Eu(Ⅲ)在红壤及其实性成分上的吸附动力学及热力学

研究了Eu(Ⅲ)在天然红壤、去氧化铁红壤、去有机质红壤3种红壤上的吸附行为,重点讨论了pH、接触时间、离子强度、温度、腐殖酸等对吸附的影响.在pH＜7时,Eu(Ⅲ)在3种红壤上的吸附受pH及离子强度影响很大,而在pH＞7后,影响相对较小.在低pH下,腐殖酸(HA)对3种红壤的吸附均有强化作用.结果表明:在pH＜7时,不同红壤对Eu(Ⅲ)的吸附以外层表面络合或离子交换为机理,pH＞7后内层络合吸附则为主要吸附机理.不同组成的红壤吸附结果表明:氧化铁等对吸附有较强的抑制作用,而有机质对吸附在一定的pH及温度范围内有强化作用.动力学研究结果表明:准二级动力学方程能够对吸附过程进行较好地描述.而以Freundlich吸附模型能够对吸附热力学过程进行较好模拟,同时,计算了相应的热力学函数,结果表明3种红壤的吸附均是自发和吸热的过程.     

铀在高岭土上的吸附动力学及热力学研究

采用静态法研究了铀(U(Ⅵ))在高岭土上的吸附特性,探讨了pH、离子强度、接触时间、温度、腐殖酸等对U(Ⅵ)在高岭土上吸附的影响.以宏观吸附实验为基础,对高岭土进行X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,并讨论了铀(U(Ⅵ))在高岭土上的吸附动力学及热力学行为.结果说明,准二级动力学模型可以用来描述铀在高岭土上的吸附.通过对溶液pH值和离子强度因素的研究,溶液pH值对铀的吸附影响比离子强度对铀的吸附影响更大.在较低pH值下,腐殖酸对吸附有加强的作用;在较高pH值下,腐殖酸对吸附有抑制作用.Freundlich模型可较好地描述高岭土对U(Ⅵ)的吸附过程.高岭土对U(Ⅵ)的吸附为自发且吸热的过程,主要是表面单分子层吸附.     

滩涂沉积物中腐殖酸对铬(Ⅵ)的吸附特性分析

滩涂环境系统在沿海近岸水体环境中占有重要地位,其沉积物中的腐殖物质具有很高的反应活性和较强的吸附性能,对排入其中的重金属的迁移转化过程有重要的影响.本文以渤海北塘河口的滩涂沉积物为研究对象,提取其中的腐殖酸,对水溶液中铬（Ⅵ）离子进行了吸附平衡曲线、吸附等温线以及pH对吸附特性影响的分析研究.结果表明：0.1g的腐殖酸在室温条件下,当水中Cr（Ⅵ）离子的浓度为1 000 mg/L时可达到吸附饱和,吸附量为34.88 mg/g;腐殖酸对Cr（Ⅵ）离子的吸附符合L型等温吸附方程.pH对腐殖酸吸附Cr（Ⅵ）离子的能力有显著的影响作用：当pH〈5时,腐殖酸对Cr（Ⅵ）的吸附保持相对较高水平;当pH 5-8时,腐殖酸对Cr（Ⅵ）的吸附能力则随着pH的上升而急剧下降;当pH〉8,腐殖酸对Cr（Ⅵ）的吸附能力接近为零.     

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.     

Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在蒙脱土表面的吸附与解吸

采取批实验方法研究不同pH值条件下,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在蒙脱土表面的吸附与解吸行为,以及离子强度对吸附行为的影响。结果表明,pH值对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在蒙脱土表面的吸附行为影响显著,pH值在3～10时,随介质pH值的升高,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附均减弱;离子强度对吸附影响不显著,Sb(Ⅴ)的解吸量随吸附介质pH值的增加而增加。     

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.     

用石英晶体微天平研究胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附

采用石英晶体微天平(QCM)研究了胶原蛋白在聚乳酸(PLA)表面的吸附,系统地探讨了胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附过程,考察了缓冲溶液的离子强度和pH对胶原蛋白吸附的影响.结果表明:胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附量随着离子强度的增大先增加后减少,离子强度对不同来源胶原蛋白吸附量的影响差别明显;pH对胶原蛋白的吸附量的影响非常大...     

