大吸附量。实验结果表明,在最佳条件下,该纳米吸附剂对亚甲基蓝的吸附率达82%以上,经过吸附-脱附-再吸附5次循环过程,其对亚甲基蓝的吸附率仍保持在80%以上,且最大吸附容量q_(max)=60.96 mg/g。一方面利用Fe_3O_4磁核方便磁分离功能,另一方面CeO_2层对亚甲基蓝表现出高效吸附性能,该多功能Fe_3O_4@SiO_2@CeO_2磁性纳米材料作为一种纳米吸附剂,可以潜在地应用于环境废水中亚甲基蓝染料的吸附及去除研究。     

磁性石墨烯基负载CeO2(magG/CeO2)应用于废水中亚甲基蓝的去除研究

首先通过溶剂热法制备Fe_3O_4,再通过离子强度调控法将Fe_3O_4负载到二维氧化石墨烯(GO)片层结构上,形成Fe_3O_4/GO复合纳米材料(magG),再以共沉淀法制备Fe_3O_4/GO/CeO_(2 )(magG/CeO_2)复合纳米材料,并将其作为纳米吸附剂应用于亚甲基蓝的吸附去除研究。该magG/CeO_2复合纳米材料具有Fe_3O_4磁核、GO二维片状结构及CeO_2功能材料赋于其方便磁分离性能、提供更多的吸附位点,对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能。magG/CeO_2多功能复合纳米材料通过红外光谱(FT-IR)技术表征,并优化该magG/CeO_2吸附剂的用量、溶液初始pH、震荡时间、解吸剂H_2O_2的用量等条件,进一步考察该纳米吸附剂对亚甲基蓝的再循环次数及最大吸附量。实验结果表明,在最佳条件下,对亚甲基蓝的吸附去除率达97%以上;经过5次吸附-解吸-再吸附循环过程,对亚甲基蓝的吸附率仍保持在85%以上;最大吸附容量q_(max)=12.75 mg/g, magG/CeO_2复合纳米材料是一种新型的、性能优良的纳米吸附剂材料,对亚甲基蓝具有高效吸附去除的效果。     

载镧壳聚糖去除水中氟离子的吸附特征研究

为有效去除水中氟离子,减少高氟水对人体的危害,壳聚糖与镧反应制备得到新型除氟吸附剂.用间歇吸附实验测定了不同浓度、温度和接触时间下新型吸附剂对氟离子的吸附.结果表明镧改性能显著提高壳聚糖对氟离子的吸附容量.Langmuir、Freundlich及Dubillin-Radushkevich(D-R)方程分别用来对吸附等温线进行拟合,结果表明氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附等温线符合Langmuir方程,常温下最大吸附量为4 008mg·kg-1.吸附动力学过程用一级、二级及粒内扩散模型进行分析,结果发现氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为准二级动力学;粒内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤.吸附热力学函数则进一步揭示氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为自发、吸热、熵增过程;D-R自由能E为13～17 kJ·mol-1.据此推测氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为化学吸附.图4,表2,参16.     

镧、锆改性氢氧化铝在硫酸锌电解液中的除氟性能

针对目前工业吸附剂除氟效果差、吸附容量低等问题,通过共沉淀法制备出了一种介孔Al-La-Zr复合吸附材料有效地去除硫酸锌溶液中的氟离子。首先,探究了掺杂金属的种类及比例对除氟率的影响,获得了制备最佳掺杂比例;其次,采用BET、XRD、SEM等手段对吸附剂进行了表征,了解吸附剂的主要物相、比表面积和形貌;再次,研究了吸附剂用量、吸附温度、接触时间和p H对吸附效率及吸附容量的影响,明确了工艺优化条件;最后,对吸附过程进行动力学和热力学分析,并结合吸附前后吸附剂的表征结果进一步揭示介孔Al-La-Zr复合吸附剂的吸附机理。研究结果表明：材料的主要物相为Al(OH)₃,材料表面具有丰富的孔径结构,这有利于提升材料的比表面积(127.16 m²/g),增加吸附容量;当吸附温度为30℃,p H为4.7,吸附时间为3 h,吸附剂用量为5 g/L时,吸附平衡脱氟效率为78.32%,平衡容量为15.66 mg/g;吸附过程符合拟二阶动力学模型,线性Freundlich可以很好描述吸附等温线,吸附过程为自发放热过程。吸附机理涉及离子交换、静电吸附以及金属对氟的...     

