Cu~(2+)、Pb~(2+)在高岭土中的顺序竞争吸附动力学

以吸附动力学实验为基础,结合动力学模型对典型的重金属Cu~(2+)、Pb~(2+)在高岭土中的顺序竞争吸附动力学特性进行了深入研究,重点考察了离子的初始浓度、两种重金属离子进入土壤的先后顺序及时间节点对吸附过程和结果的影响。结果表明:高岭土中存在两种类型的吸附位点;高岭土对同时竞争时两种重金属的吸附总量大于顺序竞争时的吸附总量,且进入高岭土的时间点对吸附结果也有很大的影响;此外伪一级动力学方程仅适用于反应的初始阶段,而伪二级动力学方程则可以较好地拟合整个竞争吸附过程;竞争性强的Pb~(2+)的分配系数与吸附反应时间不能够呈现出良好的LOGISTIC曲线关系。     

天然高岭土对Pb~(2+),Cd~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+)的吸附及解吸性能研究

探讨了吸附时间、溶液pH、重金属离子初始质量浓度、离子强度以及竞争吸附等因素对天然高岭土吸附水中Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+等重金属离子的影响.结果表明,pH、初始质量浓度、离子强度以及共存离子,是影响高岭土吸附重金属离子的主要因素;高岭土对Pb2+的吸附性能明显优于其它3种重金属离子,顺序为:Pb2+＞Cd2+＞Ni2+＞Cu2+;吸附等温线均符合Freundlich型等温方程,说明高岭土对这几种离子都是典型的单分子层吸附;Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+离子解吸量大小顺序为:Pb2+＜Ni2+＜Cu2+＜Cd2+.     

Cu2+与Pb2+在高岭土中的迁移和淋洗试验研究

重金属污染与重金属在土壤中的竞争迁移和外界环境有关.通过淋洗试验模拟外界环境降雨对重金属污染的影响,通过竞争迁移试验探究竞争体系下重金属离子的迁移行为与单一离子体系的不同.得出结论:初始浓度越大,Cu2+穿透土柱以及完成迁移的时间越短,并且高岭土对Pb2+的吸附性更强;淋洗试验中,Cu2+与Pb2+的累计释放量前期增长迅速后期增长缓慢,通过修正的Elovich方程拟合结果较好,这说明重金属离子的释放是一个由多因素综合控制的过程;淋洗之后进行竞争迁移,会使得穿透时间和土柱中重金属离子的含量减少,Cu2+竞争迁移时减小的幅度更大.     

Cu2+在高岭土土柱中运移时的吸附特性研究

通过土柱实验对比,研究了Cu~(2+)在高岭土中单一离子运移、两种离子同时运移、两种离子顺序运移时Cu~(2+)的吸附特性,并与Batch试验的结果进行对比分析,结果表明,在初始浓度、pH相同的条件下,各土柱深度土样对Cu~(2+)的吸附量均比Batch试验小;运移试验中Cu~(2+)的单层饱和吸附量Q会随着土层深度的增大而逐渐减小;竞争运移会使高岭土对Cu~(2+)的吸附量减少;先用Pb2+后用Cu~(2+)进行顺序运移时,Cu~(2+)的吸附量显著减少,顺序运移同时运移单一离子运移.综合分析不同情况下运移时的Cu~(2+)在高岭土中吸附特性.     

微波场诱导改性磷石膏吸附Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的动力学与热力学研究

选用微波场诱导改性磷石膏作为吸附剂,采用批式振荡吸附法研究改性磷石膏对重金属离子Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附动力学及吸附热力学特性,提出吸附机理.研究结果表明:微波场改性磷石膏对Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线.在改性磷石膏对重金属离子吸附的初始阶段,Lagergren伪一级动力学方程、Lagergren伪二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循Lagergren伪二级动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果;Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的平衡吸附量分别为3.937 0,3.993 6,2.627 4和3.319 0 mg/g;微波场改性后的磷石膏对Cu2+,Zn2-和Cd2+的吸附是吸热反应,对pb2+的吸附为放热反应.     

不同路域植被类型土壤对Cu2+和Pb2+吸附特性的比较

采用振荡平衡法研究Cu²⁺和Pb²⁺两种重金属在长春地区一些典型路域植被土壤中的热力学和动力学吸附特性. 结果表明: 这两种重金属在不同土壤中的吸附等温线均符合Langmuir方程和Freundlich方程, 但Langmuir方程的拟合效果更好, 即两种重金属在不同土壤中的吸附过程更接近单分子层吸附模型; 灌木丛植被类型的土壤对Cu²⁺和Pb²⁺的饱和吸附量最大, 分别为3 429,5 311 mg/kg; 灌木丛植被类型的土壤对重金属的吸附速率最大, 由Elovich方程可知, 这与该土壤的pH值、 阳离子交换量(CEC)、 有机质含量和黏粒含量较高等理化性质有关, 且Pb²⁺比Cu²⁺更易被土壤吸附.     

