海藻酸钠-铁凝胶球对无机磷和Cr2O72-吸附

对海藻酸钠在氯化铁溶液中的成球特性,制备海藻酸钠-铁(SA-Fe)凝胶球,并对废水中无机磷和Cr2O72-吸附容量及吸附机理进行了研究.结果表明,SA-Fe凝胶球对溶液中的无机磷和Cr2O72-有较强的吸附能力,且SA-Fe凝胶球在对无机磷和Cr2O72-的吸附过程中优先吸附无机磷.相对于Cr2O72-,PO43-与Fe3+的结合具有优先级.SA-Fe凝胶球吸附无机磷和Cr2O7-2的等温吸附曲线都更加符合Langmuir型,吸附行为属于单分子层吸附,凝胶球网络中的Fe3+与溶液中Cr2O72-和PO43-发生化学反应,生成Fe2(Cr2O7)3和FePO4,被吸附于凝胶网格中去除.     

BaSO4-PAM无机-高分子复合微球的制备研究

以聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)高分子微凝胶为模板,结合反胶束法制备了具有表面图案结构的硫酸钡-聚丙烯酰胺(BaSO4-PAM)无机-高分子复合微球材料.利用扫描电镜(SEM)和XRD对复合微球的形貌和无机沉积物BaSO4的晶型进行了表征.结果表明,BaSO4的沉积量、沉积反应速度等因素对复合微球的表面形貌都有显著影响;复合微球中BaSO4具有正交重晶石结构.实验所得BaSO4-PAM复合微球兼具高分子的柔性和无机物的刚性.     

粉末活性炭对水中重金属离子的吸附性能研究

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,在污水净化领域具有广泛的应用价值.根据单一变量原则,研究了粉末活性炭对水中重金属离子Cr(VI)、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的吸附作用.实验结果表明,粉末活性炭能有效去除3种重金属离子,且去除效果受温度、吸附时间、活性炭用量、溶液p H值的影响.随着活性炭用量、温度或吸附时间的增加,3种离子的去除率先增后减,而溶液p H值增加时,Cu(Ⅱ)离子的去除率几乎不变,Cr(VI)和Fe(Ⅲ)离子的去除率却逐渐降低.吸附时间超过30 min时,粉末活性炭对3种离子中的Cu(Ⅱ)离子去除效果最好,去除率达90%以上.Cu(Ⅱ)离子的去除最优条件为40℃(温度)、30 min(吸附时间)、0.15 g(活性炭用量)和2.0(p H).     

微凝胶模板法制备PNIPAM/PbS有机-无机复合微球

采用反相乳液聚合方法合成了包埋有Pb2 的PNIPAM微凝胶,利用微凝胶的限域和导向作用,通过外源沉积法制备了PNIPAM/PbS有机 无机结构型复合微球.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析和热重分析对复合微球的形貌、无机沉积物PbS的晶型和相对含量等进行了表征.结果表明,高分子微凝胶的三维网络结构和所采用的制备方法确保了有机 无机复合材料复合的均匀性;微凝胶的模板作用使得复合材料呈现球状结构,微球的大小决定于模板的尺寸;复合微球中PbS具有面心立方结构;复合微球中无机物含量约为10%.实验所得PNIPAM/PbS复合微球明显兼有无机物的刚性和有机物的柔性.     

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.     

预氯化/粉炭工艺对原水藻源风险的控制效能

选用了5种粉末活性炭，开展与预氯化联用的粉末活性炭种类优选和与氯的交互影响研究。结果表明，5种粉末活性炭均可有效吸附三氯甲烷，吸附速率变化均符合拟二级动力学规律，回归相关系数均大于0.99，木质活性炭（k=0.419 12）和椰壳活性炭Ⅰ（k=0.386 93）吸附效果最好。余氯的存在会降低粉末活性炭对三氯甲烷的吸附速率，但未改变各粉末活性炭吸附效果的优劣顺序。在原水背景下，椰壳活性炭Ⅰ和木质活性炭对2-甲基异莰醇（2-MIB）去除效率在60%以上，对土臭素（GSM）去除效率在90%以上，对三卤甲烷吸附效率最高（28%）。尽管加氯会减低活性炭的吸附效率，但是其不影响不同炭型吸附的优劣顺序，木质活性炭和椰壳活性炭Ⅰ的效果依然最佳，煤质活性炭表现较差。将粉末活性炭性质与三氯甲烷、嗅味物质的去除性能进行相关性分析发现，平均孔径、碘值、亚甲基蓝值和总孔容积的相关性较为显著，平均孔径的相关系数最高，在比选优质粉末活性炭时可以将平均孔径作为重要参考因素。     