铁氧化物改性凹凸棒土吸附Sb(V)的性能研究

以凹凸棒土为原料,制备新型铁氧化物改性凹凸棒土除锑吸附剂。探讨吸附时间、p H值、竞争离子及离子强度对吸附Sb(V)性能的影响,并对其等温吸附特征和动力学进行研究。实验结果表明:当p H=6.8,投加吸附剂的量为1 g/L时,Sb(V)在铁氧化物改性凹凸棒土上的吸附平衡时间为12 h。p H显著影响铁氧化物改性凹凸棒土对Sb(V)的吸附,吸附量随着p H的增加而降低,增加离子强度对Sb(V)的吸附有一定的促进作用。铁氧化物改性凹凸棒土对Sb(V)吸附较好符合Langmuir、Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,最大吸附量可达31.79 mg/g。吸附机制主要是羟基铁的内层表面络合吸附。     

铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂除氟特性的研究

对新型铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂的比表面积、孔径分布和物相进行了表征,考察了该吸附剂的除氟吸附速率和吸附等温线,分析了pH和共存离子对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,该铁-镧复合氧化物颗粒是无定型态体相的微孔材料,比表面积为103.3m²/g;吸附速率遵从拟二级动力学模型,吸附速率受内扩散和表面吸附的影响;吸附等温线符合Freundlich方程,当氟离子平衡质量浓度为35mg/L时,吸附容量达到30mg/g;吸附的最佳pH为4,共存离子中HPO₄ ^2-对吸附效果影响最大。     

Fe3O4@SiO2@SDS的制备及其在氟喹诺酮检测中的应用

制备了Fe_3O_4@SiO_2@SDS磁性混合半胶束固相萃取吸附剂,并结合高效液相色谱法,分析检测了环境水体中的痕量氟喹诺酮类抗生素(FQs).考察了Fe_3O_4@SiO_2用量、SDS用量、p H值、乙腈中醋酸量等因素对萃取效果的影响.结果表明,在优化的试验条件下,100 m L水样中加入30 mgFe_3O_4@SiO_2和100 mg SDS可以实现6种FQs(左氧氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星、加替沙星和司帕沙星)的快速吸附,吸附效率分别为87%,82%,80%,97%,85%,84%,富集倍数达到40～77.结合高效液相色谱法检测,方法检出限为0. 1 ng·mL~(-1),可以实现痕量分析,并成功地应用于实际水样分析,回收率为87%～120%.可见,Fe3O4@Si O2@SDS混合半胶束固相萃取吸附剂具有萃取效率高、操作简单、绿色环保等优点,是一种有效的样品前处理技术.     

石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料去除水溶液中甲基红的研究

采用水热合成法制备Fe_3O_4并与SiO_2同时负载于石墨烯表面,得到石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料.运用SEM,TEM,XPS,FTIR,XRD等技术对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料进行表征.以甲基红作为有机污染物代表,研究了甲基红溶液pH、吸附时间、温度及甲基红初始浓度对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米吸附性能的影响.结果表明:石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料对甲基红吸附符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型;热力学研究表明,吸附是吸热和自发过程.因此,石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料可作为从水溶液中去除有机污染物的高效吸附剂.     

