矿物-腐殖酸复合体对菲的吸附研究

摘要:选用高岭土、蒙脱土、针铁矿为代表性矿物，腐殖酸（HA）为代表性有机质，制备了矿物-HA复合体，通过FTIR、XRD、DSC等表征手段分析HA与矿物复合前后的形态结构的变化，并研究不同溶液化学条件下HA与矿物复合前后对菲吸附规律. 结果表明:与矿物复合后HA的玻璃态转变温度Tg由64.6℃变为32.6（高岭土-HA）、51.5（针铁矿-HA）、16.5、77.7℃（蒙脱土-HA），体现了HA的结构及致密程度发生了改变. 矿物-HA复合体对菲吸附的Koc值比未复合的HA减小50%左右，线性程度有所增强. 相对于Ca2+而言，Na+的存更有利于HA及其复合体对菲的吸附. 离子强度对菲在不同矿物-HA复合体上吸附的影响并不完全一致；较低的pH 4有利于菲在各种矿物-有机质复合体上的吸附，此时，蒙脱土-HA复合体对菲的吸附亲和力最大. 研究为阐明HOCs在土壤/沉积物中的迁移转化规律具有重要的意义.     

复合胶体作用于Sr在花岗岩裂隙填充物中吸附行为研究

放射性废物地质处置过程中,核素在固液界面的吸附行为对核废物安全处置具有重要影响。本文以高放废物处置场花岗岩裂隙填充物为研究对象,通过批实验和微观表征技术研究了复合胶体作用下Sr在花岗岩裂隙填充物中的吸附规律。结果表明:腐殖酸胶体与针铁矿胶体结合成为有机–无机复合胶体的方式,主要依靠针铁矿胶体中所含羟基与腐殖酸胶体中所含羧基发生配位体交换反应,复合胶体以针铁矿胶体为主导,腐殖酸附着在针铁矿胶体表面;pH和固液比对复合胶体体系对Sr的吸附行为影响较大;通过改变溶液中Sr离子初始浓度进行等温吸附方程的拟合表明,该吸附体系的吸附为单层吸附且反应更快。结果可为放射性废物处理场中Sr的吸附行为提供科学规律认识。      

2-线和6-线水铁矿对水中砷的吸附解吸行为研究

研究通过吸附动力学、吸附热力学和吸附解吸实验,研究了两种晶型水铁矿对五价砷As(V)的吸附性能。结果表明,As(V)在2-线和6-线水铁矿表面的吸附可用二级动力学方程拟合,其化学反应速率K_2分别为0.077 g·(mg·h)~(-1)和0.031 g·(mg·h)~(-1).2-线水铁矿由于其无定形形态,对As(V)的吸附效果优于6-线水铁矿;热力学吸附过程符合Langmuir等温方程,拟合效果R~2均在0.98以上,吸附量随着初始浓度的增大而增加,吸附反应为放热反应,温度升高,吸附量增加;NaOH对吸附于水铁矿表面As(V)的解吸能力较强,解吸率在60%以上,解吸量与水铁矿对As(V)的吸附量、吸附剂和As(V)初始浓度有关。     

海泡石对污染土壤镉、锌有效态的影响及其机制

通过土壤原位钝化与等温吸附试验, 研究了海泡石黏土矿物对污染土壤中镉、锌有效态及 pH 对海泡石吸附镉、锌的影响。结果表明: 海泡石黏土矿物加入土壤后, 显著降低了土壤中水溶态镉、锌和可提取态镉、锌含量。在海泡石最大施用量( 土重的4%) 时, 水溶态镉、锌含量分别比对照下降了57. 3% 和41. 4% ; 而可提取态镉、锌含量分别比对照下降42. 8% 和24. 7% 。海泡石对 Cd²⁺ 和 Zn²⁺ 的吸附过程符合 Langmuir 和 Freundich 等温吸附方程所描述的规律。随着体系 pH 升高, 海泡石对镉、锌的吸附能力增强, 在 pH 为 6, 海泡石对 Cd²⁺和 Zn²⁺ 的最大吸附量分别为 12. 3 mg/ g和6. 80 mg/g, 海泡石对2种金属离子的吸附能力为 Cd²⁺ > Zn²⁺ 。海泡石作为土壤重金属钝化剂,施入土壤后能有效地降低土壤中 Cd²⁺ 和Zn²⁺的活性;而pH是控制海泡石的钝化能力强弱的关键因素。     

