钢渣滤料的制备及其吸附除磷性能

将转炉渣破碎、筛分后与粘结剂和造孔剂混合,制备钢渣滤料,并考察其除磷性能。结果表明,制备钢渣滤料的最佳原料配比为钢渣：粘土：淀粉=5：2：1,最佳烧结条件为1100℃,30min;对含磷2～25mg／L的水样,达到吸附平衡的时间随着浓度的升高而延长,反应2h可保证达到吸附平衡;对pH为3—7的废水均具有理想的吸附效果,对碱性废水的吸附效果下降;不同温度条件下钢渣滤料对磷的吸附过程属于单分子层吸附,以化学吸附为主,符合Langmuir模型（线性相关系数R2〉0．98）;且最大吸附量随着温度的上升而增加,升温有利于吸附进行;通过破碎和重新造粒,可有效提高钢渣的除磷效果。     

钢渣吸附去除水溶液中磷的研究

研究了钢渣对水溶液中磷素的等温吸附特征和吸附动力学过程,考察了初始溶液浓度、钢渣粒度和温度对吸附作用的影响,计算了钢渣对磷素的吸附速率.结果表明:钢渣的吸附除磷作用主要是通过化学沉淀和配位体交换两种途径实现的,符合Langmuir等温吸附模型,理论饱和吸附量为4.27×104mg.kg-1.钢渣对磷素的吸附量受粒度和温度影响不大,但随初始溶液浓度的增大而增大.钢渣粒度越小,吸附速率越高,对吸附作用越有利.温度较高,初始浓度较低的条件下,吸附速率较大.钢渣吸附除磷的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出钢渣对水溶液中磷素的平衡吸附量,误差基本在14%之内.     

反应条件对钢渣除磷的影响

为了更好地利用钢渣具有较大的比表面积、孔隙率和密度,易于固液分离且不易形成二次污染等特点来处理废水,确定反应条件对钢渣除磷效果的影响,对污水中磷的初始浓度、钢渣用量、钢渣粒径、温度、p H值等因素进行了研究.研究结果表明,磷的初始浓度越大,反应平衡得越快,对除磷总量影响比较显著;随着钢渣用量增加、钢渣粒径减小,磷去除量显著增大;钢渣对磷的去除适宜在偏酸性条件下进行,p H=4时去除率最高;20~35℃条件下温度对钢渣处理效果的影响较小.     

工业废渣基复合除磷材料的吸附动力学及热力学分析

以自行开发的高效复合除磷材料(EPRC)为对象,对在不同初始磷浓度、不同温度下的吸附除磷动力学过程进行了分析.结果表明,一级和准二级动力学模型均可较好地反映不同初始浓度下的等温吸附动力学,一级的相关系数略大于二级,可更准确地描述吸附过程.热力学分析表明,在不同温度下,EPRC对磷的吸附焓变均为正值,为吸热过程,且其最小值大干40 kJ/mol;平均吸附能E的能量范围为8～16 kJ/mol.表明该吸附属化学吸附.EPRC在高温下容易吸附磷,反应的△G~O为负值,该过程是自发进行的,其表观活化能小于100 kJ/mol.     

土壤对磷的吸附效果研究

以土壤作为吸磷剂,研究了其对磷的吸附特性,并探讨了土壤对磷的吸附机制.实验结果表明,供试土壤的磷吸附状况能很好地吻合Langmuir模型,运用该模型可推算出供试土壤的最大磷吸附量,其值介于312.50～1.000.00μg/g之间,大小顺序为:湖南郴州土壤广东新会土壤江苏靖江土壤江苏南京土壤湖北石首土壤.磷的最大吸附量与土壤本身的理化特性相关,黏粒、铁元素、铝元素含量越高的土壤,其对磷的吸附效果越好.     

钢渣对阴离子染料刚果红的吸附特性和机理

研究了钢渣对阴离子染料刚果红的吸附,并考察了初始刚果红浓度、钢渣投加量、钢渣粒径等因素对吸附过程的影响.试验条件下,钢渣可以吸附去除95%以上的刚果红,且吸附过程不受pH值和温度的影响.钢渣单位吸附量随初始刚果红浓度的增加而增加,随钢渣投加量、钢渣粒径的增大而减少.钢渣吸附处理刚果红过程符合准二级吸附速率方程及Freundlich等温吸附方程.对比试验发现钢渣对阳离子孔雀石绿染料的吸附效果优于阴离子刚果红染料,但对同为阳离子染料的亚甲基蓝吸附效果却很差.电镜扫描(SEM)及红外光谱(FTIR)分析进一步表明,钢渣吸附处理阴、阳离子染料的效果,与染料在钢渣表面的结合方式密切相关,结晶体的形成有利于染料分子的吸附.     

