Efficient adsorption of As(V) on poly(acrylo-amidino ethylene amine) nanofiber membranes

Poly(acrylo-amidino ethylene amine) (PAEA) nanofiber membranes have been synthesized by combining the electrospinning technique and subsequent chemical modification. The membranes were used to remove As(V) from aqueous solution. The adsorption kinetics, equilibrium isotherms, and pH effect were investigated in batch experiments. The Langmuir isotherm and pseudo second-order kinetic models agree well with the experimental data. The PAEA nanofibers are effective for As(V) adsorption at pH 3. Experimental results showed that the maximum adsorption capacity of the PAEA nanofibers with As(V) is 76.92 mg g-1 , which is much higher than that of the PAEA microfibers (27.62 mg g-1 ). The adsorption rate of PAEA nanofibers is faster than that of PAEA microfibers due to its higher specific surface area. The PAEA nanofibers can be used as an effective adsorbent for the removal of As(V) in aqueous solution due to high adsorption capacity and short adsorption time to achieve equilibrium.     

甘蔗渣吸附剂的制备及其对Pb 2+、Cu2+、Cr3+的吸附动力学研究

 通过用三氯氧磷对甘蔗渣进行改性,制备了含有强吸附能力的磷酸基团的甘蔗渣吸附剂,研究了磷酸化反应条件对离子吸附性能的影响。产物的结构通过红外光谱进行了表征,同时也测试了所制备的甘蔗渣吸附剂的一些物理性质如表面积、孔径和平均颗粒大小。在恒温及恒定pH条件下,用静态吸附法研究了磷酸化甘蔗渣对Pb²⁺、Cu^2+、Cr³⁺的吸附动力学,并运用3种动力学模型对吸附过程进行拟合,结果表明二级动力学模型对试验数据最为吻合。所制备的改性甘蔗渣吸附剂对这3种离子的吸附量为Cr³⁺>Cu²⁺>Pb^2+。     

磁化凹凸棒土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附及应用研究

将磁化后的凹凸棒土用于吸附废水中的Cr(Ⅵ)。研究了吸附剂量、温度、吸附时间和p H值等因素对吸附过程的影响。结果表明,磁性凹凸棒土对Cr(Ⅵ)的吸附能力随着吸附剂用量的增大而降低。吸附动力学实验证实了Cr(Ⅵ)在凹凸棒土上的吸附服从准二级动力学模型,而Langmuir模型很好地反映了不同温度下的吸附等温线。对热力学参数ΔG,ΔH和ΔS的计算可知,磁性凹凸棒土吸附Cr(Ⅵ)是自发、吸热的物理过程。     

改性污泥基吸附剂对水中铬(Ⅵ)的吸附性能研究

以城市污水厂脱水污泥为原料,采用添加发泡剂辅助的方法制备了污泥基吸附剂,并对部分污泥基吸附剂进行3 mol/L HNO_3改性,研究了2种改性污泥基吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附行为.结果表明:HNO_3改性改善了污泥基吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能,pH是影响污泥基吸附剂吸附去除Cr(Ⅵ)的关键因素,最适pH在1.0~3.0,最佳吸附时间为3 h.25 ℃下改性污泥基吸附剂吸附Cr(Ⅵ)符合Langmuir吸附模型,准二级动力学模型能很好地描述HNO_3改性前后污泥基吸附剂的吸附行为.     

膨胀石墨吸附二苯胺-4-磺酸钠的动力学及热力学

以二苯胺-4-磺酸钠(DPASA)为吸附质,研究了其在膨胀石墨(EG)上的吸附动力学及热力学行为;针对DPASA的初始质量浓度,温度,pH值,离子强度以及EG的膨胀容积(EV)对吸附性能的影响进行了讨论.吸附动力学研究表明此过程可用准二级模型描述;在测试DPASA质量浓度及温度下,吸附过程活化能为1～10 kJ/mol.吸附热力学研究显示DPASA在EG上的吸附属于Ⅱ型;平衡吸附量随DPASA初始质量浓度、溶液离子强度和EG的EV的增加而增大;温度和pH值对吸附性能没有显著影响;物理吸附是吸附过程中的主导因素.     

