氧化铁/活性炭复合吸附材料去除水中砷的研究

以实验室制备的氧化铁、经硝酸和草酸铁改性的活性炭12×40(AC 1)为原料,分别制成两种氧化铁/活性炭复合吸附材料(FeO/AC-H和AC/Fe2(C2O4)).通过X射线衍射仪、氮气吸附仪、扫描电子显微镜和X射线光谱仪进行吸附的表观特性和物化性能分析,结果表明,活性炭的表面物质有磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(γ-Fe2O3)、赤铁矿(α-Fe2O3)和针铁矿(α-FeO(OH)),而且这些物质的存在对活性炭的比表面积影响不大.采用静态吸附实验方法,用AC 1,FeO/AC-H和AC/Fe2(C2O4)三种吸附剂吸附去除水中砷,获得了吸附等温平衡数据,用Langmuir模型和Fre-undlich模型进行回归分析.结果表明,FeO/AC-H和AC 1对As(Ⅴ)的吸附更符合Langmuir吸附模型,而复合吸附剂AC/Fe2(C2O4)对As(Ⅴ)的吸附比较符合Freundlich吸附模型.     

中孔型活性炭制备及对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)吸附特性研究

针对低温微污染水中(7℃)低质量浓度As(Ⅲ)/As(Ⅴ)离子(0.5 mg/L),通过优化配煤、改进制备工艺制备,制备一种中孔型活性炭(NCPAC),以普通商品活性炭PVAC为对照,研究了NCPAC的表面物理化学特性,并进行了pH影响和吸附等温线、吸附动力学方程及吸附热力学拟合研究.结果表明,NCPAC的孔径分布、总孔容积和表面极性大小等方面均得到改善.在酸性/偏中性范围内(pH=4.0~8.0),NCPAC对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)均有较好的去除效果,除砷效果明显高于普通商品活性炭.NCPAC对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附平衡可用Langmuir进行较好的拟合;动力学研究表明NCPAC对As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的吸附过程可用假二级动力方程进行很好的拟合(R20.999),且As(Ⅲ)/As(Ⅴ)在活性炭表面的吸附过程以化学吸附为主;热力学数据显示,NCPAC对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附过程均为放热反应.共存离子方面,天然水体中常见的磷酸氢根、硅酸根、碳酸根对NCPAC除砷效果有一定的抑制作用,铝离子会降低其对As(Ⅲ)的吸附效果,其他阴阳离子对除砷效果影响不大.     

Nano-HCO吸附剂的制备及其除As(Ⅲ)性能

采用溶胶沉淀结合超声分散处理的方法,制备平均粒径为70 nm,比表面积为212 m2.g-1的纳米级水合氧化铈(Nano-HCO)吸附剂.在pH值为4~10,初始As(Ⅲ)质量浓度为10 mg.L-1,吸附剂投加量为1.0 g.L-1的反应条件下,可在2 h内将溶液中As(Ⅲ)质量浓度降低到0.01 mg.L-1以下.Nano-HCO吸附剂对砷的吸附等温线服从Langmuir方程,对应不同pH值,其对As(Ⅲ)的吸附容量较未经超声分散处理的水合氧化铈提高29%~141%,且水温的升高有助于增加As(Ⅲ)的吸附程度.     

TiO2复合吸附剂处理六价铬废水

利用以TiO₂为主要成分的复合吸附剂进行含铬废水的处理试验，并与活性炭吸附法进行了对比.结果表明，对于含铬（VI）80 mg/L的水样，利用TiO₂复合吸附剂进行处理，其铬（VI）的吸附去除率为99.5%，高于或相当于活性炭吸附法；铬（VI）的解吸率达到99.6%，吸附剂经再生后可以再行利用.     

玉米芯基活性炭吸附去除水中重金属的实验及机理研究

运用农作物废弃物玉米芯为原料,通过马弗炉在不同工艺条件下碳化制备玉米芯基活性炭,考察了其对锌、锰和铅三种重金属的吸附性能,并利用傅里叶红外光谱、扫描电镜(SEM及EDS)等手段研究了其吸附重金属锌的机理,并对吸附后的吸附剂进行解吸实验.实验结果表明,合适工艺下生产的玉米芯基活性炭对水中锌离子有极高的吸附率,吸附动力学行为符合准二级动力学方程;对玉米芯基活性炭的解吸,酸解吸法比电场干预解吸法能取得更好的效果.初步判断玉米芯基活性炭可用于吸附重金属,是一种低成本吸附剂.     

