用柠檬酸法改性锰矿及其对重金属离子的吸附性能

以Cu2+为模拟污染物,研究了柠檬酸法改性锰矿制备重金属离子吸附剂的实验条件及其吸附性能.结果表明:m(柠檬酸)∶m(TR)为1∶20时,H2SO4浓度为0～3 mol/L,随H2SO4浓度的增大吸附率-pH曲线向左移动,pH50由5.2降低到2.6;H2SO4浓度为3 mol/L,m(柠檬酸)∶m(TR)分别为0,1∶100,1∶50,1∶20时,pH50分别为3.8,3.0,2.5,2.6;pH=5.5条件下,m(柠檬酸)∶m(TR)=1∶50的柠檬酸改性锰矿对Cu2+的饱和吸附量增大到35.97 mg/g.     

改性膨润土吸附处理含砷废水实验研究

采用硫酸和高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)对膨润土进行改性,通过正交试验研究改性膨润土吸附处理含砷废水.结果在pH9,改性膨润土用量为25 g/L,吸附平衡时间60 min,反应温度为25℃,废水中砷的去除率可达97%以上,处理后砷的剩余浓度达国家第一类污染物排放标准.该工艺简单,成本低廉,具有良好的应用前景.     

红壤土对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附特征研究

湖南锡矿山地区的采矿活动使当地水土锑污染严重﹒基于此,本文采用吸附等温和吸附动力学实验方法,结合红壤土基本理化性质,阐明了不同浓度、温度、时间、pH值条件下红壤土对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附特征﹒结果表明：1)随着浓度的增加,红壤土对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附量先增加后趋于平稳﹒2)Langmuir模型能更好地描述红壤土对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附,且吸附过程为发生在均匀表面的单层化学吸附﹒3)吸附动力学拟合结果显示,红壤土在高温时吸附效果好,其对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附反应迅速阶段分别在0～110和0～90min,且二者的吸附效果差异与Sb离子在吸附剂表面电位以及界面扩散有关;其对Sb(Ⅲ)的吸附均能被准一级动力学方程和准二级动力学方程较好地拟合;其对Sb(Ⅲ)的吸附既有物理扩散也有化学吸附,对Sb(Ⅴ)的吸附主要为化学吸附﹒4)pH值增加不利于红壤土对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附﹒     

改性锰矿对废水中苯酚的去除及机理研究

采用水合肼法对天然锰矿(NMD)进行改性,比较其改性前后对苯酚的吸附性能,考察了苯酚初始浓度、pH值、温度等工艺条件对苯酚吸附去除率的影响,并探讨了改性机理.结果表明,改性锰矿(AMD)对废水中苯酚的吸附性能优于NMD,在适宜条件下,去除率可达71.7%;低pH值有利于吸附,其吸附模式符合Langmuir吸附.通过TEM图、吸附-脱附等温线I、R对AMD进行了表征,结果表明AMD比表面积大,表面羟基丰富,适于做水处理材料.     

用液膜技术分离铌(Ⅴ)和钽(Ⅴ)

探索用液膜技术提取铌(Ⅴ)的实验条件.采用HNO3-HF体系溶解Nb2O5和Ta2O5,经试验以仲辛醇为载体时,铌(Ⅴ)的萃取受H+浓度和HF浓度的控制;以TNOA为载体时,在6 mol.L-1H2SO4-2 mol.L-1HF介质中能对铌(Ⅴ)进行有效的萃取.根据铌(Ⅴ)和钽(Ⅴ)的萃取条件,采用液膜技术对铌、钽进行分离.结果表明,以仲辛醇为载体,在6 mol.L-1H2SO4-0.5 mol.L-1HF介质中,能对铌、钽进行有效的分离.     

改性锰矿对甲基橙的吸附与降解研究

研究了利用硫酸和水合肼提高天然锰矿界面吸附能力的改性方法,结果表明:天然锰矿经硫酸和水合肼反应改性后,对甲基橙的吸附能力明显提高。改性时的硫酸浓度、水合肼用量、高锰酸钾氧化及反应温度均影响锰矿的吸附性能。改性天然锰矿的吸附pH曲线呈“反S”型,在pH<2.4时对甲基橙有很强的吸附去除能力;吸附等温线符合Langmuir型,20℃时1g锰矿对甲基橙的饱和吸附量为776.5mg。     

天然锰矿的水合肼改性及对甲基橙的去除作用

研究了利用水合肼提高天然锰矿界面吸附能力的改性方法.结果表明:天然锰矿经水合肼反应改性后,对甲基橙的吸附能力明显提高;改性时的硫酸浓度、水合肼用量、高锰酸钾氧化及反应温度均影响锰矿的吸附性能.改性天然锰矿的吸附pH曲线呈"反S"型,在pH<2.4时对甲基橙有很强的吸附去除能力;吸附等温线符合Langmuir型,20℃时饱和吸附量为776.5mg/g.     