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。     

玉米芯基生物炭的制备及其吸附性能

采用农业废弃物玉米芯作为原材料,通过生物碳化(HTC)的方法在不同温度下制备低成本、高性能吸附剂用生物炭.该生物炭具有介孔结构,表面含有丰富的含氧官能团,如—OH,C==O,C—O等,其种类及密度受水热温度的影响.以亚甲基蓝(MB)作为模型吸附剂,进一步研究了生物炭的吸附性能.吸附动力学研究表明符合拟二级动力学模型吸附行为,且225 ℃水热条件下得到的生物炭具有最大吸附量(41.37 mg/g)和最高吸附速率.等温吸附平衡数据与Langmuir等温模型吻合较好,表明生物炭对MB的吸附是单层吸附;生物炭表面含氧官能团与MB分子相互作用有助于吸附过程.     

改性蒙脱石吸附水质中洛克沙砷的动力学研究

通过对蒙脱石的改性处理,制备了强化铁铈-纳基蒙脱石,并研究了其对废水中洛克沙砷的吸附行为.结果表明:溶液pH、不同浓度和温度对吸附效果均有明显的影响.用Freundlich方程和二阶吸附动力学方程能较好地描述四环素的吸附过程.     

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。     

壳聚糖磁性微球对偶氮品红的吸附

利用反相悬浮交联法,以Fe3O4为核,制备了壳聚糖磁性微球.将其用于水中偶氮品红的吸附,研究了溶液酸度、吸附时间、偶氮品红初始浓度、温度、离子强度对吸附的影响.结果表明:在40℃,pH 4.0,无盐条件下吸附效果最佳,壳聚糖磁性微球对偶氮品红的饱和吸附量达到357.1 mg/g.运用相关数学模型拟合实验数据得出,该吸附同时符合Freundlich和Langmuir模型(均R2>0.96).经3次重复使用再生后壳聚糖磁性微球对偶氮品红的吸附率仍高于90%.该种新型吸附剂吸附能力强、速度快且易分离和可再生.     

文冠果外皮对水体中锌的去除研究

生物吸附法是最经济有效的去除水体重金属污染的方法.为研究文冠果外皮对水环境中的锌离子的去除效率和去除机理,本文以文冠果外皮为吸附剂,研究了溶液pH值、吸附动力学、锌离子浓度、吸附剂投加量对水溶液中锌的吸附量与去除率的影响;通过模型拟合、离子交换实验和远红外光谱分析(FTIR),对吸附机理进行了探讨.结果表明:文冠果外皮是一种理想的锌吸附剂:适应pH值范围宽(3～6),达到吸附平衡时间短(30 min),吸附容量大(最大值为18.656 mg.g-1),去除效率高(60%～90%);吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型.离子交换实验和远红外波普扫描分析表明离子交换和络合反应是主要吸附机理,主要的交换离子为K+,Ca2+,Mg2+和Na+,参与络合、螯合反应的官能团主要有-OH、-NH、-COO-、-C=O.     

腐殖酸改性及其对镉的吸附特性

对腐殖酸改性前后表面理化性质的改变及其对水中镉离子的吸附性能进行了研究。结果表明,改性后腐殖酸比表面积和孔结构均有明显改善,吸附能力增强。吸附实验结果表明:随着pH的增大,改性后腐殖酸对镉离子的吸附量增加,在pH约为6时,吸附效率达到最大并趋于稳定; 改性后腐殖酸对镉离子的吸附最高可达20 mg/g,吸附等温线用Langmuir模型拟合最佳。吸附再生实验表明,改性腐殖酸吸附剂具有不易损失、易再生的特点,可以循环使用。     

铝硅酸盐对亚甲基蓝的吸附行为

以亚甲基蓝(MB)为吸附质,通过静态吸附实验研究铝硅酸盐矿物吸附行为.结果表明:pH、吸附时间、吸附剂用量是影响MB吸附行为的主要参数;pH在8左右铝硅酸盐矿物对亚甲基蓝吸附效果最佳;亚甲基蓝在铝硅酸盐矿物表面吸附行为可用Langmuir吸附等温方程描述.说明铝硅酸盐矿物是一种有效吸附剂,可以去除有机废水中的亚甲基蓝.     

介孔氧化铝吸附锌离子的研究

本文将超重力技术制备的比表面积高、孔径分布窄的介孔氧化铝用于吸附污水中的Zn2+,考察了吸附剂用量、pH值、温度、Zn2+初始质量浓度和吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,对于初始质量浓度20 mg/L的Zn2+溶液,介孔氧化铝最优吸附条件为吸附剂用量1.2g/L、pH 5.0、温度25℃。在Zn2+吸附中,超重力法介孔氧化铝对Zn的吸附率比对比吸附材料提高了1~2倍。吸附过程与准二级动力学速率方程和Langmuir吸附等温线模型拟合较好,为单分子层的化学吸附过程。     

