利用城市给水厂污泥制备陶粒及其吸附去除水中Cr~(6+)的研究

以城市给水厂污泥为主要原料,辅以膨润土制备污泥陶粒,利用污泥陶粒吸附去除水中的Cr~(6+),研究了溶液pH值、溶液中Cr~(6+)初始浓度以及反应温度对吸附过程的影响.结果表明,当溶液pH值为4.5时吸附去除效果最佳;吸附量随初始浓度增加以及反应温度的升高而增大;吸附过程符合拟二级动力学模型;Langmuir等温吸附模型能够很好地描述等温吸附过程.     

纳米羟基磷灰石对Cu2+的吸附

用溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石(n-HAP)吸附水溶液中的铜离子(Cu2+),研究反应时间、体系pH值和Cu2+初始浓度等因素对吸附行为的影响,并探讨吸附机理。结果表明:在溶液pH=4.5~7.5,n-HAP对Cu2+的吸附升高趋势近似线性关系;反应60 min时基本达到吸附平衡;pH>7.5时,溶液中Cu2+几乎完全去除,最大吸附量为51.28 mg/g。n-HAP对Cu2+有良好的吸附作用,吸附类型为Langmu ir等温吸附,吸附过程符合拟二级反应动力学方程。     

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。     

制备焙烧Mg/Al水滑石及同时去除水中氟和硬度

通过共沉淀法制备焙烧Mg/Al水滑石(HTCs-400-MgAl),利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外线光谱(FTIR)对材料进行表征,研究焙烧水滑石投加的质量浓度、温度、溶液初始pH值、吸附动力学和等温吸附等对吸附效果的影响.结果表明:当焙烧水滑石在最佳投加质量浓度为6g·L~(-1)时,其在4h内对初始质量浓度为10mg·L~(-1)的氟离子和500mg·L~(-1)的硬度(以CaCO_3的质量浓度计算)的吸附量分别为1.57,47.50mg·g~(-1);焙烧水滑石吸附氟离子的过程更符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,其去除机理为结构重建;焙烧水滑石吸附硬度的过程更符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,其去除机理包括表面吸附和生成沉淀去除.     

纤蛇纹石吸附Cu(Ⅱ)的动力学及热力学研究

研究纤蛇纹石对铜离子的吸附行为,探讨初始溶液pH、温度和铜离子初始浓度对吸附动力学的影响,进行吸附等温线的测定和热力学计算.研究结果表明:当温度为25～60℃,pH为2～4,铜离子初始浓度为10～100mmol/L时,Cu(Ⅱ)的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型;吸附量随反应温度、初始pH和溶液初始浓度的增加而增加;等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单层吸附为主;反应的吉布斯自由能为负值,焓变为20.427 kJ/mol,熵变为109.424 J/(mol·K),说明吸附是一个自发进行的物理吸附过程.     

改性锯末对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能研究

以氢氧化钾溶液浸泡制备改性锯末作为含Cr(Ⅵ)废水的吸附剂,用傅里叶红外光谱仪对改性前后锯末的化学性能进行分析.探讨了吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、溶液初始pH值、吸附温度、吸附时间等因素对吸附效果的影响.实验证明:吸附剂对低浓度的含Cr(Ⅵ)废水的吸附效果较佳,在实验中溶液pH值对吸附效果的影响较大;吸附处理Cr(Ⅵ)的最佳条件为:吸附剂的投加量24g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度25mg/L、溶液初始pH值为2,吸附温度50℃、吸附时间为2h,吸附率可达到98.73%;改性锯末对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型(R~2=0.9981);吸附过程可用Freundlich吸附等温线来描述;通过再生实验表明,改性锯末可进行解析再生.     