乙酰胺/蒙脱土吸附嵌入机理的研究

通过乙酰胺在蒙脱土层面间吸附嵌入研究 ,对乙酰胺与蒙脱土的作用形态予以表征 .认为乙酰胺在蒙脱土层间的吸附嵌入机理有两种形式 ,即 :乙酰胺首先在层面上被质子化后通过离子键合作用吸附嵌入到蒙脱土层面 ,吸附嵌入量较少 (仅为 3mg g) ,对应于乙酰胺分子的单分子层吸附 (化学吸附 ) ;而乙酰胺分子以氢键缔合作用形式吸附嵌入量较大 (为 1 8mg g左右 ) ,稳定性较差 ,易在溶剂淋洗或加热过程中脱除 (物理吸附 ) .所确定的测试方法及作用机理为后续的有机单体吸附嵌入的解吸提供实验依据     

腐殖酸、高岭土和铜在含水层介质中的协同迁移

通过室内模拟柱实验,设计不同污染次序实验,开展高岭土、腐殖酸和Cu在含水层介质的协同迁移研究。研究结果表明:在预先吸附了Cu的砂柱中,高岭土对Cu解吸作用微弱,腐殖酸显著促进了Cu在石英砂柱的解吸;而混合注入腐殖酸和高岭土溶液Cu的解吸程度要低于单独注入腐殖酸,说明在混合溶液中,高岭土占据了腐殖酸的吸附点位;腐殖酸对高岭土的迁移有显著促进作用。     

针铁矿对U(Ⅵ)的吸附性能研究

利用人工合成的针铁矿(α-FeOOH)作为吸附剂,对针铁矿吸附铀废水中U(VI)的影响因素、吸附动力学和吸附等温线进行了研究。探讨在不同pH值、吸附剂投加量和初始铀的质量浓度条件下针铁矿对U(VI)的吸附特性。研究结果表明:当温度为25 ℃、U(VI)浓度为10 mg/L、pH值为6、投加量为0.6 g/L时,针铁矿对U(VI)的吸附率最高可达98.44%;针铁矿对U(VI)的吸附符合准二级动力学方程,说明针铁矿对U(VI)的吸附主要是化学吸附;Freundlich等温吸附模型能更好地拟合针铁矿对U(VI)的吸附过程,说明针铁矿对U(VI)的吸附属于多层吸附。     

腐殖酸改性及其对镉的吸附特性

对腐殖酸改性前后表面理化性质的改变及其对水中镉离子的吸附性能进行了研究。结果表明,改性后腐殖酸比表面积和孔结构均有明显改善,吸附能力增强。吸附实验结果表明:随着pH的增大,改性后腐殖酸对镉离子的吸附量增加,在pH约为6时,吸附效率达到最大并趋于稳定; 改性后腐殖酸对镉离子的吸附最高可达20 mg/g,吸附等温线用Langmuir模型拟合最佳。吸附再生实验表明,改性腐殖酸吸附剂具有不易损失、易再生的特点,可以循环使用。     

铀在高岭土上的吸附动力学及热力学研究

采用静态法研究了铀(U(Ⅵ))在高岭土上的吸附特性,探讨了pH、离子强度、接触时间、温度、腐殖酸等对U(Ⅵ)在高岭土上吸附的影响.以宏观吸附实验为基础,对高岭土进行X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,并讨论了铀(U(Ⅵ))在高岭土上的吸附动力学及热力学行为.结果说明,准二级动力学模型可以用来描述铀在高岭土上的吸附.通过对溶液pH值和离子强度因素的研究,溶液pH值对铀的吸附影响比离子强度对铀的吸附影响更大.在较低pH值下,腐殖酸对吸附有加强的作用;在较高pH值下,腐殖酸对吸附有抑制作用.Freundlich模型可较好地描述高岭土对U(Ⅵ)的吸附过程.高岭土对U(Ⅵ)的吸附为自发且吸热的过程,主要是表面单分子层吸附.     

