木质素基生物炭制备及对亚甲基蓝的吸附性能

研究温度对生物炭得率、吸附性能的影响.采用无氧慢速热解的方法,以酶解木质素为原料,制备不同温度下的生物质炭,测定热解得率、生物炭得率、挥发分、灰分及对亚甲基蓝的吸附值.热解试验结果表明:随着炭化温度从300℃逐渐升高到700℃,热解得率先降低后升高,挥发成分先升高后降低,生物炭得率先降低后升高.在500℃时,热解得率和生物炭得率分别为54.09%和50.77%,灰分含量为3.32%,挥发分含量为45.91%;热解温度为300℃时,木质素基生物炭对亚甲基蓝的吸附值最大,为37.31 mg/g;热解过程中,C—H、C=O键断裂.     

450℃下制备广玉兰落叶生物炭对亚甲基蓝吸附性能及机理的研究

将广玉兰落叶在马弗炉中450℃缺氧烧制,得到可以吸附工业废水中亚甲基蓝染料的新型生物炭,并通过一系列单因素实验测试其吸附性能并研究其机理.实验结果表明,当处在pH>9的水环境下该生物炭吸附效果最好.在15 mg/L的染液中,投加0.5 g/L生物炭,反应平衡时染料去除率可以达到97.19%.通过等温吸附模型计算出该生物炭的理论最大吸附容量可达144.928 mg/g.对实验结果及表征分析得出其吸附过程为物理吸附与化学吸附共存.动力学模型拟合表明吸附动力学符合伪二级动力学模型,说明是单分子层的化学吸附.综上表明,广玉兰落叶所制得的生物炭在吸附亚甲基蓝上表现优异,是一种廉价易得且具有实际使用价值的生物炭.     

钴镍铁氧体-生物炭的制备及对亚甲基蓝的吸附

探索废弃生物质制备磁性生物炭的方法并研究其对亚甲基蓝的吸附性能.以果树残枝为原料,采用水热法制备了一种新型磁性钴镍铁氧体-生物炭复合材料,结合扫描电镜、X-射线衍射、比表面测试、红外光谱分析和磁滞回线等手段对制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭和生物炭进行形貌、物相、结构和磁性特性表征分析;对比考察2种材料对亚甲基蓝的吸附行为...     

桃核直接作为生物吸附材料对水中亚甲基蓝的吸附研究

采用桃核作为生物吸附剂,对模拟废水中的亚甲基蓝进行吸附研究。考察了吸附剂粒径、吸附时间、吸附剂投加量、p H、染料初始浓度、温度等因素对亚甲基蓝的吸附影响;并通过吸附等温线、吸附动力学和热力学研究来探讨吸附机理。结果表明,当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、溶液初始p H6、粒径为60目的桃核用量为7 g/L、于60℃的恒温振荡器中振荡吸附反应10 h后,吸附率可达98.78%。桃核对水溶液中亚甲基蓝的吸附是一个自发的吸附过程,其吸附行为均符合二级反应速率方程和Langmuir、Freundlich吸附等温式。经计算得出桃核对亚甲基蓝的饱和吸附量为22.08 mg/g。桃核是一种很有前景的染料废水处理生物材料。     

氧化改性生物炭对水体中阳离子和阴离子染料的吸附研究

以HNO3和H2O2为改性剂,对玉米秸秆和甘蔗屑在不同温度下制备的生物炭进行改性。研究了氧化改性生物炭对水体中阳离子染料(MB)和阴离子染料(KN-R)的吸附效果。结果表明,氧化改性生物炭对染料的吸附效果与氧化剂的强度、染料性质和浓度、生物炭制备条件关系密切。HNO3氧化改性生物炭对阳离子染料和阴离子染料的吸附效果明显优于H2O2氧化改性生物炭;其中HN4YM和HN4GZ对阳离子染料各浓度均表现出极高的吸附效果;而HN8YM更适合处理中、低浓度的阴离子染料。再生实验结果一方面表明,KCl再生后的HN4YM和HN4GZ对阳离子染料仍保持极高的吸附效果;其去除效率占再生前90%,有很好的利用潜力,阳离子交换作用可能在吸附中发挥重要作用。HN8YM再生后对阴离子的吸附效果虽然只约占再生前的50%,但考虑到其制备简单且成本低廉,也可用于处理较低浓度阴离子染料,其吸附机制除与阴离子交换有关外,其他吸附机制也发挥了重要作用。     