载镧羧甲基魔芋葡甘聚糖凝胶微球的吸附除磷性能

采用魔芋葡甘聚糖羧甲基化并负载稀土金属镧的方法制备出载镧羧甲基魔芋葡甘聚糖凝胶微球吸附剂(CMKGM-La),研究了该吸附剂对模拟废水中磷的吸附去除特性,并用SEM-EDX和FT-IR分析技术对吸附剂形貌及吸附机理进行表征和分析。在pH值为4、吸附剂剂量为1 g/L、磷初始浓度为10 mg/L的条件下CMKGM-La凝胶微球吸附剂对磷的最大去除率可达95.45%。CMKGM-La凝胶微球吸附剂去除磷的可能吸附机理是稀土金属镧与磷之间的软硬酸碱相互作用和质子化羟基与磷之间的静电引力。     

羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球对磷的吸附性能

用Fe3+交联羧甲基葡甘聚糖制得了一种新型吸附材料,研究了羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球对磷酸根的吸附性能.分别考察了吸附时间、羧甲基葡甘聚糖浓度、FeCl3浓度、pH值、温度和磷酸根浓度对吸附的影响,同时用红外光谱初步表征了羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球-磷酸根复合物的结构.结果表明:293K时,羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球对磷酸根的吸附反应在12h时达平衡,当羧甲基葡甘聚糖浓度为2.0%,Fe3+质量分数为2.0%,磷浓度为100mg/L时,吸附量为23.26mg/g,吸附率达93%.     

海藻酸钠复合水凝胶的制备及其对废水中铅离子的吸附性能研究

首先对石墨烯进行改性,合成了磺酸化石墨烯(SGO).采用共混交联的方法,将SGO加入到海藻酸钠(SA)中并以CaCl₂为交联剂制备了SA/SGO复合水凝胶球.通过单因素实验研究了凝胶球对模拟废水中重金属离子(Pb²⁺)的去除效果,探讨了溶液pH值、金属离子初始浓度和吸附反应时间等对Pb²⁺吸附的影响.结果表明：SA/SGO对Pb²⁺的吸附是一个较快的过程,大约60 min即可达到吸附平衡,最大吸附容量为248.90 mg·g^-1.SA/SGO凝胶球对Pb²⁺的吸附等温线遵循Langmuir模型,表明Pb²⁺在凝胶球上的吸附是单分子层的.此外,经过5次吸附解吸后,凝胶球对Pb²⁺的吸附能力仅下降了不到10%,表明SA/SGO凝胶球拥有优异的再生性能.     

壳聚糖包覆介孔二氧化硅纳米微球的制备及其对铜离子的吸附

通过溶胶-凝胶法制备了介孔二氧化硅纳米微球(MSN),再将天然高分子壳聚糖(CS)接枝到MSN表面,得到介孔二氧化硅@壳聚糖(MSN@CS)微球,进一步利用海藻酸钠与壳聚糖的静电吸引作用制得介孔二氧化硅@壳聚糖-海藻酸(MSN@CS-Alg)微球.利用SEM、Zeta电位分析仪以及TGA等手段对其结构和化学性质进行表征,并检测了MSN、MSN@CS和MSN@CS-Alg对铜离子(Cu~(2+))的吸附效果.实验结果表明,MSN@CS对Cu~(2+)吸附效果最好,最大吸附量为14.59 mg·g~(-1).     