宁夏北部农耕地土壤中硒的质量含量及形态、价态分析

以宁夏北部富硒土壤为研究对象,分析耕作层土壤中硒的质量含量、赋存形态和价态.结果表明,宁夏北部农耕地富硒土壤呈大面积连片分布,土壤中硒的质量含量为0.02～1.80 mg/kg,平均值为0.26 mg/kg.土壤中7种形态硒的质量含量由大到小为残渣态、强有机结合态、腐殖酸结合态、水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧...     

代森铵在紫色土中吸附和解吸行为的流动注射化学发光法研究

采用恒温振荡平衡法,以流动注射化学发光快速分析代森铵的含量,研究了时间、土壤有机质、支持电解质、土壤pH值及代森铵浓度对代森铵在栽培涪陵榨菜紫色土中的吸附-解吸特性的影响.结果表明:随着时间的延长,代森铵在土壤中的吸附量和解吸量先升高后降低,吸附2 h后达到最大值402.15 mg/kg,解吸4 h后达到最大值192.41 mg/kg.土壤对代森铵的吸附量和解吸量随着有机质含量的增加而减少.支持电解质浓度升高,代森铵的吸附量和解吸量逐渐升高后再降低,NaNO3浓度为1.25 mol/L时吸附量达最大值979.47 mg/kg,NaNO3浓度为0.05 mol/L时解吸量最大值为202.23 mg/kg.土壤pH值升高有利于代森铵的吸附和解吸,pH为4时最大吸附量为145.55 mg/kg,pH为3时最大解吸量为102.50 mg/kg.随着代森铵实验浓度的增加,土壤对代森铵的吸附量和解吸量也增加,土壤的吸附量和解吸量与代森铵浓度的关系为直线型相关,代森铵的平衡浓度与吸附量符合指数关系,回归方程为lnωA(mg/kg)=0.494ρC(μg/mL)+3.838 5(n=3,r=0.993 0).研究结果对代森铵在田间的科学合理使用提供了理论指导.     

锌(Ⅱ)、镉(Ⅱ)在伊利石上的吸附及解吸特征研究

研究了Zn²⁺和Cd²⁺在伊利石上的吸附、竞争吸附及其解吸特征,以及初始pH、可溶性腐殖酸与温度对吸附的影响。金属离子的吸附量随初始pH的升高而增大,随温度升高而减小。可溶性腐殖酸的存在可以增加金属离子的吸附量。腐殖酸的浓度越高,金属离子的吸附量增加越多。无论是单组分吸附还是竞争吸附的的吸附量次序都是: Zn²⁺Cd²⁺吸附动力学实验表明Zn²⁺和Cd²⁺在伊利石上的吸附符合伪二级吸附速率模型。计算得到Zn²⁺和Cd²⁺在伊利石上吸附的Ea分别为4104和3915 kJ／mol,表明吸附过程以物理吸附为主。吸附在伊利石上的Cd²⁺和Cd²⁺在水、HCl、NaOH和NaCl中的解吸量的关系是:HCl>NaCl>NaOH> H₂O。     

腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附动力学与热力学研究

为了了解腐殖酸钛盐对铀在土壤中迁移的影响,本研究通过一系列静态吸附实验,开展了在不同pH、接触时间、温度和初始铀质量浓度等条件下,腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附研究,并进行了动力学和热力学分析。实验结果表明溶液pH值和初始铀质量浓度是影响腐殖酸钛盐吸附铀(VI)的重要因素,吸附量随着初始铀质量浓度的增加而增大,且在pH=6时吸附效果最佳,吸附量为34.75 mg/g,吸附平衡时间约为90 min。腐殖酸钛盐对铀的吸附动力学符合准二级动力学模型,即吸附主要是化学吸附。吸附热力学研究发现腐殖酸钛盐对铀的吸附符合Freundlich模型,表明吸附是多层吸附;腐殖酸钛盐对铀的吸附是一个自发的吸热过程,即温度升高有利于吸附作用。     

