硫酸改性活性炭及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr(VI)的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为:将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr(VI)的最佳方式为:溶液pH值3-5,改性炭投加比为1:100(重量比),(补充单位),Cr(VI)去除率为95.6%(较原炭提高了19.6%).改性炭强化Cr(VI)去除的机理主要是:改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

荔枝壳对Cr(VI)的吸附性能研究

为考察荔枝壳对废水中Cr(VI)的吸附性能,用电镜对荔枝壳进行表征,并考察了p H、吸附剂用量、时间和温度对吸附性能的影响。结果表明荔枝壳表面粗糙、凹凸不平,对Cr(VI)具有较强的吸附能力。在温度25℃下,震荡吸附3 h,荔枝壳对Cr(VI)去除率可达91.5%。荔枝壳对Cr(VI)吸附的动力学和热力学研究结果表明,该吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温方程。     

碳纳米管的表面修饰及其在水中的分散性能研究

采用硫酸和硝酸混合酸对催化裂解法(CⅧ法)制备的多壁碳纳米管(CNTs)进行纯化,然后运用十六烷基三甲基溴化胺(HTAB)对CNTs进行修饰,并利用透射电子显微镜、红外光谱和拉曼光谱表征了CNTs的表面结构;另外,通过数码照相机和乌氏粘度计研究了修饰的CNTs在水中的分散性能,实验结果表明,通过混合酸处理能够使CNTS表面拥有较多的羟基和羧基官能团;在氨水的作用下,CNTs能够被HTAB所包覆,而且修饰后的CNTs在水中的分散性能得到提高．     

零价纳米铁对水中Cr(VI)的吸附动力学研究

 为开发新型环境材料,改进治理技术以控制或修复污染水体中Cr(Ⅵ),采用NaBH₄还原Fe³⁺制备纳米级零价铁(NZVI).X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)测试表明,制备的纳米铁颗粒纯度高、粒径小、粒度均匀.以Cr(VI)为研究对象,批试验考查了溶液初始浓度、NZVI投加量、温度等条件对去除效果的影响,研究了NZVI对Cr(VI)的吸附动力学.结果表明,室温、pH值为6-7时,NZVI加入量为0.15g/L,水体中Cr(VI)浓度为30.0mg/L时,Cr(VI)最大吸附量为198.02mg/g,Cr(VI)在NZVI上的吸附符合准二级动力学方程.实验结果显示,纳米零价铁能快速去除水体中Cr(VI);溶液初始浓度、NZVI投加量等是影响Cr(VI)脱除的主要因素,Cr(VI)去除率随反应温度和NZVI投加量升高而升高,随初始浓度升高而降低.实验表明,该纳米铁在废水除铬领域具有较好的应用前景.     

聚乙烯醇改性无纺布的制备及表征

采用表面涂覆法将PVA固定在聚丙烯无纺布表面进行表面改性,运用全反射红外光谱(FTIR-ATR)、扫描电镜(SEM)和X-电子能谱(XPS)技术对改性前后无纺布表面的结构及状态进行了分析,测定了改性前后表面的水接触角,探讨了PVA浓度对表面亲水性能的影响.研究结果表明,PVA与GA交联形成的薄膜(凝胶层),将亲水性的-C-O-、-C-O-C-等基团引入到无纺布的表面,明显改善了表面的亲水性能;随着PVA浓度的增加,表面亲水性增加,在PVA浓度为0.8wt%时,改性表面的亲水性最好.     

中药材废渣基活性炭对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能初步研究

采用中药材废渣基活性炭处理含Cr(VI)废水,考察了pH、离子浓度、活性炭投加量、吸附时间对其吸附性能的影响,并对其吸附过程进行初步研究。结果表明,在pH=2、离子浓度80mg/L、活性炭投加量0.1g以及吸附时间为1h下吸附性能最佳。活性炭对Cr(VI)的吸附等温线符合Freundlich模型,采用准二级动力学模型能更好的描述活性炭对Cr(VI)吸附动力学过程。     

改性花生壳对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

为了解决处理含铬等重金属废水时成本高和效率低等问题,采用吸附法去除Cr(VI),筛选廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题。而纤维素类农作物废弃物是廉价吸附剂的重要来源,文中选用花生壳为吸附剂原料,采用盐酸对其表面进行酸化改性。考察了pH值、温度、Cr(VI)初始浓度、改性花生壳投加量和吸附时间对铬离子吸附效果的影响。结果表明,最佳吸附条件为pH=1,温度为50℃,铬离子浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为140 min.通过考察反应动力学过程,发现改性花生壳吸附符合准二级反应动力学方程,Freundlich等温吸附模型也能较好地描述改性花生壳对铬离子溶液的等温吸附过程。经过分析研究和实验验证,改性花生壳对吸附废水中的Cr(VI)是可行有效的。     

