交联壳聚糖/聚羟基铝改性蒙脱土的制备及其对水中Cu~(2+)的吸附性能研究

用交联壳聚糖和Al13柱化剂共同改性蒙脱土,制得交联壳聚糖/聚羟基铝改性蒙脱土。X-射线衍射数据表明,改性蒙脱土层间距明显增大,达2.09nm.研究了改性蒙脱土对水中Cu2+的吸附性能,结果表明:环氧氯丙烷交联壳聚糖单元体分子物质的量与聚羟基铝柱撑蒙脱土阳离子交换量比例为0.45∶1,25℃,吸附时间为4h,投加量为10g/L,pH 6.5条件下,改性蒙脱土对Cu2+的去除率为96%;吸附动力学过程符合准二级反应方程的描述;内部扩散方程表明膜扩散和颗粒内扩散联合控制吸附过程;吸附热力学过程符合Freundlich等温吸附模型。热力学参数ΔG0,ΔH0,ΔS0.     

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。     

磁化凹凸棒土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附及应用研究

将磁化后的凹凸棒土用于吸附废水中的Cr(Ⅵ)。研究了吸附剂量、温度、吸附时间和p H值等因素对吸附过程的影响。结果表明,磁性凹凸棒土对Cr(Ⅵ)的吸附能力随着吸附剂用量的增大而降低。吸附动力学实验证实了Cr(Ⅵ)在凹凸棒土上的吸附服从准二级动力学模型,而Langmuir模型很好地反映了不同温度下的吸附等温线。对热力学参数ΔG,ΔH和ΔS的计算可知,磁性凹凸棒土吸附Cr(Ⅵ)是自发、吸热的物理过程。     

改性核桃壳/海藻酸钠复合微球制备及其对含Cr(Ⅵ)污水的吸附处理研究

为改善核桃壳基吸附剂(MWS)的水处理使用效果,采用海藻酸钠(AS)固化改性制备核桃壳基/海藻酸钠(MWS/AS)复合微球。实验表明:以一定浓度海藻酸钠溶液为包埋载体,添加适量致孔剂氯化钠处理经磷酸改性的核桃壳粉可获得MWS/AS复合微球。FTIR与SEM表征分析得知,磷酸改性核桃壳在复合过程中引入了含氧基团,其吸附活性增强;且复合微球表面比单一海藻酸钠微球粗糙,表面积增大。在复合微球投加量为4 g/L、p H值为1.5试验条件下,处理10 mg/L的含Cr(Ⅵ)污水180 min,Cr(Ⅵ)的去除率可达95.37%;复合微球对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附式。     

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%.     

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%.     

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.     

壳聚糖衍生物的制备及其对Cr(Ⅵ)离子的吸附

采用化学法对壳聚糖进行改性,分别制备了交联壳聚糖、丁烷基壳聚糖和O-羧甲基壳聚糖,用γ射线辐照降解制备了低摩尔质量的壳聚糖,研究了它们对废水中较难处理的污染物Cr(Ⅵ)的吸附情况,壳聚糖对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH值范围为5.0～6.0,最佳吸附时间大约为2h,每克壳聚糖可吸附约3mg Cr(Ⅵ),吸附率最大可达90%以上。交联壳聚糖、丁烷基壳聚糖和低摩尔质量壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附效果都比壳聚糖本身要好得多：交联壳聚糖吸附1h即可达到吸附饱和;丁烷基壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值出现在5.0附近,更能适应酸性环境;辐照降解后,壳聚糖在(0.4～0.8)×10⁵g/mol的范围内存在一个吸附最大值。     

磁场作用下壳聚糖希夫碱对铬离子的吸附性能研究

壳聚糖希夫碱是壳聚糖与苯甲醛进行缩合反应的产物。本文在合成壳聚糖希夫碱的基础上;研究该改性壳聚糖对微量金属铬离子Cr(Ⅵ)的吸附性能;并考察其在磁场作用下吸附能力的变化,研究磁场强度和磁场处理时间等因素对吸附Cr(Ⅵ)的影响。吸附动力学研究表明：壳聚糖的改性产物壳聚糖希夫碱比改性前的壳聚糖具有较强的吸附Cr(Ⅵ)性能,其吸附饱和浓度可提高两倍以上;达到吸附饱和的时间也能缩短一半。强化吸附效果的试验表明：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,尤其是对壳聚糖希夫碱吸附性能有大幅度的提高;吸附量和吸附效率与磁处理强度、吸附时间、Cr(Ⅵ)溶液的酸度和浓度等吸附环境条件有关,适当的磁场处理可保证壳聚糖希夫碱对含Cr(VI)废水的高效吸附效果。     

不同微环境有机蒙脱土的制备及吸附亚甲基蓝的研究

合成了一系列带不同官能团的表面活性剂并用其修饰蒙脱土(MMT).通过X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)对所修饰的蒙脱土进行了表征,结果表明:成功地制备出了3种不同微环境的有机蒙脱土:胺基有机蒙脱土(MMT-12-N(CH3)2)、羟基有机蒙脱土(MMT-12-OH)和甲基有机蒙脱土(MMT-12-CH3).研究比较了溶液pH、接触时间和染料浓度对3种不同微环境的有机蒙脱土吸附亚甲基蓝(MB)的影响.结果表明:MMT-12-CH3的吸附量大且受pH影响最小,MMT-12-N(CH3)2和MMT-12-OH分别在5-9和5-8的pH范围也都有较好的吸附效果,吸附MB的动力学曲线都遵从假二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,相同条件下,其吸附量大小依次为MMT-12-CH3MMT-12-OHMMT-12-N(CH3)2.     