代森铵对重金属铅镉在三峡库区消落带土壤中吸附-解吸的影响

为掌握农药代森铵存在时,三峡库区消落带土壤吸附-解吸铅镉离子的行为,采用振荡平衡法,研究了代森类农药种类、代森铵浓度、重金属离子浓度、电解质离子强度的影响.结果表明:常见代森类农药能提高土壤铅离子的吸附量,增强吸附顺序是代森锰锌>代森铵>代森锌; 农药种类能减少土壤对镉离子的吸附量,抑制吸附顺序是代森锌>代森铵>代森锰锌; 代森类农药能促进土壤解吸铅镉离子.土壤对铅离子的吸附量随代森铵浓度增加呈现先增加后减少,土壤对镉离子的吸附量随代森铵浓度增加而有所增加; 土壤对铅离子的解吸量随着代森铵浓度增加而降低,镉离子的解吸量反而增加.代森铵存在时,土壤对铅镉离子的吸附量和解吸量随铅镉离子浓度的增加而增加; 土壤对铅离子的吸附量随着电解质离子强度增加而降低,土壤对镉离子的吸附量正好相反,增加电解质离子强度,土壤对铅镉离子的解吸量逐渐增加.     

聚酰胺纯化刺玫果总黄酮的工艺研究

探索聚酰胺动态吸附-解吸纯化刺玫果总黄酮的工艺条件.以总黄酮的比吸附量、吸附率及比解吸量、解吸率为考察指标,通过单因素实验对刺玫果总黄酮的纯化工艺进行优化.结果表明聚酰胺纯化刺玫果总黄酮的最佳工艺条件：上样液总黄酮的质量浓度为0.9 mg/mL、上样量为19.5 mL/g(上样液体积/聚酰胺质量)、上样液的pH值为2～4、吸附流速为1.5～2.0 mL/min、解吸液为70%乙醇水溶液、解吸流速为1.0～1.5 mL/min、解吸液的pH值为8～9、解吸液用量为12 mL/g(解吸液体积/聚酰胺质量).在上述纯化条件下,聚酰胺对刺玫果总黄酮的比吸附量平均为11.16 mg/g、比解吸量平均为10.20 mg/g、解吸率平均为91.40%,干浸膏中总黄酮含量由26.32%提高到75%以上.研究结果为刺玫果的深入开发提供了依据.     

pH和腐植酸对镉、镍、锌在土壤中的形态 分布及其生物活性的影响

摘要：选用新乡市不同功能区的混合土壤作为试样,通过调节pH和腐植酸（HA）含量,并采用Tessier五步连续萃取法,研究了pH和腐植酸对土壤中重金属Cd、Ni和Zn形态和生物活性的影响。结果表明：1）pH和腐植酸对土壤中Cd、Ni和Zn三种元素不同形态的影响各不相同;2）当pH=4～7时,土壤中Cd、Ni、Zn的生物活性都随着pH的上升而下降;当pH=7～9时,Cd和Zn的生物活性都随着pH的上升而上升,Ni的基本不变。随着腐植酸投加量的增多,土壤中Cd、Ni、Zn的生物活性都现现出下降趋势。     

NDA99树脂吸附处理含邻氯苯胺废水的研究

目的 研究NDA99树脂对含邻氯苯胺的3,3’-二氯联苯胺生产废水的吸附与脱附效果.方法 Agilent1100高效液相色谱仪测定邻氯苯胺在不同条件吸附下的浓度;采用重铬酸钾法测定COD,寻求最佳工艺条件.结果 在常温条件下,树脂最佳吸附流速为3 BV/h,最佳吸附量为30BV/批,此条件下出水中COD＜500 mg/L,邻氯苯胺含量＜5 mg/L;在1 BV/h的脱附流速下,脱附温度为50℃,脱附剂选用1 BV 8％ HCl＋1 BV 4％ HCl＋3 BV H2O组合而成,脱附率可达98％.在最佳吸附—脱附条件下,连续进行10批次的吸附-脱附实验,吸附出水中COD为267～465mg/L,邻氯苯胺含量为2.13～4.85 mg/L,低于国标（GB8978-1996）中三级排放标准：CODCr＜500 mg/L、邻氯苯胺＜5.0 mg/L.结论 NDA99树脂对该废水吸附性能稳定,吸附效果良好,具有一定的实用价值.