山核桃壳对低温水环境中铜离子的吸附效果

为了研究利用山核桃壳作为生物吸附剂去除水溶液中的Cu(Ⅱ)离子,探讨了不同条件溶液pH、吸附时间、Cu(Ⅱ)初始质量浓度对吸附效率的影响。实验结果表明:山核桃壳对Cu(Ⅱ)离子吸附率在pH为5.0的时候为可达到最大90.44%;随着初始Cu(Ⅱ)质量浓度的增加吸附率逐渐减小;FTIR显示山核桃壳的一些化学基团与吸附Cu(Ⅱ)离子有关;山核桃壳对Cu(Ⅱ)离子的吸附过程与Langmuir和Freundlich吸附等温线相关性较高。山核桃壳是一种很有前景去除水中Cu(Ⅱ)离子的生物吸附剂。     

纳米Fe/Cu双金属的制备及其对水中亚甲基蓝的去除

利用液相还原法制备了纳米Fe/Cu颗粒,考察了其对水中亚甲基蓝的去除性能,研究了不同pH、亚甲基蓝初始浓度和反应时间对去除效果的影响.结果表明,酸性条件下Fe/Cu纳米双金属对亚甲基蓝去除效果良好,且在45min时反应达到平衡,对亚甲基蓝的去除过程符合准一级动力学方程和Langmuir吸附等温模型.     

H6P2Mo18O62/MOF-5的制备及其对亚甲基蓝吸附性能的研究

目的研究金属有机骨架复合材料对水溶液中亚甲基蓝(MB)吸附的性能。方法采用溶剂热法制备H_6P_2Mo_(18)O_(62)/MOF-5,并采用XRD,IR,TG,SEM等手段对其进行了表征。探讨温度、初始浓度、溶液pH值对其吸附效果的影响。结果降低温度和降低溶液的初始pH值有利于MB的吸附。结论等温吸附模型符合Langmuir等温吸附模型,动力学符合拟二级动力学,H_6P_2Mo_(18)O_(62)/MOF-5对MB的吸附是自发和放热过程。     

褐藻海带生物质残渣对水中Pd（Ⅱ）的吸附研究

用乙醇处理褐藻海带得到其生物质残渣（Residue of Laminaria japonica,简称ROLJ）,探讨了ROLJ对水溶液中Pd(Ⅱ)的吸附性能.实验考察了溶液pH、接触时间、温度和初始Pd(Ⅱ)浓度等因素对吸附效果的影响,并探讨了ROLJ对Pd(Ⅱ)的吸附动力学及等温吸附特性.结果表明:在pH为3～4范围内,吸附效果最好;吸附平衡时间为80min;吸附动力学符合伪二级动力学模型;Langmuir等温吸附方程能较好地描述Pd(Ⅱ)在ROLJ上的吸附特性,303 K 时ROLJ对Pd(Ⅱ)静态饱和吸附容量为294.12mg/g.热力学分析结果表明,实验条件下ROLJ对Pd(Ⅱ)的吸附反应是自发、吸热和熵值增加的过程.用0.1M HCl+5%硫脲溶液可洗脱回收Pd(Ⅱ),ROLJ是一种有应用前景的钯吸附回收材料.     

枝状聚合物修饰碳纳米管对铀吸附性能研究

采用枝状聚合物对氧化多壁碳纳米管(WMCNT)进行修饰,研究枝状聚合物PAMAM/WMCNT复合物对溶液中铀的吸附性能。研究了不同pH、吸附剂用量、铀初始浓度、吸附时间、离子强度等对吸附性能的影响,探讨了等温吸附理论模型和吸附过程的热力学模型。在室温下pH值为5、吸附时间80min、铀初始浓度1mg/mL时,吸附率达到97.25%。吸附等温模型符合Freundlich方程,吸附动力学符合拟二级动力学方程。     

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.     

碳羟基磷灰石的合成及其对F~-的吸附

利用X射线衍射对溶胶凝胶法合成的纳米碳羟基磷灰石(n-CHAP)样品进行表征。考察溶液pH值、反应时间和氟离子(F-)的初始浓度对n-CHAP吸附牙膏中F-的影响,探讨其反应机理。结果表明:F-的去除主要是通过静电吸引和离子交换作用实现;Langmuir吸附等温线模型与实验数据的拟合度较高;在180 min时吸附达到平衡,F-在n-CHAP的吸附动力学过程符合拟二级动力学方程;使用n-CHAP处理含氟工业废水,除氟效率达92.0%。     

双羧基螯合纤维对溶液中Cu(Ⅱ)离子的吸附性能研究

研究了双羧基螯合纤维对水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附行为,探讨了吸附时间、溶液pH和温度条件变化对纤维吸附的影响.结果表明,双羧基螯合纤维对溶液中Cu(Ⅱ)离子具有较快的吸附速率,其吸附10 min时即可达到97%的去除率,且其吸附动力学行为可用Lagergren准一级速率模型进行描述,最佳吸附pH为4～5.23,在0～30℃范围内温度对吸附基本无影响.不同流量条件下纤维吸附Cu(Ⅱ)的动态穿透曲线实验表明,流量对出水中Cu(Ⅱ)离子浓度具有较大影响,合适的流量下,双羧基螯合纤维可用于Cu(Ⅱ)污染水体的深度净化,使出水达到国家生活饮用水卫生标准要求.     

