Ni在纳米Fe/Ni还原水中Cr(Ⅵ)过程中的促进机制

采用液相还原法制备了纳米Fe/Ni(nZVI/Ni)及纳米零价铁(nZVI),借助TEM、EDS、高效液相色谱仪等探究了Ni对nZVI/Ni还原水体中Cr(Ⅵ)的促进机制。结果表明,Ni的加入可降低Cr(Ⅵ)还原反应的活化能,有效地提高了纳米Fe/Ni对水体中Cr(Ⅵ)的去除率;在改善nZVI/Ni材料还原水体中Cr(Ⅵ)能力方面,Ni阻止Fe~0氧化以及形成Fe-Ni原电池发挥了作用,但其将nZVI腐蚀产物H_2转化为活性氢原子并未能促进Cr(Ⅵ)的还原。     

有机膨润土/酸改性粉煤灰复合材料处理含Cr(Ⅵ)废水

研究了酸改性粉煤灰、经十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性处理后的钠基膨润土及其二者的复合材料在处理含Cr(Ⅵ)废水中的应用。研究表明,将经4mol/L硫酸常温25℃浸泡7d改性得到的粉煤灰和经CTMAB(质量分数8%)改性后的钠基膨润土按质量比3∶1混合压片制得的复合材料,兼有吸附效果好且价格低廉的优点,为优选吸附材料;并重点考察了溶液初始pH值、复合材料用量、吸附时间和吸附温度对这种复合材料吸附去除水中Cr(Ⅵ)的影响,确定了最优化的吸附条件,即在pH=1~6,用10g/L复合材料吸附5mg/L Cr(Ⅵ),时间60min,Cr(Ⅵ)的去除率可达92%以上,水中剩余质量浓度为0.35mg/L,达到《污水综合排放标准(GB 8978—1996)》的要求。     

聚季铵盐聚丙烯酰胺吸附剂对含Cr(Ⅵ)电镀废水吸附性能的研究

在静态条件下,对PQAAM吸附含重金属离子Cr(Ⅵ)的电镀废水进行了研究,探讨了PQAAM用量、废水pH值、吸附时间、吸附温度对去除Cr(Ⅵ)效果的影响.结果表明,在废水pH值6.0～8.0,Cr(Ⅵ)浓度0～100 mg/L范围内,吸附时间为100 min,吸附温度为20 ℃,按Cr(Ⅵ)与PQAAM质量比为1∶30投加PQAAM进行处理,Cr(Ⅵ)去除率可达98%以上.含Cr(Ⅵ)的电镀废水经PQAMM吸附后,废水中Cr(Ⅵ)的含量显著低于国家排放标准.表5,参9.     

印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr(Ⅵ)的对比试验研究

本研究以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,分别采用直接交联的方法和分子印迹技术制备交联壳聚糖和Cr(Ⅵ)印迹壳聚糖,并对这两种吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能进行了研究,考察了pH、反应时间、吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响.实验结果表明:酸性环境有利于壳聚糖类吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附,pH为6.0时吸附效果最佳.交联壳聚糖和印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附速率在前20 min较快,90 min即可达到吸附平衡.对30 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,交联壳聚糖与印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的去除率随投加量增加而增加,在投加量为3.5 g/L时,对Cr(Ⅵ)的去除率最高可达到92.4%和97.8%.相同实验条件下,印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附较交联壳聚糖有明显提高,其幅度最高可达7.3%.     