钢渣吸附去除水中亚甲基蓝

通过静态批式实验研究钢渣对亚甲基蓝吸附行为的影响.结果表明:亚甲基蓝去除率随钢渣投加量的增加而增大,随初始浓度的升高而降低,而单位钢渣质量下亚甲基蓝的吸附量呈相反趋势.溶液初始pH值为4时最有利于钢渣吸附亚甲基蓝.钢渣吸附亚甲基蓝符合Lagergren准一级动力学方程,平衡吸附量随亚甲基蓝初始质量浓度的增加而增大,随钢渣投加量增加而减小.结合Freundlich等温吸附方程发现,钢渣对亚甲基蓝的吸附是以离子交换作用为主的优惠型吸附.亚甲基蓝阳离子在静电力作用下吸附在钢渣表面,并与CaO等反应形成聚合物,增强吸附效能.     

紫色水稻土有机无机复合体对磷的吸附动力学特性

选择了四川典型的３种紫色水稻土有机无机复合体，并用液流法研究其对磷酸盐的吸附动力学特性．结果表明，在反应的２ｈ内，灰棕紫泥低肥力水稻土和红紫泥低肥力水稻土的有机无机复合体磷吸附过程以复一级反应为特征．反应开始２０ｍｉｎ内存在理想的线性关系（ｒ＝－０．９９９，ｎ＝１０；ｒ＝－０．９９９，ｎ＝９），２０ｍｉｎ至２ｈ间存在另一线性关系（ｒ＝－０．９９７，ｎ＝１１；ｒ＝－０．９９６，ｎ＝１２）．红棕紫泥高肥力水稻土复合体的磷吸附过程以单一级反应动力学为特征（ｒ＝－０．９９８，ｎ＝２１），并在４０ｍｉｎ左右内抛物扩散律拟合较好（ｒ＝－０．９９７，ｎ＝１５）．它们的表观活化能分别为３３．０４，９．３６和６．４１ｋＪ／ｍｏｌ．磷吸附过程表现为吸热反应     

膨胀珍珠岩对甲基叔丁基醚的吸附动力学和热力学探讨

以探索新的水体净化剂材料为目的,对一种以二氧化硅为主体的颗粒状膨胀珍珠岩对甲基叔丁基醚(MTBE)的吸附性能、吸附动力学和热力学特性进行研究.结果表明,MTBE在膨胀珍珠岩中的吸附行为可用Freundlich模型描述,吸附过程可用拟二级动力学模型描述.对不同温度下的吸附数据分析发现,膨胀珍珠岩对MTBE的吸附量随温度的升高而增加,由吸附热力学计算可得等量吸附焓变△H＞0,吸附自由能变△G＜0,表明膨胀珍珠岩对MTBE的吸附为一吸热过程,且可自发进行.     

微波场诱导改性磷石膏吸附Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的动力学与热力学研究

选用微波场诱导改性磷石膏作为吸附剂,采用批式振荡吸附法研究改性磷石膏对重金属离子Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附动力学及吸附热力学特性,提出吸附机理.研究结果表明:微波场改性磷石膏对Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线.在改性磷石膏对重金属离子吸附的初始阶段,Lagergren伪一级动力学方程、Lagergren伪二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循Lagergren伪二级动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果;Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的平衡吸附量分别为3.937 0,3.993 6,2.627 4和3.319 0 mg/g;微波场改性后的磷石膏对Cu2+,Zn2-和Cd2+的吸附是吸热反应,对pb2+的吸附为放热反应.     

硼掺杂多孔碳球吸附Cd(Ⅱ)的热力学和动力学

以蔗糖为碳源、硼酸为硼源,采用水热法和化学活化法制备出硼掺杂多孔碳球(boron-doped porous carbon spheres,B-PCS),利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和比表面积(BET)对B-PCS进行物理表征分析,探究B-PCS吸附Cd(Ⅱ)的热力学和动力学。结果表明,B-PCS为球状无定型结构的碳材料,直径为1～6μm,比表面积达672.2 m~2·g~(-1),孔体积为0.356 cm~3·g~(-1),且表面含有大量的含氧和含硼官能团,这些特性可以为Cd(Ⅱ)提供更多的活性吸附位点,有利于提高B-PCS对Cd(Ⅱ)的吸附性能。动力学符合准二级动力学模型,B-PCS对Cd(Ⅱ)的吸附为化学吸附控制过程,内扩散和Boyd模型表明粒子内扩散不是控制吸附速率的唯一因素。Freundlich方程能更好地模拟吸附等温线,最大理论吸附量为41.5 mg·g~(-1),0R_L1,说明B-PCS吸附Cd(Ⅱ)为有利吸附。吉布斯自由能(ΔG~0)小于0,焓变(ΔH~0)大于0,熵变(ΔS~0)大于0,表明B-PCS吸附废水中的Cd(Ⅱ)为自发、吸热、熵增的过程。     