蚯蚓粪吸附水中Cu2+的动力学和热力学分析

以蚯蚓粪为吸附剂,测定了Cu2+初始质量浓度、温度、pH、吸附时间对水中Cu2+吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统分析。结果表明:在温度25℃、Cu2+初始质量浓度87.9～575.0 mg/L、蚯蚓粪用量0.25 g/10mL、振荡速率200 rpm、吸附时间12 h的条件下,吸附效率可达95.27%～98.07%;pH对吸附影响甚小;蚯蚓粪对溶液中Cu2+的吸附过程符合伪二级动力学模型;不同温度下吸附呈现相似的非线性吸附等温线,且Freundlich模型对吸附过程有良好的拟合;反应的吉布斯自由能?G0,表明吸附过程是自发进行的吸热反应。     

改性柿子粉吸附剂对Cd2+的吸附性能

以柿子粉为基体,经丙酮和硫酸缩合改性处理制备柿子生物吸附剂,并对柿子生物吸附剂和原始柿子粉进行红外光谱分析,考察柿子生物吸附剂吸附Cd2+的影响因素如初始pH、温度、时间等,研究吸附动力学、等温吸附模型以及吸附剂的循环再生性能.研究结果表明:改性处理增加了对重金属离子有吸附作用的活性官能团数目并降低了柿子粉的水溶性;柿子生物吸附剂对Cd2+的吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述;吸附等温线均符合Langmuir和Freundlich方程;改性柿子生物吸附剂对Cd2+的最大吸附量为82.78 mg/g.     

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。     

重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+在海泡石中的吸附特征

针对重金属复合污染问题,通过等温吸附实验,研究了海泡石对复合重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+的平衡吸附量和吸附选择性,并通过XRD、IR等分析探讨了海泡石的吸附机理。结果表明:海泡石对Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附顺序和富集系数顺序均为Cu2+>Cd2+>Zn2+,并且平衡吸附量随初始溶液质量浓度的提高而增大;海泡石对重金属离子的吸附主要是离子交换吸附及表面络合吸附。该研究证明海泡石具有较强的吸附复合重金属离子的能力,可修复重金属复合污染的废水及土壤。     

柠檬酸改性大豆秸秆材料对铜离子的吸附性能

 为考察农业废弃物大豆秸秆对重金属的吸附性能,以大豆秸秆为原料、柠檬酸为改性剂,制备出一种柠檬酸改性大豆秸秆吸附剂（CA-SS）,对其进行扫描电镜测试和红外吸收光谱分析。对比研究了大豆秸秆改性前后对铜离子（Cu²⁺）的吸附性能,分析了Cu²⁺初始浓度、吸附时间和镍离子（Ni²⁺）对Cu²⁺吸附的影响,探讨了其吸附动力学和吸附等温线。结果表明：改性过程保留了大豆秸秆的多孔结构,并为其添加了羧基功能团;吸附过程符合Langmuir 模型和准二级动力学模型,大豆秸秆经过改性对Cu²⁺的吸附能力由10.44 mg/g 提高到了19.14 mg/g,主要是因为柠檬酸为大豆秸秆提供了起离子交换作用的羧基功能团;Ni²⁺未能影响CA-SS 对Cu²⁺的吸附,而Cu²⁺抑制了CA-SS 对Ni²⁺的吸附。CA-SS 是一种对Cu²⁺有较好吸附性能的廉价吸附材料。     

固定化细菌对Pb2+和Cd2+吸附的热力学和动力学研究

将天然水体中吸附Pb2+和Cd2+的优势菌种固定化后进行吸附规律 研究. 结果发现, 固定化细菌对重金属吸附的动力学过程包括快速阶段和慢速阶段, 其中 慢 速阶段符合二级吸附速率方程. Elovich模型和双常数速率模型不能描述固定化细菌对Pb 2+吸附的动 力学过程, 但能很好描述固定化细菌对Cd2+吸附的动力学过程. 固定化细菌对重金 属吸附热力学过程均可以用Henry模型描述, 且其对Pb2+的亲和力比对Cd2+的 亲和力强.     