磷酸改性玉米芯吸附剂对水中亚甲基蓝的吸附研究

对磷酸改性玉米芯制备的吸附剂吸附水中亚甲基蓝进行了研究,考察了其吸附特性及影响吸附的因素,探讨了吸附过程的热力学和动力学.结果表明:磷酸改性后玉米芯吸附剂对水中亚甲基蓝的吸附能力明显增强.亚甲基蓝浓度100mg/L,改性吸附剂投加量0.05g,温度25℃,pH 6.0,吸附时间60min时,对亚甲基蓝的吸附量为99.06mg/g.吸附等温线可很好地用Langmuir方程式拟合,吸附热力学参数ΔG0小于0,而ΔH0、ΔS0大于0,吸附使体系的有序性降低;吸附过程符合伪二级动力学,吸附很可能是分子计量置换机制.     

Zr-APT新型吸附剂的除磷效果及吸附动力学研究

以凹凸棒石为载体,通过碱酸改性,并采用浸渍法制备了Zr-APT新型除磷吸附剂．对其吸附性能和最佳负载条件以及对吸附动力学过程进行研究．结果表明,在室温25℃和p H＝5．6的条件下,吸附时间为1h时,Zr-APT 对磷的去除率达94．3％;在pH＝5．6的条件下,当锆溶液浓度为0．4mol/L ,浸渍时间为12h时,所制得的 Zr-APT 新型除磷吸附剂除磷率达95．3％．该种吸附剂对磷的吸附过程符合一级吸附动力学模型．     

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....     

响应面法优化水葫芦生物炭吸附尼泊金乙酯工艺研究

以水葫芦为原材料,柠檬酸改性制备生物炭对尼泊金乙酯(EP)的吸附。通过Box-Behnken Design实验,使用吸附剂添加量、pH值、EP初始浓度和反应时间这四个变量对尼泊金乙酯去除率的影响进行模拟优化。实验结果表明：水葫芦生物炭（WB）与柠檬酸改性水葫芦生物炭（CA-WB）在各单因素实验中对EP溶液去除影响的大小顺序为：吸附剂添加量＞EP浓度＞pH＞反应时间。WB吸附EP的最佳反应条件为：pH为1.12、反应时间为3.28 h、EP初始浓度为18.4 g/L和WB添加量为3.86 g/L,此时WB对EP的去除率为81.04％,实际条件下验证EP去除率为85.12%,与预测值误差为4.79%;CA-WB吸附EP的最佳反应条件为：pH为2.8、反应时间为3.23 h、EP初始浓度为14.7 mg/L和CA-WB添加量为3.73 g/L,此时CA-WB对EP的去除率为96.00％,实际条件下验证EP去除率为93.24%,与预测值误差为2.96%。     

膨胀石墨对碱性嫩黄和聚乙二醇的竞争吸附性能

以硫酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂制备了膨胀石墨(EG)吸附剂.以聚乙二醇PEG(相对分子质量为10 000)和染料碱性嫩黄-O(ALYO)为吸附质,研究了其在EG上的吸附、竞争吸附热力学及动力学性能.研究表明:1)EG对ALYO和PEG都有一定吸附能力,ALYO和PEG在EG上的吸附及竞争吸附等温线均为I型;2)在2组分共存竞争吸附中,第2种吸附质的存在会降低第1种吸附质在EG上的吸附量,ALYO和PEG在EG相同结构位点上存在竞争吸附;3)竞争吸附中EG对2种组分的总吸附量高于单组分体系中单个组分的吸附量,ALYO和PEG可以分别吸附在EG的不同结构位点上;4)吸附和竞争吸附过程均可以用准二级模型来描述,吸附速率常数随吸附过程温度的升高而增大;5)吸附作用以物理吸附为主.     

生物质吸附剂对硝酸盐氮的吸附及再生

近年来硝酸盐氮污染逐渐成为国内外学者所关注的重要的水污染问题。为了去除水中的硝酸盐氮,采用化学方法对锯末进行改性,得到一种经济高效的生物质吸附剂。对该吸附剂进行了扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）和Zeta电位（Zeta）表征,探讨了吸附剂添加量、时间、pH和硝酸盐氮初始浓度对硝酸盐氮去除效果的影响,并对吸附剂的再生效果进行了研究。结果表明：当吸附剂添加量为10 g/L、吸附时间为20 min、pH为7、硝酸盐氮初始浓度为20~60 mg/L时,改性锯末对硝酸盐氮的去除率稳定在96±0.2%,再生后的改性锯末对硝酸盐氮的去除率仍能达到95%。吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。可见改性锯末对废水中的硝酸盐氮有很好的去除能力。