硫改性椰壳活性炭管道喷射脱汞实验研究

选用生物质废弃物椰壳制备活性炭脱汞吸附剂,并在不同温度下进行载硫改性.采用N2吸附/脱附、热重质谱联用(TG-MS)、X射线近边吸收结构(XANES)等方法对吸附剂进行孔隙结构和硫存在形态表征.在模拟烟气管道喷射实验装置上进行汞吸附脱除实验研究.结果表明,载硫温度500℃时椰壳活性炭汞吸附效率优于商用富硫活性炭.活性炭汞吸附脱除能力由孔隙结构、硫含量与硫存在形态共同决定.硫含量随着载硫温度的提高而降低,孔隙结构参数得到优化.元素硫、噻吩与硫酸盐为活性炭硫的主要存在形态,噻吩为有机硫的主要形态.元素硫与噻吩均有利于汞吸附脱除,其中元素硫效果最优.模拟烟气组分的加入促进了活性炭脱汞效率的提高.     

载铁颗粒活性炭（IOCGAC）去除废水中Cr（VI）的研究

采用溶液浸溃一加热法制备栽铁颗粒活性炭(10CGAC).并通过SEM/EDAX进行表征,研究了不同实验条件(pH值、初始浓度、吸附剂投加量和共存无机离子)下吸附除Cr(Ⅵ)的效果.结果表明:随着pH值的升高,吸附去除率降低;相同实验条件下,10CCAC的吸附效果明显优于颗粒活性炭(GAC);SO12-对吸附具有抑制作用.吸附动力学实验数据符合准二级反应动力学模型,温度升高,反应速度常数以及吸附容量也随之增加.     

椰壳活性炭对水中Au(Ⅲ)的吸附性能

采用颗粒状椰壳活性炭对HAuCl4水溶液中Au(Ⅲ)进行吸附实验,研究了Au(Ⅲ)初始浓度、pH值、吸附时间和温度对其吸附性能的影响.结果表明,活性炭对Au(Ⅲ)的吸附平衡时间约为90 min;当pH=2.5时其吸附率可达96.3%,且随着温度的升高而下降.吸附等温线与Langmuir吸附方程符合较好.热力学计算表明,椰壳活性炭对Au(Ⅲ)的吸附是放热过程且具有自发性.     

不同形态砷在新生态MnO2界面上的吸附作用

研究了新生态MnO2对2种形态砷的吸附作用.在相同的实验条件下,As(Ⅴ)的吸附动力学数据符合Langergren二级动力学方程;As(Ⅲ)的吸附数据符合简单级数的二级动力学方程.2种形态砷的吸附过程受pH的影响较大;吸附过程中SO42-,PO43-等阴离子对2种形态砷均有吸附竞争作用;吸附过程不受离子强度的影响.     

改性粉煤灰/膨润土混合吸附剂去除水体土霉异味MIB和geosmin研究

通过硫酸活化膨润土和粉煤灰,并按一定比例制备了一种对具有土霉味的2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol,MIB)和二甲基萘烷醇(geosmin)有吸附清除效果的吸附剂,该吸附剂剂量为15mg/L,pH 8.0时,对MIB和geosmin的吸附率分别为59.9%和63.7%.MIB和geosmin无论是在单组份溶液体系还是双组份溶液体系都符合Freundlich等温吸附模型,表明该吸附过程不是单分子层吸附,而是一个非均相吸附体系.将其与高锰酸钾复合药剂(PPC)、粉末活性炭(PAC)分别去除水体土霉异味的效果进行了比较,结果显示,粉末活性炭的去除效率最高,合成吸附剂次之,高锰酸钾复合药剂去除效率最差.该吸附剂在去除水体土霉异味比单纯使用活性炭相比,其吸附综合效益具有一定优势,可以替代或者部分替代活性炭或者商品吸附剂.     

基于活性炭纤维的水复合吸附剂的制备及性能研究

以活性炭纤维(ACF)为支撑层,聚乙烯醇(PVA)为活性分离层,LiCl和CaCl2为添加剂,采用浸渍法制备了水复合吸附剂.在一定的温度和湿度条件下,对制成的复合吸附剂进行水蒸气吸附性能考察,并利用SEM观察其表面形貌,采用BET对比表面积和孔隙度等进行表征,从微观层面分析了吸附剂对水蒸气的吸附能力.     

新生态二氧化锰悬浊液的制备及对三价砷氧化吸附机理的探讨

实验制备了新生态MnO2悬浊液并测定了其性质;从吸附动力学、等温吸附、pH值和离子强度等几个方面,探讨了新生态MnO2悬浊液对水中As(Ⅲ)去除作用的机理.结果表明:新生态MnO2对As(Ⅲ)去除过程符合二级动力学方程;pH=6.5时等温线符合Langmuir和Frundlich方程.pH值影响因素的研究表明,新生态MnO2对As(Ⅲ)吸附只是和体系的pH值有关,而与H3AsO3的pKa无关的非特性吸附.     

活性炭纤维负载型离子液体脱汞性能研究

采用过量浸渍法将氯化1-丁基-3-甲基咪唑(BmimCl)负载于活性炭纤维(ACF)制得活性炭纤维负载型离子液体吸附剂(ACF-BmimCl).将制得的吸附剂置于湿法烟气脱硫(WFGD)系统下游进行Hg0吸附实验.研究结果表明:在活性炭纤维载体上负载离子液体可以显著提高其脱汞性能,离子液体负载质量分数约为1％时脱汞效果...     