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。     

羟基磷灰石及氟掺杂对UO22+的吸附性能研究

采用湿化学沉淀法合成粉末状羟基磷灰石(HA)和氟掺杂羟基磷灰石(FHA93和FHA200),通过红外光谱、X射线衍射、热失重分析及X射线光电子能谱进行表征,研究了其对模拟废水中UO2+2的吸附去除性能,考察了p H值、UO2+2初始浓度、吸附时间和温度等条件对羟基磷灰石和氟掺杂羟基磷灰石去除UO2+2的影响。结果表明:HA,FHA93和FHA200 3种吸附剂对UO2+2的最大去除率均在99.5%左右;吸附平衡数据符合Langmuir模型,吸附动力学数据与准二阶动力学方程较吻合;FHA200在p H值2~7范围内均有较高的UO2+2去除率;FHA93在60 min内达到饱和吸附量的98%;热失重分析和耐酸性实验测试结果表明FHA200有更好的热稳定性和耐酸性。因此,氟掺杂羟基磷灰石比羟基磷灰石更适合应用于含UO2+2废水处理。     

载Fe(Ⅲ)树脂除氟性能的研究

研究了Fe(Ⅲ)改性大孔磺酸型树脂对饮用水中氟离子的吸附特性.氟在载Fe(m)树脂上的吸附不随pH的变化而变化,该吸附剂对氟的饱和吸附量随温度的升高而增加,吸附热力学方式符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,吸附动力学符合Elovich和准二级动力学模型,而且代表性竞争离子对氟在树脂上的吸附无明显影响....     

负载铝离子的新型骨炭吸附剂除氟特性

中国地下高氟水分布广泛,氟中毒是中国一种主要水致的地方病。为提高骨炭吸附剂的除氟效果,采用金属盐浸渍方法对骨炭进行改性处理,制备成负载铝离子的新型骨炭吸附剂,试验研究了载铝骨炭对水中氟离子的吸附和去除特性,包括改性后骨炭的吸附动力学和吸附等温线等。结果表明:当出水中氟离子浓度为1.0 mg/L时,载铝骨炭吸附容量为0.35 mg/g,比原料骨炭的吸附容量高75%;吸附平衡时间为3.0 h,比原料骨炭快50%。对载铝骨炭的铝离子负载量和浸出量进行检测,原料骨炭上铝离子负载量为10.06mg/g,浸出液中未检测到铝离子。通过改性,载铝骨炭具有较高的吸附容量和较快的吸附速率,抗离子干扰能力强,是一种非常适合在高氟地下水地区使用的饮用水除氟吸附剂。     

新型巯基功能化二氧化硅微球的制备及其对银离子的吸附

表面具有大量巯基的二氧化硅微球与介孔二氧化硅一样,具有吸附重金属离子的功能。通过溶胶凝胶一步法制备巯基功能化的二氧化硅微球,该微球粒度分布均匀、成球率高,直径在1μm左右。红外和拉曼光谱证明,微球表面富含大量的巯基,超短的吸附平衡时间说明巯基与Ag+迅速螯合,而不同于介孔的扩散吸附。溶液的p H对Ag~+吸附量的影响不明显,巯基功能化的微球对Ag~+的吸附遵守Slips等温模型,最大吸附量能够达到102 mg/g,并且拟合度达到99.6%。     

纳米SiO_2及磁性γ-Fe_2O_3@SiO_2对Hg~(2+)的吸附及去除

首先用微乳法合成了纳米SiO_2和纳米γ-Fe_2O_3,然后利用传统的St9ber方法合成出核壳结构的γ-Fe_2O_3@SiO_2,并利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征。采用双硫腙光度法在551nm处,测定了Hg~(2+)在纳米SiO_2、纳米γ-Fe_2O_3和γ-Fe_2O_3@SiO_2表面的吸附等温线,发现三者的吸附等温线类型依次为Ⅱ、Ⅲ和Ⅰ型,等温线类型与纳米材料的分散性、表面硅羟基、离子空位以及磁性有关。利用双吸附等温线法、准一级和准二级动力学模型对吸附数据进行拟合得出:纳米SiO_2和γ-Fe_2O_3@SiO_2对Hg~(2+)的吸附符合Langmuir等温式,而纳米γ-Fe_2O_3对Hg~(2+)的吸附符合Freundlich等温式。三者对Hg~(2+)的去除率均与pH有关,均属于准二级动力学模型。     