Fe(Ⅱ)改性蒙脱石去除Cr(Ⅵ)的性能及其机理研究

通过逐步加入抗坏血酸与硫酸亚铁盐到蒙脱石浆液,制备了一种环境友好型抗氧化型还原功能矿物材料(AFe(II)-Mt);同时制备了单独加入Fe(II)离子改性的蒙脱石Fe(II)-Mt,比较这2种还原功能材料对Cr(VI)的去除性能.结果表明:p H为2~7时A-Fe(II)-Mt去除效果最好,最大去除量为34.9 mg/g,而Fe(II)-Mt为26.8 mg/g.反应在90 min内趋于平衡,符合假二级动力学方程.其中,A-Fe(II)-Mt对Cr(VI)的去除过程:首先Cr(VI)阴离子被吸附到亚铁改性蒙脱石表面,接着被还原为低毒的Cr(III),之后Cr(III)可能形成氢氧化物或被蒙脱石吸附而固定.这种去除六价铬的治理方法对于铬的稳定化处置具有高效和安全性,应用前景广泛.     

Fe(II)改性蒙脱石对Cr(VI) 去除的反应性能及其机理研究

通过逐步加入抗坏血酸与硫酸亚铁盐到蒙脱石浆液,制备了一种环境友好型抗氧化型还原功能矿物材料(A-Fe(II)-Mt);同时制备了单独加入Fe(II)离子改性的蒙脱石Fe(II)-Mt。系统对比考察这两种还原功能材料对Cr(VI)的去除性能。实验结果表明:pH为2-7范围内,A-Fe(II)-Mt去除效果最好,最大去除量为34.9mg/g,而Fe(II)-Mt为26.8 mg/g。反应90 min时间内趋于平衡,并符合假二级动力学方程。其中,A-Fe(II)-Mt 对Cr(VI)的去除过程:首先Cr(VI)阴离子被吸附到亚铁改性蒙脱石表面,接着被还原为低毒的Cr(III),之后Cr(III)可能形成氢氧化物或被蒙脱石吸附而固定。这种去除六价铬的治理手段对于铬的稳定化处置具有高效和安全性,因而其应用前景广泛。     

Cr(VI)-苯酚共存污染体系中的光催化反应研究

采用焙烧的P-25 TiO2作为光催化剂,研究了Cr(VI)-苯酚共存污染体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化,并考察了pH值、气氛和初始浓度等对其光催化性能的影响。结果表明,Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)及苯酚的去除率均较Cr(VI)和苯酚的单一体系高;酸性条件下有利于Cr(VI)的光催化还原,中性条件下苯酚的光催化降解率最高;气氛对Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化均无明显影响;增大苯酚浓度可以有效的提高该体系中Cr(VI)的光催化还原,增大Cr(VI)浓度可以有效的提高该体系中苯酚的光催化氧化;Cr(VI)离子的光催化还原遵循L-H动力学规律,而苯酚的光催化氧化符合一级反应动力学规律。     

交联聚乙烯醇膜制备优化及在电吸附中的应用

采用化学交联法制备聚乙烯醇(PVA)复合膜,研究磺基琥珀酸(SSA)交联聚乙烯醇薄膜的电容去离子行为.磺基琥珀酸作为一种交联剂和亲水基团的给体,可以很好地应用于聚乙烯醇膜的改性.详细研究了制备工艺(交联剂含量,交联温度)对复合膜电容去离子性能的影响,并进行对比实验,将电容去离子系统(CDI)(仅使用活性炭电极)和采用了PVA与SSA交联的膜电容去离子系统(MCDI)(电极表面覆盖离子交换膜)分别进行吸脱附运行操作.结果表明:当交联剂SSA的质量分数为5%,交联温度为100℃时,交联聚乙烯醇复合膜在电容去离子中的应用使电极的吸附量增强了15%左右,电荷效率平均提高了25%.     

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。     

污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究

以剩余污泥为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为活化剂制取改性吸附剂,通过恒温水浴振荡静态吸附实验研究了改性吸附剂对含Cu(Ⅱ)和Cr(VI)废水的吸附性能.借助比表面积测定仪、红外光谱仪和扫描电镜仪对改性前后的污泥进行了表征.比较了污泥改性前后的吸附效果、考察了溶液初始pH、溶液初始浓度、吸附平衡时间、温度等因素对吸附效率的影响,同时,研究了改性污泥吸附剂对Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附动力学行为.结果表明,改性污泥吸附剂表面及孔洞均变得疏松和粗糙,且孔洞明显增大,BET比表面积为14.97 m~2·g~(-1).改性后污泥对Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附性能明显增加,在Cu(Ⅱ)和Cr(VI)初始浓度均为50 mg·L~(-1)时,吸附剂投加量4 g·L~(-1),反应体系温度25℃,pH为3.0,吸附平衡时间为30 min时,去除率比改性前分别增大了56.79%和47.60%;Cu(Ⅱ)和Cr(VI)离子最大理论吸附量分别达到21.06和14.85 mg·g~(-1).吸附机制分析表明,吸附等温线数据符合Langmuir模型,模型R~2分别为0.998和0.999,存在单分子层吸附;在实验温度下(15、25、35、45℃)的吸附动力学实验数据符合准二级动力学模型,R~2均达到了0.99以上,且随着温度的升高,吸附越容易进行,说明Cu(Ⅱ)和Cr(VI)的吸附以化学吸附为主,物理吸附为辅.改性吸附剂能够应用于含有重金属的废水处理,实现废物资源化利用.     

