氧化石墨烯/膨润土吸附U（VI）的性能

摘要：以氧化石墨烯（GO）、膨润土（Bent）为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,利用超声混合法合成了氧化石墨烯/膨润土复合材料（GO/Bent）。通过静态吸附试验,探讨了pH、投加量、吸附时间、初始浓度对GO/Bent吸附U（VI）的影响。试验结果表明,当pH值为6,GO/Bent投加量为0.2g/L,U（VI）的初始浓度为10mg/L,吸附效果达到最好,吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级动力学方程。XRD、SEM、EDS分析表明,GO/Bent合成成功,活性位点丰富,离子交换参与了吸附反应。     

氧化石墨烯/膨润土复合材料对废水中铀(Ⅵ)的吸附试验研究

以氧化石墨烯(GO)、膨润土(Bent)为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,利用超声混合法合成了氧化石墨烯/膨润土复合材料(GO/Bent)。通过静态吸附试验,探讨了p H、投加量、吸附时间、初始浓度对GO/Bent吸附U(VI)的影响。试验结果表明,当p H为6、GO/Bent投加量为0.2 g/L、U(VI)的初始浓度为10 mg/L时、吸附效果达到最好;吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级动力学方程。XRD、SEM、EDS分析表明,GO/Bent合成成功,活性位点丰富,离子交换参与了吸附反应。     

GO/APT复合材料对水中Cd(II)的吸附研究

将氧化石墨烯(GO)与凹凸棒土(APT)通过插层化学的方法制备了氧化石墨烯/凹凸棒土(GO/APT)复合材料,并研究了其对水中Cd(II)的吸附性能,考察了pH值、温度、吸附时间和吸附剂的用量等因素对吸附性能的影响.研究结果表明:制备的GO/APT复合材料具有优异的吸附性能.在温度为298 K、pH值为7、t=24 h条件下,该复合材料对水中Cd(II)的最大吸附量为216.0 mg·g^-1,其吸附等温线符合Langmuir方程、吸附过程可用准1级动力学方程描述.吸附热力学研究表明该吸附过程属于自发吸热过程.与纯GO和APT粉末相比,GO/APT复合材料对水中的Cd(II)的吸附性能更好.     

块状花生壳吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的特性研究

研究块状花生壳对Cd2+和Pb2+的吸附特性.考察吸附剂投加量、溶液初始pH、吸附时间和溶液初始浓度等对吸附的影响,在此基础上拟合分析吸附动力学和吸附等温线.结果表明:吸附36h达到平衡,块状花生壳对Cd2+和Pb2+的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型.在25℃,Cd2+和Pb2+的初始浓度为100mg/L时,块状花生壳对二者的吸附量分别可达到10.47mg/g和17.37mg/g.     

4A和13X分子筛去除水中重金属Cd~(2+)及其吸附性能研究

以4A和13X分子筛为吸附材料,考察废水pH值和Cd2+初始浓度等对Cd2+去除率的影响,并研究了分子筛对Cd2+的吸附性能。结果表明,4A和13X分子筛投加量为0.16g/L、废水pH值为5、Cd2+浓度为20mg/L时,Cd2+去除率达到95%以上;分子筛对Cd2+的去除机理以离子交换吸附为主,交换出来的Na+与分子筛吸附的Cd2+摩尔浓度比为2;在吸附热力学和动力学方面,4A和13X分子筛均符合Langmuir吸附等温模型和Lagergren二级速率方程,计算的饱和吸附容量Q0分别为150.15、163.67 mg/g,二级反应速率常数K2分别为2.45×10-3、3.96×10-4 g/(mg·s)。该吸附反应是一种单分子层反应速度较快的化学吸附过程。     

短毛蓼粉末对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附研究

本文以超富集锰植物短毛蓼为研究对象,将短毛蓼粉末制备成吸附剂,采用批量吸附试验的方法,研究溶液pH值、吸附剂投加量、重金属离子初始浓度、温度和时间等对短毛蓼粉末吸附Cd(II)和Cu(II)的影响,通过动力学、等温模型拟合以及FT-IR、SEM-EDS、XRD表征分析,对吸附机理进行探究。结果表明,短毛蓼粉末对Cd(II)和Cu(II)吸附的最佳pH分别为8和7,最佳投加量均为0.25 g,吸附平衡时间为60 min。短毛蓼粉末对Cd(II)和Cu(II)吸附均符合准二级动力学模型,对Cu(II)的吸附符合Langmuir模型,最大理论吸附量为90.01 mg/g,对Cd(II)的吸附符合Freundlich模型,最大理论吸附量为62.69 mg/g;吸附热力学分析表明Cd(II)和Cu(II)的ΔG、ΔH均为负值,表明吸附过程均为自发的放热过程;Cd(II)和Cu(II)的吸附主要通过氢键作用、离子交换作用及阳离子-π作用等协同进行。     