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.     

不溶性腐殖酸对铀的吸附研究

通过改变震荡时间、不溶性腐殖酸的投加量、pH值、铀酰离子的浓度等因素,研究不溶性腐殖酸(insolubilized humic acid简写IHA)对铀酰离子(UO2+2)的吸附作用.实验表明,在铀酰离子的浓度在4.79×10-5 mol· L-1以上,pH≈7时,不溶性腐殖酸对六价铀有较好的吸附能力,吸附效率在96％以上.对于浓度为1.60×10-4 mol·L-1的铀溶液,不溶性腐殖酸的用量在0.015 g左右时,吸附可达饱和.IHA的投加量、pH值、铀酰离子的浓度、震荡时间等对吸附具有明显的影响,研究表明,IHA对铀酰离子的吸附符合一级反应特征,实验数据服从Freundlich等温式.     

毛细管法研究pH值对Eu(Ⅲ)在压实皂土中的扩散和吸附影响

利用毛细管法研究pH值对Eu(Ⅲ)在压实皂土中的吸附和扩散影响. 结果表明, Eu(Ⅲ)在压实皂土中的扩散随pH值升高而减小, 吸附量随pH值升高而增加. 皂土密度对放射性核素的吸附和迁移起重要作用. 实验结果与Fick定律理论计算值一致.     

Sb(V)在高岭土表面的吸附:pH、离子强度、竞争性离子与胡敏酸的影响

调查了在不同的pH、离子强度、胡敏酸和竞争性离子存在的条件下Sb(V)在高岭土表面的吸附行为.pH对Sb(V)在高岭土表面的吸附行为影响显著,pH在3~8之间时,随介质pH的升高,Sb(V)的吸附减弱;离子强度、胡敏酸的存在对吸附的影响均不显著;PO43-的存在对Sb(V)在高岭土表面的吸附有明显的抑制作用.     

壳聚糖对铬(Ⅲ)离子吸附作用的研究

研究了壳聚糖对铬(Ⅲ)离子的吸附性能,测定了吸附等温线和吸附动力学曲线.实验结果表明壳聚糖对铬(Ⅲ)离子有较强的吸附能力.吸附率受pH值影响较大.在此基础上,通过IR、UV、SEM等检测手段证实铬(Ⅲ)离子与壳聚糖之间发生了配位作用.     

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.     

氧化铝自水溶液中对Eu(Ⅲ)离子的吸附和解吸附

:研究了氧化铝自水溶液中对Eu(Ⅲ )离子的吸附和解吸附规律 .结果表明 :①吸附等温线服从Lang muir极限公式 ,吸附过程为焓驱动的放热、熵减的自发过程 ;②吸附服从Lagergren一级动力学方程 ,表观活化能为 43.43kJ·mol-1,属内扩散控制 ;③溶液pH值对吸附影响显著 ,S形曲线的突跃范围为pH =4.0～ 6 .5 ;④微波和超声波能明显加快解吸和提高解吸率 ,用 0 .1mol·L-1HNO3 在微波下解吸 30min ,解吸率达 96 % .     

生物炭改性高庙子膨润土对铕(Ⅲ)的吸附特性

针对作为我国核废料处置库缓冲/回填材料——高庙子(GMZ)膨润土——在长期运营条件下的缓冲性能衰减问题,利用梧桐叶为碳源制备生物炭改性GMZ膨润土,通过微观表征和批次吸附试验,研究了其结构和对Eu(Ⅲ)的吸附性能,进一步探讨了复合材料的作用机理.结果表明,生物炭改性GMZ膨润土中的官能团出现次甲基(—CH),说明有机官能团嫁接成功,层间距进一步增大,蒙脱石表面的细小颗粒在改性后变大.在吸附性能方面,随着固液比和接触时间的增加,吸附率提高;随着pH值、离子强度的增加,吸附率降低;生物炭改性GMZ膨润土对Eu(Ⅲ)的吸附等温线符合Langmuir模型和准二级动力学模型,最大理论吸附量为32.36 mg·g~(-1).     