四氧化三铁/植酸钠对水中六价铬的分离

四氧化三铁(Fe3O4)这一用途广泛的功能性磁性纳米粒子,但是由于在制备过程中,其形貌难以控制,团聚严重,大大限制了它的应用.用环境友好的植酸钠(IP6)胶束为模板,利用分子中六个不共面的磷酸酯键,络合铁离子,水解制备了Fe3O4/IP6纳米结构,其有分散性好,长期稳定的特点.Fe3O4/IP6中磷酸酯键可捕获富集水体中Cr(VI)离子,利用Fe3O4的磁性,通过外磁场将Cr(VI)离子从废水中分离出来.实验结果表明:该过程时间短(10 min),效果理想.还观察了水体p H值变化对Fe3O4/IP6纳米粒子分离Cr(VI)的影响.     

水体中六价铬生物吸附与解吸附条件与特性

以毛霉(MucorLH3)菌体作为吸附剂,对水体中的Cr(VI)进行生物吸附与解吸附研究,对吸附实验条件进行了优化.实验结果表明,酸性环境条件(pH1)以及温度28℃有利于Cr(VI)的生物吸附,在8 h内Cr(VI)的生物吸附去除效率达99%.对5种解吸附剂进行解吸附对比,0.1 mol/LNaOH溶液解吸附效果最好,解吸附率达到98.6%,为最优解吸附剂.5次吸附-解吸附循环实验表明:毛霉最作为吸附剂对Cr(VI)的吸附效果比较理想,通过解吸附可以很好地做到重复利用吸附剂.     

氨基功能化SiO_2的制备、表征及吸附性能

用水包油微乳模板法和后嫁接法相结合,制得氨基功能化介孔SiO2材料,并对其作为Cr(VI)的有效吸附剂进行表征及测定.N2吸附/脱附及小角X衍射实验均证明该材料具有典型的介孔结构;通过红外测定可知,功能性基团(—NH2)已成功接枝于介孔SiO2材料的孔道内部(表面);氨基对Cr(VI)的吸附起主要作用,吸附饱和的功能化材料可经酸洗(HCL)回收利用.     

MgAl-LDH/CNTs复合材料的制备及其对四环素的吸附研究

利用共沉淀法合成了碳纳米管复合改性的水滑石(MgAl-LDH/CNTs),并作为吸附剂去除水体中的四环素，研究其对四环素的吸附性能和机制。实验结果表明，碳纳米管成功复合到镁铝水滑石表面上。MgAl-LDH/CNTs在近中性条件下对四环素的吸附性能最强，吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir模型，拟合得到的最大吸附量为44.163mg/g。MgAl-LDH/CNTs对四环素的吸附机理可能存在静电作用、氢键和π-π相互作用。研究结果可为水体中四环素的去除提供新方法。     

改性 PAC吸附低温水中低质量浓度 Cr（VI）研究

通过HNO3、NaOH氧化和负载食品级单宁酸等改性技术制备改性PAC,考察改性PAC对低温（2℃）水中低质量浓度Cr（VI）及Cr（Ⅲ）离子（0．500 mg／L）的去除性能,选择制备高效吸附低质量浓度Cr（ VI）的PAC表面改性技术．试验结果表明,表面负载食品级单宁酸改性（ TA－OC）为最佳改性方法,其比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳,正交试验确定的TA－OC的最佳制备条件为：单宁酸质量浓度为15 mg／L,pH值为4,温度为40℃,时间为9 h．     

水热法制备CNTs/ZnS复合材料

在低温条件下利用水热法在未加修饰的原始碳纳米管(CNTs)上包覆硫化锌(ZnS)。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试表明ZnS层连续均匀的覆盖在CNTs上,厚度约为24 nm,具有闪锌矿结构,红外光谱结果说明乙酰胺吸附在CNTs/ZnS表面,抑制了ZnS层的厚度,紫外-可见吸收光谱结果表明在220 nm,265 nm处存在紫外吸收峰。以亚甲基蓝为目标降解物,光催化实验结果表明,与ZnS、CNTs相比,CNTs/ZnS复合材料显现出更好的光催化活性。     

应用基团电负性理论分析丙三醇黄原酸钠抑制毒砂作用机理

通过Zeta的测定和基团电负性理论探讨丙三醇黄原酸钠抑制毒砂浮选的作用机理.研究结果表明:丙三醇黄原酸钠由于有亲固基团-OCSS(H)和多个亲水基团-OH,是一种阴离子有机抑制剂,亲固基团-OCSS(H)均易变成阴离子吸附于毒砂表面,亲水基团-OH与水作用形成氢键,能牢固吸附在硫化矿表面,形成一层亲水薄膜,有效阻止捕收剂在矿物表面的吸附;当Ph=3～12时,对毒砂有强烈抑制作用.毒砂的浮选回收率小于30%.