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。     

大豆秸秆生物炭对废水中Ni(II)的吸附性能

为了能以更有效更经济的方法去除废水中的Ni(Ⅱ),选用成本低廉的大豆秸秆制备生物炭作为吸附剂,研究了炭化温度、溶液pH、吸附剂投加量、溶液温度、Cd(Ⅱ)质量浓度对吸附效果的影响,得到了最佳的吸附条件,开拓了去除重金属镍的新方法,同时研究了生物炭对Ni(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线。实验表明,大豆秸秆生物炭对Ni(Ⅱ)有较好的吸附性能,Ni(Ⅱ)质量浓度为20mg/L,炭化温度为500℃,pH为7,投加量为0.2g,室温为25℃,Cd(Ⅱ)质量浓度为0为最佳吸附条件。吸附反应符合准二级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir模型,25℃时饱和吸附量为14.38mg/L。扫描电镜分析显示,炭化使得秸秆孔道结构增多,表面粗糙程度加剧,比表面积增大,从而提高了吸附性能。     

改性花生壳吸附亚甲基蓝的研究

通过考察不同吸附剂投加量、吸附时间、溶液初始浓度及pH等条件下的吸附情况,分析研究吸附过程的动力学,综合研究高锰酸钾改性花生壳吸附亚甲基蓝的特性.结果表明:吸附4h达到平衡,吸附过程更符合准二级动力学模型.在25℃,pH为7,亚甲基蓝初始浓度为10mg/L,改性花生壳投加量为0.8g时,吸附率为85.48%,表明该改性花生壳对重金属离子和亚甲基蓝均有较好的吸附能力.     

茶渣对Ni(II)的吸附性能研究

研究了茶渣对Ni(Ⅱ)的吸附性能。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Ni(Ⅱ初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对茶渣吸附Ni(Ⅱ)的影响。在吸附时间1 h、茶渣投加量1.2 g、Ni(Ⅱ)初始浓度200 mg/L、茶渣粒径60目、pH值11.2情况下,吸附率可达81%。表明了茶渣对Ni(Ⅱ)有较好的吸附性能。     

K_2Ti_6O_(13)/石墨烯复合光催化氧化亚甲基蓝废水

采用KDC法制备K_2Ti_6O_(13),采用Hummers法制备氧化石墨烯,然后通过水热还原法制备了K_2Ti_6O_(13)/石墨烯复合光催化剂.采用单因素试验研究催化剂用量、紫外光照时间、亚甲基蓝溶液初始质量浓度和溶液pH值四个因素对降解效率的影响规律.结果表明,K_2Ti_6O_(13)投加量为7.5 g/L、光照时间为30 min、亚甲基蓝初始质量浓度为7 mg/L、溶液pH为6,亚甲基蓝溶液的脱色率为79.51%,K_2Ti_6O_(13)/石墨烯复合光催化剂投加量为2.5 g/L、光照时间为30 min、亚甲基蓝初始质量浓度为7mg/L、溶液pH为6,亚甲基蓝溶液的脱色率为95%以上.     

氧化石墨烯对亚甲基蓝废水的絮凝效果研究

以氧化石墨烯（GO）为絮凝剂,以水溶性阳离子型染料亚甲基蓝(MB)为处理对象,研究了GO对MB的絮凝效果,拟突破传统絮凝剂不能有效去除可溶性染料的瓶颈. 通过改进的Hummers法制备了GO,利用SEM、XRD、FT-IR对其进行了表征. 探讨了染料初始质量浓度、絮凝剂投加量、溶液pH以及搅拌时间对絮凝效果的影响,并通过测定GO、MB、反应前后溶液的电位和反应前后物质的红外光谱,分析了可能存在的絮凝机理. 同时,比较了几种常用的无机、有机絮凝剂对MB的絮凝效果. 结果表明:当pH=4,染料初始质量浓度为70 mg/L,絮凝剂投加量为180 mg/L,絮凝时间为9 min时,絮凝效率达到95%. 电性中和对絮凝过程起着主要作用,同时还存在吸附架桥作用. 与其他常用絮凝剂相比,GO具有投加量少、去除率高、pH适用范围广等优点,是一种具有广阔应用前景的絮凝剂.     