表面吸附固定化酶及其应用

研究用无机物载体(活性炭、分子筛、硅胶)表面吸附固定植物酶(菠萝酶,木瓜酶)技术,以及固定化酶的活性寿命及其催化效能。将实验制得的固定化酶多次反复应用于催化胶液水解反应中。反应结果证实表面吸附固定酶在技术上是可行的,经济上是合理的。另外还采用“补酶”的方法,使吸附酶趋向平衡,以减少该固定化酶中酶的脱落。初步探讨了用与水不溶支撑体的共价结合法固定酶技术。     

水稻土对有机、无机磷吸附解吸的特征

选用3种典型水稻土,在室内模拟研究了不同水稻土对无机磷和有机磷的吸附、解吸特征。结果表明,对磷酸二氢钾和磷酸肌醇的吸附方面,3种土壤吸附能力从大到小依次为：红田土、黄泥土、潮沙土,并且对不同存在形式磷的吸附大小均为有机磷大于无机磷。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能较好地拟合对无机磷和有机磷的吸附,且均达到显著相关。比较不同土壤的3种模拟参数,对于无机磷的吸附表征,Langmuir方程拟合较好,而对有机磷吸附的表征,Temkin方程拟合较好。3种水稻土对有机磷和无机磷的解吸量与吸附量均呈明显的指数相关关系,3种土壤解吸量从大到小依次为：潮沙土、黄泥土、红田土。磷的吸附随着离子强度的增加而增加。     

吸附电解氧化去除水中邻苯二甲酸二丁酯

摘要:邻苯二甲酸酯（Phthalic acid esters，PAEs）具有致突变、致癌和致畸形的特点，严重干扰人类的内分泌系统，特别是生殖系统.邻苯二甲酸二丁酯（Dibutyl phthalate，DBP）是目前最常用的邻苯二甲酸酯类增塑剂之一，具有很大的毒性和积累性，已被中国环境保护部列为优先控制污染物.本文以DBP为研究对象，分别采用活性炭吸附、电解、吸附电解耦合技术对水中DBP的去除进行了研究.结果表明:吸附电解耦合技术具有协同作用能力，果壳活性炭进行吸附电解150min，DBP去除率为62.6％，高于果壳活性炭单独吸附150min的去除率（8.6％）与单独电解150min去除率（36.8％）之和.吸附电解的机理研究表明:活性炭可以强化电解对DBP的氧化作用，同时，电解可对活性炭进行再生，延长活性炭吸附饱和时间，提高活性炭的吸附量，两者表现为互相促进协同作用.     

粉末活性炭与单壁碳纳米管对水中多氯联苯的吸附

多氯联苯(PCBs)有较强的憎水性,在水中的溶解度很小,主要以与天然有机物结合,或附着于颗粒物的形式存在。粉末活性炭(PAC)和单壁碳纳米管(SWCNTs)对非极性较强的有机物有较好的吸附去除效果。通过研究粉末活性炭和单壁碳纳米管表面的物理化学性质,并对比研究二者对水中多氯联苯的吸附效能,包括吸附动力学和吸附等温线以及对实验数据进行相应的吸附模型拟合可知,粉末活性炭和碳纳米管对PCBs均有较好的吸附效果。10 min时粉末活性炭对多氯联苯的吸附量可达平衡吸附量的75%以上;40 min时可达90%以上;100 min以后吸附基本达到平衡。10 min时单壁碳纳米管对多氯联苯的吸附量可达平衡吸附量的60%以上,40 min时可达90%以上,80 min以后吸附基本达到平衡。     

活性炭无纺布表面污染物的吸附特性研究

实验研究了活性炭无纺布表面CO2和挥发性有机化合物(VOCs)的吸附特性.研究结果表明:在低气流速度条件下,活性炭无纺布能够很好地吸附空气中的CO2,系统的能耗也低;环境温度对活性炭无纺布表面CO2吸附效率的影响不大,但低空气湿度有利于CO2的吸附;在实验条件下,活性炭无纺布表面VOCs的吸附效率与迎风气流中VOCs的体积分数无关,与污染源的种类有关;低气流速度有利于VOCs的吸附;虽然增加吸附层的层数既有利于活性炭无纺布表面的CO2吸附,也有利于VOCs吸附,但实验中当吸附层增加到3层以上时,吸附效率随吸附厚度的增加而提高的效果不再明显,而吸附系统的阻力却迅速增大.     