活性炭纤维负载钙的制备及其对铅的吸附性能

研究活性炭纤维负载Ca(Ⅱ)盐(Ca-ACF)吸附剂的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能.文中考察了ACF的比表面积、溶液pH值、吸附剂用量、负载Ca(Ⅱ)盐的种类与浓度等因素对Pb(Ⅱ)吸附性能的影响.结果表明,比表面积为1 500 m2/g的活性炭纤维负载0.25 mol/L CaCl2时,活性炭纤维对Pb(Ⅱ)的吸附效果最好,其对Pb(Ⅱ)的吸附行为符合Langmuir吸附等温模型.当pH值为6、吸附剂加入量为0.2 mg/mL,静态饱和吸附容量达到201.25 mg/g,重复使用时性能稳定,具有处理含Pb(Ⅱ)废水的应用前景.     

飞灰残炭对零价汞蒸汽的吸附特征

研究了飞灰未燃残炭对零价汞蒸气的吸附特性.在低汞平衡浓度(＜250 μg/m3)条件下,残炭汞吸附能力与商业活性炭差距不显著,而商业活性炭在高汞浓度端的汞吸附量则明显升高.残炭汞吸附特性与其来源相关性较强.残炭的吸附等温线类似于Ⅱ型等温线,而商业活性炭则明显具有Ⅲ型吸附等温线特征.静态吸附实验结果表明炭质吸附剂表面存在活性点位,从而使其吸附过程得到加强.因为残炭制造成本相对低廉,所以在烟气汞污染物脱除方面更具有价格优势.     

枣核活性炭的制备及其铀吸附性能

以废弃物大红枣枣核为原料,KOH为活化剂,采用浓硝酸氧化改性制备枣核活性炭吸附剂.研究了该吸附剂对铀的吸附性能,并通过红外吸收光谱(FT-IR)、比表面积测定(BET)、扫描电镜(SEM)对吸附剂进行了表征.结果表明:氧化枣核活性炭是一种多孔活性炭,比表面积为277.261 m2/g,孔体积为0.428 cm3/g,平...     

交联壳聚糖-活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

为了制备吸附性更强的吸附剂去除水中的Cr(Ⅵ),在壳聚糖中加入活性炭,并用甲醛进行微波交联,得到交联壳聚糖-活性炭复合物.将目标产物对Cr(Ⅵ)进行了静、动态吸附研究,并绘制了吸附曲线,结果表明目标产物是Cr(Ⅵ)的良好吸附剂.     

活性炭纤维对气体中乙醇吸附性能的研究

以活性炭纤维作为吸附剂，吸附气体中的乙醇，吸附实验是采用鼓泡法进行的，以高纯氮气为载气使乙醇饱和蒸气通过吸附柱，对影响活性炭纤维吸附性能的活性炭纤维用量、吸附时间、入口气体温度等因素进行了探讨。实验结果为活性炭纤维净化乙醇废气的工业应用提供了一定依据。     

金属有机骨架MIL-101(Fe)吸附As(Ⅲ)的性能

以对苯二甲酸为有机配体,Fe(Ⅲ)为中心金属,采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MIL-101(Fe),通过XRD,SEM对其结构进行了表征.用MIL-101(Fe)吸附溶液中的As(Ⅲ),考察了溶液pH值、反应时间、溶液浓度及温度对吸附的影响.结果表明:溶液pH对吸附影响明显,pH=9时,吸附效果最佳;MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的吸附速率较快,吸附过程符合拟二级动力学;等温吸附实验数据用Langmuir和TemKin模型拟合良好,303 K条件下,MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的最大吸附量为211.42 mg·g~(-1);热力学参数ΔG、ΔH均小于0,吸附过程为自发放热反应;MIL-101(Fe)的中心金属Fe与亚砷酸根的配位作用在吸附过程中起主要作用.     

2-线和6-线水铁矿对水中砷的吸附解吸行为研究

研究通过吸附动力学、吸附热力学和吸附解吸实验,研究了两种晶型水铁矿对五价砷As(V)的吸附性能。结果表明,As(V)在2-线和6-线水铁矿表面的吸附可用二级动力学方程拟合,其化学反应速率K_2分别为0.077 g·(mg·h)~(-1)和0.031 g·(mg·h)~(-1).2-线水铁矿由于其无定形形态,对As(V)的吸附效果优于6-线水铁矿;热力学吸附过程符合Langmuir等温方程,拟合效果R~2均在0.98以上,吸附量随着初始浓度的增大而增加,吸附反应为放热反应,温度升高,吸附量增加;NaOH对吸附于水铁矿表面As(V)的解吸能力较强,解吸率在60%以上,解吸量与水铁矿对As(V)的吸附量、吸附剂和As(V)初始浓度有关。