酒糟对模拟矿山酸性废水中Pb2+和Zn2+的吸附特征

为了探索生物质材料酒糟对重金属离子的吸附效果,采用静态吸附实验研究废水pH值、Pb2+和Zn2+初始质量浓度以及吸附时间对酒糟吸附模拟矿山酸性废水中Pb2+和Zn2+的影响. pH值为4时酒糟对Pb2+和Zn2+的吸附量分别达到最高值,酒糟对Pb2+的吸附等温线特征符合Langmuir方程,对Zn2+的吸附等温线特征符合Freundlich方程,对Pb2+和Zn2+的最大吸附量分别为8.29 mg·g-1和15.31 mg·g-1.酒糟对Pb2+和Zn2+的吸附反应在4 h后达到平衡,吸附动力学特征均符合拟二级动力学模型.酒糟中纤维素、半纤维素和木质素的质量分数分别为23.3%、65.5%和0.5%,吸附Pb2+和Zn2+后3种物质的含量发生变化,分别为19.6%、42.3%和2.6%.酒糟电负性随pH值升高呈正比增加,吸附Pb2+和Zn2+后电负性减弱.红外光谱分析结果显示酒糟中参与吸附反应的基团主要有酰胺基和酯基.     

胞外聚合物对Pb2+和Cd2+吸附行为研究

利用改良离心法从好氧颗粒污泥中提取胞外聚合物(EPS), 并研究其对重金属废水中Pb²⁺和Cd²⁺的吸附行为。结果表明, EPS对Pb²⁺和Cd²⁺具有很强的吸附能力, 吸附行为符合Langmuir等温式, 拟合得到的最大吸附量分别可达534.76 和478.47 mg/g。Pb²⁺和Cd²⁺在EPS上存在竞争吸附, EPS对Pb²⁺的吸附选择性更强。Cd²⁺对EPS吸附Pb²⁺有一定的抑制作用, 但Pb²⁺的存在对EPS吸附Cd²⁺具有显著的抑制作用。傅立叶红外光谱(FT-IR)和三维荧光光谱(EEM)测定表明, 实验提取的EPS含有大量疏水和亲水性基团, 因此可通过络合作用、离子交换、螯合等多种作用与重金属发生强结合。对重金属起主要吸附作用的是存在于EPS蛋白质组分中的?COOH, ?NH2, ?CH2?, ?OH及?C=O官能团。研究表明, EPS吸附Pb²⁺的主要机理为离子交换和络合作用, 而对Cd²⁺的吸附则主要通过络合作用完成。     

非活性马尾藻对水中Cd2+和Ni2+的生物吸附及脱附研究

【目的】以马尾藻粉为生物吸附剂,研究其在静态实验中对Cd2＋ 和Ni2＋ 的吸附及脱附能力,并对吸附速度、动力学、重金属选择性和吸附剂再生等问题进行探讨.【方法】采用单因素法分析pH 值、初始浓度、平衡离子类型等条件因素对重金属吸附容量的影响,采用准一级和准二级动力学模型对Cd2＋ 、Ni2＋ 的吸附数据进行拟合.【结果】Cd2＋ 的最佳吸附条件为pH 值4.5、初始浓度500mg/L、平衡离子为NO3ˉ,Ni2＋ 的最佳吸附条件为pH 值3.0、初始浓度900mg/L、平衡离子为Clˉ;Cd2＋ 、Ni2＋ 的吸附平衡到达时间分别为50min和25min;准二级动力学模型对吸附数据的拟合效果更好,相关系数（犚2 ）均大于0.99;对混合溶液中不同重金属的选择性吸附顺序为Pb2＋ 〉Ni2＋ 〉Cd2＋ 〉Mn2＋ ;1.0mol/L HCl对Cd2＋ 、Ni2＋ 的理论洗脱率均可达到99%.【结论】马尾藻粉对Cd2＋ 和Ni2＋ 的吸附容量大,吸附条件温和,重金属脱附率高,是一种性能良好的生物吸附剂.     

CTSV-G的制备及对污水中Ni2+的吸附

为了解决污水中Ni2 的去除问题,用香草醛修饰壳聚糖(CTS),得到壳聚糖香草醛希夫碱(CTSV);又以戊二醛为交联剂,合成了戊二醛交联壳聚糖香草醛希夫碱(CTSV-G);对目标产物进行了IR和SEM表征.比较了CTSV-G、CTSV和CTS对污水中Ni2 的吸附效果,结果表明吸附量CTSV-G＞CTSV＞CTS;研究了pH值、时间和Ni2 的初始浓度对吸附的影响,在实验条件下目标产物对Ni2 的吸附量可达80.3 mg·g-1;测试了三次回用后CTSV-G对Ni2 的吸附效果,确定了CTSV-G的可再生性.对吸附过程进行了热力学和动力学分析,表明CTSV-G对Ni2 的等温吸附过程能够用Langmuir很好地描述,其反应动力学符合一级反应.