碱改性泡桐树叶粉末对水中Pb~(2+)的吸附特性

生物吸附剂的改性方法不同,影响吸附剂性能和其对重金属离子的去除效果.本研究采用泡桐树叶粉末经Ca(OH)2改性后,吸附废水中Pb2+,并探讨了反应时间、吸附剂浓度、p H这三个因素对吸附效果的影响.结果表明,吸附剂浓度0.8 g/L,溶液p H为5,吸附60 min即可达到平衡,此时吸附量为60.43 mg/g,去除率为95.61%,吸附过程可用准二级吸附动力学模型描述.通过扫描电镜(SEM)发现泡桐树叶粉末经改性,表面变得松散粗糙;能谱分析(XPS)发现,吸附过程中发生了阳离子交换,Pb2+被吸附到泡桐粉末表面,而Ca2+被释放到溶液中.Ca(OH)2改性泡桐树叶粉末对Pb2+具有良好的吸附性能,可以用于重金属污染废水的处理.     

改性杨木屑对NO_2~-的吸附动力学研究

杨木屑在DMF中与环氧氯丙烷、三甲胺反应制备吸附剂,当吸附剂用量为2.8 g/L,溶液中NO_2~-初始质量浓度为45 mg/L,pH值7.0左右,在25℃时吸附剂对NO_2~-的吸附百分数约为95%.吸附剂对NO_2~-的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,与Freundlich等温吸附方程更为吻合.吸附为放热过程,单位质量吸附剂的吸附量和最大饱和吸附量随吸附温度的升高而降低,表明较低的温度有利于对水溶液中NO_2~-的吸附.拟二级动力学模型能很好地体现对水溶液中NO_2~-的吸附过程.     

Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

针对含Cr(Ⅵ)废水来源广、危害大、易蓄积、难去除等特点,基于壳聚糖对Cr(Ⅵ)良好的吸附性能,合成了具有以Fe_3O_4为内核、SiO_2为夹心层、CS/PAA为外壳的类"三明治"结构,富含氨基、羟基、羧基等功能基团的新型吸附剂Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA.在最优工艺条件t=75℃,pH=2下,吸附剂投量仅为1.0g·L-1时,对质量浓度为100mg·L-1的Cr(Ⅵ)模拟废水Cr(Ⅵ)的去除率高达64.69%,这表明该吸附剂具有较高的吸附量,该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附机理服从准二级动力学过程,该吸附过程以化学作用为主。Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA是一种优良的Cr(Ⅵ)吸附剂,将有效解决Cr(Ⅵ)难处理的问题,为吸附剂的无毒无害化的研究提供一定的理论和现实指导意义。     

酵母菌对铅离子的吸附等温线研究

啤酒酵母菌作为吸附剂可以去除水溶液中的铅离子.分别在293,298,303 K时研究了铅离子质量浓度对吸附量的影响.质量浓度增加,吸附量增加,升温不利于吸附.用非线性回归分析对吸附等温线进行了拟合,在实验条件下Langmuir,Freundlich,Redlich-Peterson,Koble-Corrigan和Temkin模型均可用于分析等温线,其中Redlich-Peterson模型最好.293 K时酵母菌对铅的最大吸附量为6.07 mg/g.     

富磷水系中方解石吸附铀的探究

运用静态实验方法,探讨了不同p H、离子强度、磷酸盐浓度、固液比、铀初始质量浓度以及接触时长等条件下富磷水系中方解石吸附铀的机制.通过对平衡浓度、吸附量、吸附时长等的分析,实验结果表明富磷水系中方解石吸附铀受p H、磷酸盐浓度、固液比、铀初始质量浓度、离子强度及接触时长等多因素影响.平衡条件下,在7

11时,随p H的升高方解石吸附铀的量呈下降趋势;当其他条件一定时,吸附率随固液比增加而减小;随着铀初始浓度的增加,方解石吸附铀量增加;随着离子强度、吸附时长的增加,方解石吸附铀的量增加,在反应10 h时达到最大吸附量,反应基本达到平衡.实验还对富磷水系方解石吸附铀的等温吸附和不同接触时长的吸附数据进行了拟合,结果表明,Freundlich型等温吸附模型和Ho准二级反应动力学方程能较好地描述富磷水系方解石吸附铀的过程.