酒石酸化学改性松针粉对Cr(Ⅵ)的吸附性能

本文选用松针粉(PNP)为原料,通过酒石酸化学改性制备出了一种新型生物吸附材料(TA-PNP)。考察不同pH值、吸附反应时间和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度等因素影响下,TA-PNP对Cr(Ⅵ)的吸附性能;并建立了动力学模型和等温线模型。实验结果表明:室温条件下,pH=2.0,吸附反应时间是60 min,Cr(Ⅵ)初始体积质量为750 mg/L时,TA-PNP对Cr(Ⅵ)吸附效果最佳。此外,TA-PNP吸附方式为化学吸附,颗粒内扩散模型表明总吸附反应速率为膜扩散和内扩散两者共同控制。TA-PNP对Cr(Ⅵ)的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,其最大吸附量为98.62 mg/g。     

竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了竹炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了溶液pH值、竹炭粒径、吸附时间、竹炭用量和溶液初始质量浓度对吸附的影响.实验结果表明:竹炭对Cr(Ⅵ) 的吸附主要受Cr(Ⅵ)溶液的pH值、初始质量浓度和竹炭粒径的影响,pH为1时吸附效果最好.竹炭的动态吸附过程符合二级吸附动力学方程.当Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为50 mg/L,pH为1,震荡吸附84 h后,吸附量为38.3 mg/g,震荡吸附7 d后,饱和吸附量为46.1 mg/g.竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir和Freundlich 吸附等温方程.     

废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以废茉莉花茶渣作为吸附剂,对含Cr(Ⅵ)溶液进行了吸附研究。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对废茉莉花茶渣吸附Cr(Ⅵ)的影响。在吸附时间2 h、茶渣投加量为30 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度为40 mg/L、茶渣粒径60目、pH值2.5时,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附率达98.7%。温度越高,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附效果越好。废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附能力,是比较合适的重金属离子吸附剂。     

钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂的制备及对铬(Ⅵ)的吸附性能

以钝顶螺旋藻和磁性纳米粒子四氧化三铁为材料,采用海藻酸钙进行包埋制备出钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂,从pH、温度、吸附动力学等方面研究钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究结果表明:当pH为1.5,温度为40℃时,吸附效果最好,时间在120 min时吸附容量达到饱和吸附量的96.5%;随Cr(Ⅵ)离子初始浓度的增加,吸附量增加,吸附效率减小。且与海藻酸钙吸附行为显著不同,说明主要是由钝顶螺旋藻对Cr(Ⅵ)离子吸附作用;钝顶螺旋藻磁性生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir和Freundlich等温模型进行描述;同时,磁性生物吸附剂具有较强的磁性,在加有外界磁场的情况下,能快速地实现固液分离和回收,可简化重金属离子吸附的后续处理。     

高锰酸钾改性对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

采用KMnO4溶液在回流状态下对颗粒活性炭进行改性,得到新的改性炭。考察了高锰酸钾浓度、pH值、投加量、吸附时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并测得吸附等温线。结果表明:改性炭对Cr(Ⅵ)的吸附在低pH值时效果更好,且当KMnO4浓度为0.03～0.04mol/L时,得到的改性炭吸附性能非常好;在pH值为4.0及25℃条件下,AC-3(吸附剂编号)对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量比AC-0提高了11.6%;当温度由25℃升高到40℃时,AC-3对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量提高了28.0%;改性炭对Cr(Ⅵ)的吸附作用符合Langmuir方程。     

聚酰胺树脂对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)富集分离的研究

以戊二醛、三乙烯四胺、乙二胺为原料,制备了聚酰胺树脂.用聚酰胺树脂填充分离柱,在1 mol/L的酸度条件下,以5 mL/min的流速洗脱Cr(Ⅵ),Cr(Ⅵ)被全部吸附而Cr(Ⅲ)不被吸附.被吸附的Cr(Ⅵ)用10g/L氢氧化钠从聚酰胺分离柱上洗脱.分离的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)用棓花青褪色光度法在530 nm下分别测定其含量.此法对10 mg/L的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)测定的相对标准偏差分别为1.24%和1.41%,加标回收率为92.0%和96.8%,实验结果令人满意.     