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.     

PDADMAC改性蒙脱土制备硝酸根吸附剂

硝酸根因其电负性强、水溶性大,难以形成沉淀,因而难以被快速吸附去除,通过化学改性增加吸附剂表面正电性可增强硝酸根吸附。用聚二甲基二烯丙基氯化铵(poly dimethyl diallyl ammonium chloride, PDADMAC)对蒙脱土进行改性,成功将PDADMAC负载在蒙脱土表面;通过对改性前后蒙脱土(Mt)进行表征,对比分析吸附机制。结果表明：改性后蒙脱土(PDM-Mt)的季胺氮含量增加,表面电势大幅提高;PDM-Mt对NO^-₃-N的吸附量在pH=7时为3.07 mg/g,相比改性前提升了86%;吸附过程符合准二级动力学模型以及Langmuir吸附等温模型,即主要是单分子层化学吸附;PDM-Mt对NO^-₃-N吸附过程在4 h内达到平衡,在pH值为5～7时有明显吸附效果;重复5次吸附后吸附量下降了21%,具有较高的可循环利用性。由此可见,PDADMAC具有作为改性剂促进硝酸根吸附的潜力。     

壳聚糖-银/蒙脱土纳米中间体的合成及性能表征

采用壳聚糖-银络合物对钠基蒙脱土进行改性,合成壳聚糖-银/蒙脱土纳米中间体,研究了Ag-NO3浓度、振荡吸附时间对壳聚糖-银络合物合成的影响,用原子吸收分光光度计测Ag(I)含量可达25.8 mg/g.C ts,以及反应温度、反应配比、反应时间对蒙脱土插层效果的影响.用XRD、FTIR及TG-DTA对合成的壳聚糖-银/蒙脱土复合物进行了表征,结果表明C ts-Ag络合物已进入了蒙脱土层间,层间距高达5.732 nm,且C ts-Ag络合物热稳定温度为235℃.     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(VI)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH值等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明：硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18mg/g提高到22.56mg/g;溶液pH值为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%;通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导;采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明:硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20 mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18 mg/g提高到22.56 mg/g;溶液pH为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%。通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导。采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

针对含Cr(Ⅵ)废水来源广、危害大、易蓄积、难去除等特点,基于壳聚糖对Cr(Ⅵ)良好的吸附性能,合成了具有以Fe_3O_4为内核、SiO_2为夹心层、CS/PAA为外壳的类"三明治"结构,富含氨基、羟基、羧基等功能基团的新型吸附剂Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA.在最优工艺条件t=75℃,pH=2下,吸附剂投量仅为1.0g·L-1时,对质量浓度为100mg·L-1的Cr(Ⅵ)模拟废水Cr(Ⅵ)的去除率高达64.69%,这表明该吸附剂具有较高的吸附量,该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附机理服从准二级动力学过程,该吸附过程以化学作用为主。Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA是一种优良的Cr(Ⅵ)吸附剂,将有效解决Cr(Ⅵ)难处理的问题,为吸附剂的无毒无害化的研究提供一定的理论和现实指导意义。     

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。     

磁性碳材料制备及其对六价铬吸附性能

通过一步碳化法合成磁性碳纳米吸附剂(MCNs),对不同温度下合成的纳米碳材料的微观结构进行分析,探究了不同MCNs制备温度、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,获得吸附动力学规律,进一步对材料进行了循环吸附-解吸实验.实验结果表明:在25℃、pH=2、Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、吸附剂用量0.05 g下,接触时间为2 h时,MCN700对Cr(Ⅵ)的吸附率和吸附量分别可达96.90%和56.28 mg/g.吸附动力学拟合结果更贴合伪二级动力学方程,表明MCN700对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附以化学吸附为主.MCN700经过6次吸附-解吸实验后吸附率下降11.61%,表明材料具有较好的稳定性和再生能力.因此,MCN700适用于酸性六价铬废水的处理.     

PEI-花生壳复合吸附剂的制备及其对水中Cr(Ⅵ)的去除性能

以廉价易得的农林废弃物花生壳(PE)为载体,负载对重金属Cr(Ⅵ)具有强吸附亲和性的纳米活性组分聚乙烯亚胺(PEI),制备一种新型纳米复合吸附剂PEI-PE。通过序批式吸附实验探究了PEI-PE对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,用动态柱吸附实验研究PEI-PE的实际应用潜力。结果表明：PEI-PE对Cr(Ⅵ)的吸附在300 min即可达到平衡,PEI-PE吸附Cr(Ⅵ)的过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,属于单分子层化学吸附。在pH=3时,最大吸附量可达32 mg/g。在2种竞争离子Cl^-、SO₄^2-存在的条件下,PEI-PE依然表现出较高的吸附量。2 g的PEI-PE可将850 mL初始质量浓度为5 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水处理后达到工业废水排放标准(0.5 mg/L),且吸附后的PEI-PE具有一定的脱附再生能力,可实现吸附剂的循环利用。     

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。