等温滴定微量热法测定腐殖酸与不同含氧量碳纳米管的相互作用

利用批次吸附实验和等温滴定微量热技术(ITC)测定了碳纳米管(CNT)与腐殖酸(HA)相互作用的热力学参数,并研究了碳纳米管含氧量和离子强度的影响.批次吸附实验结果表明,碳纳米管与腐殖酸的结合强度和平衡吸附量随碳纳米管含氧量的增加而降低,随离子强度的增加而升高,证明了疏水作用力对二者的结合起了重要作用.ITC结果表明二者结合是放热反应,能形成稳定的CNT-HA复合物,加入腐殖酸后,体系的有序度增加,而负的熵变和焓变表明二者之间形成了氢键.以上结果有助于理解和研究腐殖质对碳纳米管在自然水体中迁移特性的影响.     

胶原纤维负载金属离子材料的制备及其吸附水中氟离子的作用机制

利用胶原纤维和几种金属盐制备了胶原纤维负载金属离子(MICF)的新型除氟材料,同时对其吸附水溶液中氟离子进行比较实验.结果表明胶原纤维负载锆(Ⅲ)(ZrCF)对氟的吸附性能较好,在4.0～9.0的pH范围内其吸附效应与离子强度基本无关,常见阴离子(Cl-,NO3-,SO42-)的存在对氟的吸附也未显示出干扰效应.通过扫描电子显微镜(SEM)、表面电荷、红外光谱(IR)对ZrCF的形态、性质和吸附机制进行了表征和探讨.SEM观察到金属离子均匀分散在胶原纤维上;用固相分布法测得ZrCF的等电点升高至9.0;结合吸附前后溶液pH变化和IR表征揭示了氟离子在ZrCF上的吸附以配位交换过程为主,吸附中Zr(Ⅳ)金属氧化物表面羟基与氟离子形成配位络合物,释放出H+.     

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。     

腐殖酸钛盐对铀(Ⅵ)的吸附动力学与热力学研究

为了了解腐殖酸钛盐对铀在土壤中迁移的影响,本研究通过一系列静态吸附实验,开展了在不同pH、接触时间、温度和初始铀质量浓度等条件下,腐殖酸钛盐对铀(Ⅵ)的吸附研究,并进行了动力学和热力学分析。实验结果表明溶液pH值和初始铀质量浓度是影响腐殖酸钛盐吸附铀(Ⅵ)的重要因素,吸附量随着初始铀质量浓度的增加而增大,且在pH=6时吸附效果最佳,吸附量为34. 75 mg/g,吸附平衡时间约为90 min。腐殖酸钛盐对铀的吸附动力学符合准二级动力学模型,即吸附主要是化学吸附。吸附热力学研究发现腐殖酸钛盐对铀的吸附符合Freundlich模型,表明吸附是多层吸附;腐殖酸钛盐对铀的吸附是一个自发的吸热过程,即温度升高有利于吸附作用。     

聚合物强化超滤法分离镧和铕离子稀土废水

采用经过预处理的聚乙烯基亚胺(PEI)为聚合物络合剂,探讨了pH、装载量比(L)、离子强度、PEI浓度等对聚合物强化超滤过程的影响。结果表明:采用PEI为聚合物络合剂,pH=2.5时,每毫克PEI对Eu3 络合容量为0.5 mg;pH、L对稀土离子的截留率影响趋势相同;溶液中的含盐量对稀土离子的截留率有一定影响;在体积稀释因子(VDF)为3时,恒容超滤过程可以回收92%以上的PEI,将回收后的PEI重新用于聚合物强化超滤过程处理稀土离子废水,效果与新鲜的PEI没有明显差别。在大量的La3 存在下,络合剂PEI对La3 /Eu3 混合溶液中Eu3 的截留率影响甚微。因此,可用聚合物强化超滤法选择性分离出La3 /Eu3 混合溶液中的镧和铕离子。