改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用Al_2(SO_4)_3对活性炭进行表面改性处理,对比研究未改性活性炭和铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性。实验结果表明,铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果好;其吸附等温线更加符合Langmuir等温吸附方程,且吸附属于自发的吸热反应,吸附方式以化学吸附为主;其吸附动力学更符合准二级动力学方程,吸附速率受颗粒内扩散和液膜扩散共同限制。     

骨炭去除水中砷(Ⅴ)的试验研究

采用骨炭作吸附剂,通过静态和动态吸附试验,研究饮用水中砷（Ⅴ）去除的效果及其影响因素,以及骨炭反复吸附-解吸-再生-再吸附后骨炭性能的稳定性。研究结果表明：在pH=10,吸附时间为30min和骨炭加入量为0．6g／L,饮用水砷初始质量浓度为0．5mg／L时其砷去除率可达95．2％;骨炭吸附砷的行为同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型：其吸附机理可能是Ca—OH官能团结合HAsO^2-阴离子,并产生砷酸氢钙和羟基磷灰石的共沉淀,另外还存在离子交换作用;吸附柱的饱和吸附容量为4．688mg／g;出水砷浓度符合世界卫生组织（WHO）规定饮水砷标准（O．01mg／L）。     

水锰矿吸附法去除水中Cr(Ⅲ)的研究

以合成的水锰矿(γ-MnOOH)为吸附剂,研究了pH、吸附时间、投加量和质量浓度对Cr(Ⅲ)吸附去除效果的影响,并测定了吸附等温线.结果表明:吸附率-pH曲线呈"S"形,当Cr(Ⅲ)初始质量浓度为10 mg/L时,发生吸附突跃的pH范围为3.3～6.5,pH>6.5时容易出现Cr(OH)3沉淀;反应4 h时达到吸附平衡;吸附去除率随吸附剂投加量的增加而提高;吸附等温线符合Langmuir方程,在25 ℃、吸附体系pH=5.0、ρ(吸附剂)为1 g/L的条件下,γ-MnOOH对Cr(Ⅲ)的饱和吸附量为34.01 mg/g.     

混酸改性粉煤灰对砷的吸附研究

研究了混酸改性粉煤灰对水中砷的吸附.表明去除砷酸根离子的最佳pH值范围是5～7.吸附动力学数据完全符合Lagergren 二级速度方程.在所研究的砷浓度范围内,使用Freundlich型吸附等温式能很好地描述吸附平衡数据,并计算出吸附热力学参数△G0,△H0,△S0.在柱吸附实验中,运用Thomas模型预测了本实验的穿透曲线,计算出改性粉煤灰对砷的柱吸附量为14.8 mg/g.     

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.     

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.     

Cr(Ⅵ)在改性蒙脱土上吸附行为的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti-MMT和Ti-Si-MMT吸附剂,利用XRD,N2吸附-脱附和FTIR对样品进行表征,并考察了其对Cr(Ⅵ)的吸附,研究了改性蒙脱土吸附Cr(Ⅵ)的吸附动力学和吸附等温线。经改性后,钛硅成功进入蒙脱土层间使层间距由原来的1.53nm分别增大到1.78nm和1.86nm,比表面积由42.09m~2/g分别增大到110.53m~2/g和304.72m~2/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率高低顺序依次是Ti-Si-MMT,Ti-MMT,MMT,其中Ti-Si-MMT去除效果最高可达98%以上,远高于Ti-MMT和MMT;Ti-Si-MMT和TiMMT吸附Cr(Ⅵ)过程均符合拟二级动力学模型和Langmuir等温方程,吸附机理主要是静电吸附和化学吸附。Ti-Si-MMT是一种处理含Cr(Ⅵ)废水有潜力的吸附剂。     

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.     

NaOH改性笋壳的正交实验及吸附动力学研究

以笋壳为原料,采用氢氧化钠为活化剂制备改性笋壳,通过正交实验研究了各影响因素对改性笋壳性能的影响.结果表明,影响最大的因素是NaOH浓度,其次是浸泡时间,固液比影响最小.NaOH改性笋壳制备的最佳条件是:NaOH浓度为2mol/L,固液比为1∶2,浸泡时间48h.准二级动力学模型能够很好地描述改性笋壳对亚甲基蓝的吸附动力学行为.改性笋壳对亚甲基蓝的吸附是一个吸热过程,吸附活化能较小,主要为物理吸附过程.     

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.     

改性粉煤灰去除废水中Pb(Ⅱ)的研究

通过NaOH处理粉煤灰制备了改性粉煤灰,研究了溶液pH值、改性粉煤灰投加量、Pb(Ⅱ)初始质量浓度和吸附时间对废水中Pb(Ⅱ)去除效果的影响。结果表明,改性粉煤灰对Pb(Ⅱ)的去除性能明显优于粉煤灰。在25℃,pH值为4.5,改性粉煤灰投加量10g/L,吸附30min时,对初始质量浓度为50~200mg/L的Pb(Ⅱ)去除率均可达99%以上。改性粉煤灰对Pb(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程和准二级反应动力学特征,且是自发的吸热过程,高温有利于吸附过程的自发进行。     

水合氧化铈HCO对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附行为——热力学特征及机理

研究了水溶液中水合氧化铈(HCO)吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的热力学及机理.绘制了不同温度下的等温吸附曲线,计算了热力学函数(标准吸附自由能变△G00、标准吸附焓变△H00、标准吸附熵变△S00).结果表明:HCO在所研究浓度和温度范围内对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附等温线均能很好地采用Langmuir方程进行描述,其吸附过程均属于自发的熵驱动吸热反应,是一个熵增过程,其标准吸附焙变△H00分别为20.13和14.16 kJ/mol,标准自由能△G 0的减小是该吸附过程的推动力.结合红外光谱分析其主要反应机理趋向于配位化学吸附.     

溶液吸附法测定改性煤矸石固体比表面积

为了测定改性煤矸石固体比表面积,选取亚甲基蓝溶液和醋酸溶液两种不同的吸附质,通过溶液吸附法对改性煤矸石比表面进行测定.采取单分子层吸附方式,利用朗格缪尔(Langmuir)吸附等温式与弗罗因德利希(Freundlich)经验吸附等温式两种理论模型,分别线性拟合计算出改性煤矸石的饱和吸附量,进而求出其比表面积.结果表明,朗格缪尔吸附模型拟合结果与弗罗因德利希吸附模型的结果契合度很好,以亚甲基蓝作为吸附质,计算所得的改性煤矸石的比表面积最为理想.