天然沸石对含镍废水的吸附研究

采用天然沸石对含镍废水进行吸附特性研究。考察了沸石粒径、接触时间、镍的初始浓度及溶液pH值等因素对沸石吸附镍的影响。结果表明,吸附25min后吸附接近平衡,溶液pH在4～6范围内,沸石对Ni2+去除效果较好,沸石粒径减小,Ni2+初始浓度提高,镍的吸附量增大。沸石对Ni2+的吸附动力学及热力学研究表明,在一定的实验条件下,Ni2+在沸石表面主要以单分子层吸附为主,符合Langmuir吸附等温式且吸附过程遵循准二阶动力学吸附模型(相关系数R>0.999)。     

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.     

白陶土对Pb(Ⅱ)吸附特性

采用间歇试验研究白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附特性,考虑了吸附剂用量、初始溶液pH、离子强度、反应时间、温度及铅初始浓度等因素的影响.间歇试验结果表明,吸附剂用量、pH、离子强度等因素对铅去除影响显著,温度对白陶土吸附能力影响相对较小.在20℃、pH0=5.5、初始浓度200 mg/L、吸附剂用量1g/L下,白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附量可达136.33mg/g.动力学试验结果表明,白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附为快速反应,10min时的吸附量为最大吸附量的80%,180min内即达到吸附平衡,伪二级动力学模型对白陶土吸附Pb(Ⅱ)的过程拟合较好.Langmuir模型可较好地预测白陶土对Pb(Ⅱ)的等温吸附.热力学试验结果表明,白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附为自发与吸热反应,升温有利于吸附反应的进行.白陶土对Pb(Ⅱ)的吸附机制为离子交换、静电吸附与络合反应.     

三乙烯四胺基蔗渣纤维素的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附研究

为了处理Cu(Ⅱ)低浓度污染的水溶液,对天然高分子原料蔗渣纤维素改性,接入三乙烯四胺,制备三乙烯四胺基蔗渣纤维素,并对制备过程工艺条件进行优化,结果表明,蔗渣纤维素与环氧氯丙烷固液比为1∶7,纤维素与环氧氯丙烷反应温度为25℃,反应介质NaOH溶液的质量浓度为2.5%时,吸附性能最好。当溶液Cu(Ⅱ)初始浓度为20 mg/L,吸附剂加入量为10 g/L,溶液pH为6,吸附时间为40 min,吸附温度为15℃时,吸附后Cu(Ⅱ)浓度为0.72 mg/L,达到国家地面Ⅱ类水质标准,并对吸附过程作了Langmuir模型和准二级吸附动力学模型研究。     

柚子皮改性前后对甲醛吸附特性的研究

以废弃柚子皮为主要原料,考察其不同改性方法以及不同初始浓度、温度、吸附时间和pH值等吸附条件下柚子皮对溶液中甲醛的吸附效果影响,并研究其等温吸附模型和动力学模型.实验结果表明:30%H2SO4改性柚子皮吸附效果最佳;未改性柚子皮在最佳条件下,吸附率达到45%;改性柚子皮在最佳条件下,吸附率达79%;柚子皮改性前后对甲醛的吸附过程都符合Freundlich等温吸附模型,改性前柚子皮对甲醛的吸附符合一级动力学方程,改性后符合二级动力学方程.     

活性白土吸附去除苯酚废水的实验研究

研究活性白土对苯酚的等温吸附特性,考察了初始溶液浓度、活性白土粒径、pH值、温度4种因素对吸附作用的影响,并分析了不同条件下活性白土吸附苯酚的动力学过程.结果表明: Langmuir等温方程能较好地描述活性白土对苯酚的等温吸附特征; 初始溶液浓度越高,活性白土对苯酚的吸附量越大; 随着活性白土粒径的减小,其对苯酚的吸附量增大; 碱性条件有利于活性白土对苯酚的去除; 吸附动力学过程符合准二级动力学模型.