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.     

典型吸附材料对含Cs废水的吸附效能对比研究

选取活性炭、高岭土、蒙脱土、膨润土、沸石和凹凸棒土6种典型吸附材料,通过静态批实验,探索吸附过程关键影响要素（吸附时间、初始质量浓度、溶液pH和温度）对吸附过程的影响,并结合吸附动力学模型和吸附等温线,实现6种吸附材料对含铯(Cs)废水的吸附效能对比研究. 结果表明:在相同的吸附时间内,6种吸附材料对Cs的吸附效能由高到低排序为沸石、凹凸棒土、膨润土、蒙脱土、活性炭、高岭土; 沸石对Cs的吸附率几乎不受初始质量浓度和温度的影响,其余材料适合在偏碱性环境中、30 ℃条件下去除Cs;活性炭、高岭土、蒙脱土和凹凸棒土均适合在低初始质量浓度下去除Cs;6种吸附材料对Cs的吸附过程均非单一吸附机制,而是多种吸附机制共同作用的结果. 6种典型吸附材料中,沸石、凹凸棒土与膨润土对含Cs放射性废水的处理具有明显效果,特别是沸石,吸附性能好且适应性广泛,在放射性废水的处置中具有一定应用价值.      

O3/NaClO协同氧化－吸附处理雨水的试验研究

采用O_3/NaClO协同氧化_吸附法对校园屋面雨水处理进行了试验研究。考察了粉末活性炭投加量、吸附时间、搅拌速度以及初始pH对COD、氨氮、TP和浊度去除率的影响;并进行了吸附等温线及动力学模型拟合。试验结果表明:粉末活性炭的最佳投加量为50 mg/L,最佳吸附时间为60 min,最佳搅拌速度为200 r/min,最佳初始pH为7时COD,氨氮,TP和浊度的去除率分别达到了68.87%,81.90%,78.79%,78.50%。COD和氨氮的吸附等温线更符合Freundilch模型,TP吸附等温线更符合Langmuir模型,拟二级动力学模型能更好的描述粉末活性炭对雨水中COD,氨氮和TP的吸附过程,相关系数均接近于1。     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附亚甲基蓝的动力学

聚丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺和钛酸四丁脂水解溶胶的混合液通过静电纺丝、预氧化、炭化、活化制备TiO2/活性炭复合纳米纤维膜.基于静态吸附试验,考察了不同TiO2/活性炭复合纳米纤维膜投加量、亚甲基蓝初始质量浓度、温度、pH值条件下,TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附性能,并用Langmuir等温吸附方程、Freundlich等温吸附方程、准一级动力学方程,准二级动力学方程、颗粒内扩散方程进行了拟合,结果表明,Freundlich经验公式、准二级动力学方程能较好地描述TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附行为.研究表明,吸附量随温度升高而增加,吸附效率受颗粒内扩散影响.无论是紫外光还是太阳光照射,TiO2/活性炭复合纳米纤维膜都具有很好的光催化再生性能.     

生物活性炭去除垃圾渗滤液中难降解有机物

对比SBR和生物活性炭(biological activated carbon,BAC)处理垃圾渗滤液效果,COD去除率分别稳定在10%和25%左右,表明BAC可以去除部分难降解有机物.原位测定SBR和BAC反应器1个运行周期生物降解有机物二氧化碳(CO2)产生量分别为109和306mg,BAC比SBR生物分解有机物量多,表明BAC可以生物分解部分难降解有机物.采用Freundlich方程拟合新活性炭,生物再生活性炭和吸附饱和活性炭的吸附等温线,1/n值分别为2.56,2.94和19.05,表明新活性炭吸附能力最强,生物再生活性炭次之,吸附饱和活性炭最差,生物再生使活性炭的吸附能力得到较好的恢复,证明了生物再生现象的存在.进一步分析认为吸附延长了有机物在反应器内的停留时间,提高了生物分解量.生物再生是BAC去除难降解有机物的本质原因.