甘蔗渣生物炭对亚甲基蓝的脱除性能

以甘蔗渣为原料,采用氯化锌活化法制备了一系列具有不同ZnCl₂浸渍比(ZnCl₂与甘蔗渣的质量比1~6)的甘蔗渣生物炭样品,用于亚甲基蓝(MB)的脱除研究. X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N₂吸附-脱附(BET)的分析结果表明:与商业活性炭相比,甘蔗渣生物炭的灰分更少,表面孔结构更丰富,具有更大的比表面积和孔容积. 甘蔗渣生物炭样品的孔道结构与浸渍比有关,适当提高浸渍比有利于介孔的形成,浸渍比为4的ZnCl₂-4-500-1样品具有最高的介孔率(75%). 与其他样品相比,ZnCl₂-4-500-1在宽的温度区间(25~65 ℃)和pH范围(1~9)内均表现出接近100%的MB吸附率,具有最优异的MB脱除性能,说明介孔率的提高有利于MB的吸附. 孔径分布表明:ZnCl₂-4-500-1由于存在大量孔径分布在1.36 nm的孔而具有优异的MB吸附性能,符合与MB分子直径有关的吸附理论. X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明:ZnCl₂-4-500-1具有最高的氮含量以及较高的-OH和C＝O官能团的含量,这也是其具有最优异MB脱除性能的重要原因. 等温吸附实验结果表明:ZnCl₂-4-500-1对MB的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,在25 ℃下对MB的最大吸附量为1 428.6 mg/g. 此外,ZnCl₂-4-500-1在MB吸附-脱附循环5次时仍保持着80%以上的吸附率,对苯胺蓝和碱性红-46 (X-GRL)也表现出优异的脱除性能,说明该材料是一种优秀的染料废水脱色生物质活性炭材料.     

基于臭氧-生物炭工艺处理邻甲苯胺废水的研究

以河南某农化厂中间体生产过程中的邻甲苯胺废水为研究对象,采用絮凝、臭氧生物炭处理、A/O生化工艺的组合处理技术,即通过预处理沉降有机悬浮物,再利用臭氧生物炭协同催化氧化降解有机物,改善废水的可生化性,然后结合A/O生化法进行深度处理.结果表明,整体工艺处理成本低,且处理后邻甲苯胺污水中,COD由1500 mg/L降至20 mg/L,氨氮由27 mg/L降至1.2 mg/L,邻甲苯胺几乎完全去除.经过以上工艺系统出水达到国家规定的一级排放标准（GB 8978—1996）.     

生物炭强化污废水脱氮研究进展

为进一步探究生物炭作为具有丰富官能团的多孔材料对水中无机氮素的去除性能，从物化脱氮和生物脱氮两方面分析了生物炭强化物化吸附脱氮的原料、制备方法、官能团等影响因素，并总结了生物炭的含氧官能团和导电的石墨层结构，以及其独特的氧化还原特性。将生物炭作为污废水生物脱氮的电子供体及电子介导，从加速电子传递速率、优化群落结构、提升基因丰度酶活性和促进N₂O温室气体减排4方面详述生物炭电子介导强化生物脱氮过程。研究可为生物炭强化脱氮的应用和研究提供指导意义。     