豆皮对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能的研究

以大豆豆皮作为生物吸附剂,通过振荡方法吸附Cr(Ⅵ)浓度为10 mg/L的模拟重金属废水。研究了pH、吸附时间、豆皮投加量和Cr(Ⅵ)初始浓度对Cr(Ⅵ)吸附活性的影响。结果表明:当吸附时间为20 min,温度为30℃、pH=2～3、豆皮投加量为2 g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到91.99%。此外,还对豆皮吸附Cr(Ⅵ)后的解析性能作了考察,其解析率达到95.01%,并且可反复使用。豆皮是安全的天然产物,可用于去除废水中的重金属离子,也可用于去除饮用水中的重金属离子。     

纳米氧化铝预富集火焰原子吸收光谱法测定天然水中铬(Ⅵ)

研究了纳米氧化铝对Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了酸度、共存离子等对吸附过程的影响,优化了光谱测定的条件。实验表明：在pH2～2．5时,Cr(Ⅵ)被定量吸附,而Cr(Ⅲ)不被吸附。在超声波的作用下,2mol／LHCl可定量洗脱Cr(Ⅵ)。方法用于实际水样中Cr(Ⅵ)的分析,结果满意。     

用纯水提取-草酸冷冻还原法修复Cr(Ⅵ)污染土壤

通过实验室模拟研究将纯水提取与冷冻法相结合修复Cr(Ⅵ)污染土壤的可行性.结果表明,对于1 000 mg/kg Cr(Ⅵ)污染土壤,利用纯水进行提取,总铬的提取率约为35%,该结果与常规的草酸提取法相近.向纯水提取液中加入草酸,使其浓度为500μmol/L,冷冻结冰后,提取液中Cr(Ⅵ)的还原率达97%. NaCl, NaNO₃,Na₂SO₄对Cr(Ⅵ)的去除效果有微弱的抑制作用.紫外吸收光谱、 X射线光电子能谱、红外光谱和三维荧光光谱测试结果表明,该方法的作用原理为草酸提供H⁺,土壤中的溶解性有机质(DOM)作为还原剂,通过冷冻浓缩效应使土壤提取液中六价铬被还原.可见,纯水提取与草酸冷冻法相结合可用于异位修复Cr(Ⅵ)污染土壤,并可减少化学试剂的用量,有利于维护土壤理化性质的稳定.     

改性花生壳生物质炭对土壤中Cr(Ⅵ)的吸附机制

为了提高土壤中重金属Cr(Ⅵ)的去除率,采用简单高效的吸附法,筛选廉价且吸附效果好的吸附剂成为土壤中重金属去除的研究热点.以农业废弃物花生壳为原料,用FeCl₃和ZnCl₂改性得到改性花生壳生物质炭(MPS),将其用于土壤中重金属Cr(Ⅵ)吸附研究实验中.考察pH值、投加量、反应温度、初始浓度和反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并对吸附机制进行探讨.结果表明,在pH值为3时,MPS添加量为土壤质量的5%,反应温度为30℃,初始质量浓度为120 mg·L^-1,反应时间为120 min,得到的最高去除率为98.23%.参数拟合结果表明,改性花生壳生物质炭Langmuir吸附模型的相关系数R²高达0.993,准二级动力学拟合的相关系数R²为0.987,表明是单分子层反应.     

两种改性核桃壳对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用磷酸改性和甲醛-硫酸改性核桃壳吸附模拟废水中Cr(Ⅵ),探讨了核桃壳投加量、吸附时间、水样初始p H值和初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(IR)表征核桃壳的结构.实验结果表明,磷酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率为99.4%,最大吸附容量为3.24 mg/g,甲醛-硫酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率为98.4%,最大吸附容量为8.23 mg/g.未改性核桃壳和甲醛-硫酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的吸附等温线更符合Freundlich等温吸附方程,磷酸改性核桃壳的吸附等温线与Langmuir等温吸附方程拟合地更好.     