赤泥吸附结晶紫的研究

以山东赤泥为吸附材料,静态吸附法批量实验了温度、投加量、pH、接触时间、初始质量浓度(ρ0)等因素对含结晶紫废水的吸附效果.结果表明:在30℃,赤泥投加量为4g/L、pH为12、接触时间为2h的条件下,对含500mg/L的结晶紫染料溶液的去除率为95%,吸附量为119mg/g;赤泥吸附结晶紫热力学性质与Henry型吸附等温线吻合,热力学参数计算结果表明,吸附符合自发吸热过程;赤泥吸附结晶紫动力学过程符合一级动力学模型.     

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.     

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。     

磷矿渣对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

为了解决水体中Cd(Ⅱ)污染问题,促进工业固体废弃物的资源化利用,本研究以磷矿渣为吸附材料,研究磷矿渣对水中Cd(Ⅱ)的吸附特性.采用FTIR和XPS对磷矿渣进行表征,通过吸附实验考察不同因素对吸附量的影响,并利用动力学和等温吸附模型对吸附过程进行分析.结果显示,在Cd(Ⅱ)污染溶液(22.41 mg/L)中,磷矿渣(45 g/L)对Cd(Ⅱ)去除率达到96.62%.磷矿渣对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附在60 min达到平衡,单位吸附量随pH值、温度和初始Cd(Ⅱ)浓度的增加而增加.准二级动力学模型,Langmuir模型可以较好地描述吸附过程,结合热力学研究结果表明,磷矿渣对Cd(Ⅱ)的吸附是一个吸热、自发的化学吸附过程.2 g/L的磷矿渣处理Cd(Ⅱ)污染溶液(2.08 mg/L)后,镉含量可满足国家《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅱ类水质的要求,而且磷的释放达到该标准Ⅴ类水质要求,不会引起的磷的二次污染.     

氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维对水溶液中亚甲基蓝的吸附研究

采用湿法纺丝法制得氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维。研究了接触时间、溶液pH值和温度对复合材料吸附亚甲基蓝性能的影响。在室温下,初始质量浓度为80mg/L氧化石墨烯/海藻酸钙复合纤维对亚甲基蓝的吸附量可达114.9mg/g。采用Langmuir和Freun-dlich模型对等温吸附数据进行拟合发现,等温吸附数据更符合Freundlich模型。动力学研究表明吸附过程符合准二级模型。     

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。     

CTAB改性沸石吸附酸性橙Ⅱ的研究

研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性沸石对酸性橙Ⅱ的吸附特性.考察了改性沸石投加量、吸附时间、温度、p H值、初始浓度、离子强度等因素对改性沸石吸附水中酸性橙Ⅱ的影响.结果表明:酸性橙Ⅱ初始浓度为10mg/L时CTAB改性沸石的最佳投加量为3 g/L,吸附平衡时间为30 min,平衡吸附量是改性前的近20倍;CTAB改性沸石对酸性橙Ⅱ的吸附等温线更符合Langmuir方程;CTAB改性沸石对酸性橙Ⅱ的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述.     

活性炭纤维、二氧化氯及其联用工艺去除 2-MIB

采用液液萃取与气相色谱-质谱联用技术研究二氧化氯、活性炭纤维及二氧化氯与活性炭纤维联用3种方法对2-MIB的去除效果,考察二氧化氯和活性炭纤维投加量、溶液pH和底物初始质量浓度对目标物去除效果的影响。研究结果表明:ClO2单独去除的最佳投加量为8 mg/L,pH7时效果较好。ACF最佳投加量和最佳pH分别为20 mg/L和6.14。2-MIB的去除率都随其初始质量浓度增大而降低。ACF与ClO2联用工艺中二者投加量分别为1 mg/L和14 mg/L时,2-MIB的去除率可达88.2%,比单独吸附去除效果提高4.6%,同时降低30%的ACF投加量,此外,联用工艺对于处理低质量浓度的2-MIB更为有效。ACF吸附2-MIB符合伪二级反应动力学模型,粒子内部扩散是吸附过程的主要控制步骤,吸附可能是个复杂的非均相固液反应。