蚓粪生物炭的制备、氧化处理及表征

将蚯蚓粪便慢速热解制成蚓粪生物炭(VB),使用一定浓度的硝酸和硫酸分别对其氧化处理,得到氧化后的蚓粪生物炭(OVB)。利用扫描电镜、红外光谱等研究了OVB的孔隙、表面官能团情况,考察了氧化剂种类、浓度及处理时间对OVB吸附性能的影响。结果表明,20%硝酸氧化2 h制得的OVB-N-20%-2,其孔隙较发达、均匀,且对亚甲基蓝的去除效果最好。经红外谱图分析,VB、OVB-S-95%-2(VB经95%硫酸氧化2 h)及OVB-N-20%-2官能团特征吸收峰位置相近,且在1 600 cm~(-1)附近与800~600 cm~(-1)均有吸收峰,表明蚯蚓粪便经高温热解制备的生物炭具有芳香性。     

改性椰壳生物炭对甲基橙的吸附效果与机制

本文以椰壳为原料制备椰壳生物炭,并用于甲基橙（MO）的吸附。通过扫描电镜 （SEM）、红外光谱（FT-IR）、氮吸附（BET）、元素分析（EA）等对椰壳生物炭物化性质进行了表征,分析了活化剂种类、浸渍比、热解温度和热解时间等因素对 MO 吸附效果的影响。结果表明活化剂为KOH,浸渍比为 3:1,热解温度是700 ℃,热解时间270 min,制备的生物炭K3CBc700270比表面积为126 1.93 m2?g-1,平均孔径1.10 nm,具有优异的甲基橙去除效果,当甲基橙浓度为100 mg?L-1,添加量为5 mg,吸附时间270 min,MO去除达到95.31 %。研究吸附机制发现吸附等温线数据拟合符合Langmuir 模型,吸附动力学数据拟合符合拟二级动力学模型,说明吸附以化学单层吸附为主,物理吸附为辅。结果证明椰壳生物炭K3CBc700270具有开发为去除水染料污染物吸附剂的潜力。     

中空形态聚丙烯腈基活性炭纤维预氧化过程的研究

聚丙烯腈（PAN）中空纤雏在空气中、不同温度下预氧化2h，接着在N2气氛中炭化，CO2气氛中活化，得到PAN基活性中空炭纤维（PAN—ACHF）。测定了PAN—ACHF对碘和亚甲基兰的吸附量。考察了预氧化温度对预氧化纤维的收缩率和芳构化指数的影响，以及对PAN—ACHF的收缩率、活化收率和吸附性能的影响。     

聚苯乙烯基多孔树脂的制备及其吸附性能

以正庚烷为致孔剂,明胶为分散剂,采用悬浮聚合法制备了交联型聚苯乙烯基多孔吸附树脂颗粒.通过在苯乙烯与二乙烯苯的聚合体系中加入不同比例的甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯等极性单体,调整吸附树脂的结构与极性.以亚甲基蓝为吸附模型分子,探讨了其溶液浓度、溶液pH值和温度等因素对树脂吸附过程的影响.研究结果表明:吸附过程主要取决于树脂的孔径大小,只有当树脂孔径合适时其比表面积才会对吸附起主要作用;当甲基丙烯酸甲酯质量分数为2%或丙烯酸甲酯为5%时,得到的树脂对亚甲基蓝有较好的吸附效果,其吸附平衡等温线符合Freund lich方程.     

粉煤灰吸附亚甲基蓝的吸附性能研究

以亚甲基蓝为吸附质,采用粉煤灰对其液相吸附,研究粉煤灰对亚甲基蓝的吸附模式.通过分光光度法跟踪吸附过程浓度变化,计算相关条件下的吸附量,分别对Freund lich方程和Langmu ir方程进行拟合,实验证明粉煤灰对亚甲基蓝的吸附较好地服从Langmu ir吸附模式.在此基础上对相关影响因素进行了实验研究,为粉煤灰处理印染废水提供了理论依据和实践依据.     