铁观音茶梗对废水中Cr(Ⅵ)的还原吸附

通过单因素实验,研究了铁观音茶梗作为一种新型吸附剂,将水体中毒性极强的重金属Cr(Ⅵ)还原为低毒性甚至无毒的Cr(Ⅲ)的去除效果。通过吸附等温模型和吸附动力学模型对试验参数进行拟合,并通过SEM、BET、FTIR、XPS等多种表征方法对吸附机理进行探讨。结果表明:茶梗粒径越大、投加量越多,pH≤11时,茶梗对Cr(Ⅵ)都有较高的去除率;且共存离子Ca(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)对茶梗还原吸附Cr(Ⅵ)的影响很小。吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温模型和准二级动力学模型。一定条件下,铁观音茶梗、普洱茶茶梗、甲醛改性茶梗对Cr(Ⅵ)的去除效果优于活性炭。表征结果证明茶梗主要通过还原吸附作用去除水中的Cr(Ⅵ),羟基、氨基和酰基等活性基团参与了Cr(Ⅵ)的还原吸附。     

Fe(Ⅲ)强化单宁酸原位修复Cr(Ⅵ)污染含水层反应机理及效能

研究Fe(Ⅲ)对单宁酸(TA)原位修复含水层Cr(Ⅵ)污染的反应机理及效能. 结果表明，Fe(Ⅲ)通过与单宁酸配合可有效提高单宁酸对Cr(Ⅵ)污染含水层的修复效率. 单宁酸分子中邻苯三酚结构中两个相邻的酚羟基与Fe(Ⅲ)配合并提供电子，因此修复1 mol Cr(Ⅵ)至少需要9 mol单宁酸；若使Fe(Ⅲ)达到最好的强化效果， 则要求n（TA）∶n（Fe(Ⅲ)）=3∶5， 此时单宁酸-Fe(Ⅲ)结构最稳定， 储存容量最大. 在Cr(Ⅵ)污染被修复后， Fe(Ⅲ)在单宁酸的作用下形成稳定的FeOOH， 对Cr(Ⅲ)进行吸附并形成共沉淀， 从而达到去除总Cr的目的.      

改性黑木耳对重金属Cr(Ⅵ)的吸附影响因子研究

以盐酸为改性剂,对木耳进行改性制备吸附剂,用改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ),考察了改性盐酸浓度、改性时间、改性温度、溶液pH值、吸附时间、温度等因素对改性木耳吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明,采用5%的盐酸在35℃的条件下改性20 h的木耳对Cr(Ⅵ)的吸附效果较好;当温度为30℃、Cr(Ⅵ)溶液初始浓度为20 mg/L、pH值为2.0时,在改性木耳用量为2.5 g/L、吸附时间为300 min的条件下,Cr(Ⅵ)吸附量可达266 mg/kg;Lagergren一级动力学模型能很好的描述改性木耳吸附水溶液中的Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程。     

啤酒工业发酵副产品用于含铬废水处理的生物吸附研究

采用海藻酸钠和聚乙烯醇作为基质,利用包埋的方法将啤酒工业发酵副产品和磁性纳米颗粒进行固定,制备了具有生物功能的磁性吸附剂,用于Cr(Ⅵ)废水的生物吸附处理,在外加磁场的作用下,实现迅速地对固液相进行磁性分离.研究结果表明,pH为2的酸性溶液利于该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附,最佳吸附温度为28℃.铬的吸附特性为:约88%的Cr(Ⅵ)被直接吸附,约12%的Cr(Ⅵ)被吸附剂还原为Cr(Ⅲ).该吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型.5次吸附-解吸附循环实验,该吸附剂对六价铬的吸附和解吸附均保持良好的性能.同时该生物功能磁珠还表现出了分离上的优势.图5,表1,参14.     

磁场作用下壳聚糖希夫碱对铬离子的吸附性能

在合成壳聚糖希夫碱的基础上,为探讨磁场作用下壳聚糖(CTS)及其改性后的壳聚糖希夫碱(CSB)对Cr(Ⅵ) 的吸附特性,研究了磁场强度和磁场处理时间、Cr(Ⅵ)溶液酸度和初始质量浓度等因素对吸附Cr(Ⅵ)的影响.结果表明:壳聚糖希夫碱比改性前的壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的性能强,其饱和吸附量由0.34mg/g提高到0.93mg/g;达到吸附饱和的时间由120min缩短到60min;磁场处理可进一步增强壳聚糖和壳聚糖希夫碱的吸附性能.