壳聚糖-铝氧化物复合材料对Cd2+的吸附动力学及热力学

对壳聚糖-铝氧化物复合材料吸附Cd2+离子的动力学和热力学进行了研究.在实验条件下,动力学研究表明该吸附符合伪二级动力学方程,吸附表现活化能Eα =46.11 kJ/mol;热力学研究表明,此吸附过程符合Langmuir等温方程,焓变△Hθ=11.15 kJ/mol,熵变△Sθ=80.11 J/(mol.K),吸附吉布...     

巯基功能化3DOM TiO2-SiO2吸附剂制备及吸附性能研究

 采用胶晶板法,以聚苯乙烯胶晶为膜板,钛酸丁酯和3-巯基-丙基-三甲氧基硅烷为前驱物一步共聚缩合,制备了巯基功能化的3DOM TiO₂-SiO₂有机-无机杂化材料。SEM、EDS和FTIR测试表明,适当控制前驱物比例,可以制得高度有序的巯基功能化三维大孔材料。对重金属汞离子的吸附容量、吸附动力学等测试表明,这种新型材料对汞离子吸附容量高,达到吸附平衡较快,吸附行为符合Freundlich方程,吸附活化能为30 kJ/mol, 扩散系数仅为10^-12～10^-13m²/s,表明吸附过程仍受一定扩散阻力影响。     

Adsorption of rhodamine B from aqueous solution onto heat-activated sepiolite

The heat-activated sepiolite, which was prepared using sepiolite by thermal treatment at different temperatures, was used as an absorbent for the removal of rhodamine B (RhB) from aqueous solutions. The structure and morphology of the as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques, respectively. The adsorption capacity of RhB onto the heat-activated sepiolite has been examined with pH, adsorbent dosage, contact time, initial dye concentration, and temperature. Kinetic studies showed that the equilibrium was attained within 40 min, and the kinetic data were well described by the pseudo-second-order kinetic model. Besides, the experimental data (R ²>0.999) fitted the Freundlich model better than the Langmuir model. The as-prepared sample showed higher adsorption capacity (8.33 mg/g) for the removal of RhB than that of sepiolite, which could be attributed to more adsorption sites caused by appropriate heat treatment. The adsorbent can be well regenerated by calcination at 400 °C for 2 h and regenerated sepiolite did not exhibited significant loss of adsorption activity after five recycles.     

程序控温吸-脱附研究

通过对不同气-固体系的考察,提出了一种以线性升温吸附-非线性降温吸附-线性升温脱附为主要实验步骤的程序控温吸-脱附方法。同时解决了吸、脱附动力学的计算问题。对实际体系的研究结果表明:借助这一动态分析手段,可在一次实验中观察到吸、脱附的全部动态过程,方便地进行活化吸附和非活化吸附的研究,并可计算得到有关的吸、脱附动力学参数,为进行吸、脱附的理论探讨与实际应用提供了一种有效的实验方法。     

次甲基硅SiH与HCl反应的热力学及动力学性质研究

在量子化学对SiH与HCl反应计算的基础上 ,运用统计热力学和Wigner校正的Eyring过渡态理论计算了该反应在 73 .1 5～ 1 873 .1 5K温度范围内的热力学函数、平衡常数、频率因子A和速率常数随温度的变化 .计算结果表明该反应在低温下具有热力学优势 ,而在高温下具有动力学优势 .该反应在研究的温度范围内是一放热、熵减少的反应 ,反应的速率常数随温度的升高而增大 ,而且服从Arrhenius定律 .     

蒙脱石对乙基钾黄药-铅复合污染体系的吸附平衡与动力学

为揭示黄药-重金属复合污染体系的环境行为,以蒙脱石为吸附剂进行静态吸附试验,探讨乙基钾黄药-铅复合污染体系的吸附平衡与动力学特征。研究结果表明:乙基钾黄药在蒙脱石上的吸附作用很小,它通过与Pb2+反应形成悬浮态物质而严重影响Pb2+在蒙脱石上的吸附作用,使Pb2+的吸附速率常数由10.40 g/(mg.min)提高到54.76 g/(mg.min),而平衡吸附量(qe)则由9.80 mg/g降低到4.27 mg/g;影响程度随着乙基钾黄药浓度的升高而增大,随着Pb2+浓度、pH和蒙脱石投加量的升高而减弱。研究结果可为黄药-重金属复合污染环境的治理提供参考。