烧结聚乙烯活性炭的亚甲基蓝吸附动力学

开展烧结聚乙烯活性炭（PE-AC）吸附亚甲基蓝（MB）动力学研究。通过考察MB初始浓度及时间对吸附作用的影响,表征PE-AC的吸附特性,主?捎肔angmuir、Freundilch等温模型及准一动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对亚甲蓝吸附等温线及吸附动力学进行分析。结果表明：吸附初期的吸附作用随温度和浓度的增加而显著增强,Freundlich方程能更好地描述吸附等温线。吸附初期为准一级动力学过程,吸附后期为准二级动力学过程。吸附热力学研究发现吸附过程为自发吸热过程,且ΔH θ和ΔS θ分别为10.875 kJ/mol 和0.0515 kJ/(mol·K)。     

碱熔融法合成NaA和NaX型粉煤灰沸石对亚甲蓝的吸附动力学研究

以粉煤灰为原料采用碱熔融法合成了两种单一沸石矿物种的NaA和NaX型沸石,通过静态吸附实验,研究了这两种沸石对水溶液中亚甲蓝(MB)的吸附特性,从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明:在所研究的浓度和pH值条件下,合成NaA和NaX型沸石对亚甲蓝的吸附平衡数据符合Langmuir等温吸附方程,静态饱和吸附量(Qm)分别为37.81和43.02 mg.g-1;氢键作用是影响亚甲蓝吸附行为的主要因素;通过动边界模型研究表明,两种沸石对亚甲蓝吸附过程的速度控制步骤为液膜扩散,且亚甲蓝的吸附过程符合伪二级方程.     

以石油渣油制备活性炭的研究

以石油渣油为原料采用化学活化法制备活性炭,以亚甲基蓝吸附值为评价活性炭吸附能力指标.首先选择了具有好的活化性能的磷酸为活化剂,进行了最佳制备工艺研究,结果为活化温度550℃、质量比1∶1、活化时间1.5h,最后利用正交实验分析了各因素显著性水平,即活化温度最强、质量比其次、活化时间最弱.     

钢渣吸附去除水中亚甲基蓝

通过静态批式实验研究钢渣对亚甲基蓝吸附行为的影响.结果表明:亚甲基蓝去除率随钢渣投加量的增加而增大,随初始浓度的升高而降低,而单位钢渣质量下亚甲基蓝的吸附量呈相反趋势.溶液初始pH值为4时最有利于钢渣吸附亚甲基蓝.钢渣吸附亚甲基蓝符合Lagergren准一级动力学方程,平衡吸附量随亚甲基蓝初始质量浓度的增加而增大,随钢渣投加量增加而减小.结合Freundlich等温吸附方程发现,钢渣对亚甲基蓝的吸附是以离子交换作用为主的优惠型吸附.亚甲基蓝阳离子在静电力作用下吸附在钢渣表面,并与CaO等反应形成聚合物,增强吸附效能.     

铝硅酸盐对亚甲基蓝的吸附行为

以亚甲基蓝(MB)为吸附质,通过静态吸附实验研究铝硅酸盐矿物吸附行为.结果表明:pH、吸附时间、吸附剂用量是影响MB吸附行为的主要参数;pH在8左右铝硅酸盐矿物对亚甲基蓝吸附效果最佳;亚甲基蓝在铝硅酸盐矿物表面吸附行为可用Langmuir吸附等温方程描述.说明铝硅酸盐矿物是一种有效吸附剂,可以去除有机废水中的亚甲基蓝.     

柚子皮对亚甲基蓝吸附性能的研究

以柚子皮为原料制备了柚子皮、水洗柚子皮和酸洗柚子皮3种生物吸附剂,用于吸附水溶液中亚甲基蓝(MB).考察了溶液pH值、吸附时间、MB溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并探讨了吸附机理.结果表明:3种吸附剂对MB的吸附规律大致相同,其中水洗柚子皮的吸附量最大,酸洗柚子皮次之,柚子皮最小.在pH 9,25℃条件下,用水洗柚子皮吸附溶液中MB,约170 min达到吸附平衡,等温吸附数据符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为335mg·g-1.用pH 2的酸液进行解吸附再生,解吸率达到78%.红外光谱分析表明:水洗柚子皮表面有羟基、羧基、羰基、醛基和氨基等多种官能团,吸附剂表面带负电荷的基团对MB的吸附起重要作用.