新型除氟吸附材料的研究进展

半导体、稀土开采等行业所排放的氟废水所引发氟中毒现象备受关注。吸附法是去除废水中氟离子的有效方法之一,但传统吸附剂存在吸附容量低、选择性差等缺点,亟需研发具有高吸附容量、可再生且无二次污染的吸附材料。本文归纳了一些新型吸附材料,如高分子材料吸附剂、生物炭、层状双氢氧化物、工业废弃物、纳米材料及其改性材料在含氟废水中的研究应用;总结了这些改性材料的制备过程,介绍了这些材料吸附除氟的能力,分析了新型吸附材料吸附除氟的机理以及共存离子干扰、pH适用范围等影响因素,并指出了材料制备存在的问题,提出了制备对氟离子具有高选择性能的改性吸附材料的发展方向和材料循环利用所需解决的重要问题。     

改性膨润土对废水中染料的吸附

简述了膨润土的基本结构,概括了膨润土的主要改性方法,即活化改性法和添加改性剂改性法;分析了改性方法的主要优点,总结了改性膨润土对废水中染料的吸附效果.结果表明,改性膨润土对染料的吸附效果较好,染料去除率最大可达99.7％.另外,探讨了改性膨润土的吸附机理、影响因素和吸附等温式,并展望了改性膨润土的应用前景.     

氧化石墨烯/天然高分子复合吸附材料在水处理中的应用

近年来,氧化石墨烯(GO)复合吸附材料在水处理方面得到了广泛研究.由GO和天然高分子组成的复合材料具有吸附能力强、机械稳定性好等优点,且表面改性的GO可以进一步提高其吸附稳定性和吸附能力.介绍了GO/天然高分子复合吸附材料的制备方法;总结了GO表面官能团,如巯基、氨基、羧基等对吸附材料吸附性能的影响;综述了GO与壳聚糖、纤维素、海藻酸钠、木质素等天然高分子形成的复合吸附材料对水中染料和重金属离子处理的应用;最后对GO/天然高分子复合吸附材料在实际应用中的发展方向提出了展望.     

热改性层状双氢氧化物吸附除Cr(Ⅵ)性能

通过共沉淀法制备得到镁铝层状双氢氧化物(LDHs), 并在450℃高温下进行热改性处理(即C-LDHs)。系统性比较了上述两种材料除Cr(Ⅵ)的吸附动力学及等温线模型, 并考察温度、pH、Cr(Ⅵ)初始浓度等重要因素对吸附效果的影响。使用XRD、SEM、FT-IR和TG-DTG等对两种吸附材料进行了表面特性表征。结果表明, 热改性后C-LDHs的表面性质发生了巨大变化。但其吸附过程仍符合Langmuir吸附等温式。C-LDHs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为105.26 mg·g^-1, 远大于LDHs的吸附量(20.66 mg·g^-1)。本文结果表明, 对层状双氢氧化物进行经济方便的热改性可大幅度增强其对Cr(Ⅵ)的吸附性能, 对层状双氢氧化物的工业化应用具有重要的参考价值。     

基于酸改性的半焦对染料废水的吸附性能研究

为制备高效吸附材料,采用化学活化法对延安子长煤低温热解的半焦进行改性,并进行X射线衍射(XRD)、N2等温吸附、扫描电子显微镜(SEM)表征。以罗丹明B、酸性品红为目标物,采用吸附剂添加量、溶液p H、吸附时间等为考察参数,研究了酸改性半焦对罗丹明B、酸性品红模拟染料废水的吸附性能,探索了酸改性半焦对罗丹明B、酸性品红的吸附动力学行为。结果表明:改性半焦对2种染料有良好的吸附性能,准二级动力学模型的相关系数在0.999以上,模型饱和吸附量与实验值相近,很好地描述了2种染料在酸改性半焦上的吸附行为。     

锌铁水滑石类及改性吸附剂吸附K2CrO4研究

采用共沉淀法制备锌铁水滑石类(LDH),并使用十二烷基硫酸钠(SDS)对其进行改性。利用比表面积与孔径分析、扫描电镜与透射扫描电镜、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱和多功能电子能谱等手段分析材料,研究材料的改性机制,通过动力学和热力学实验,验证材料的吸附效果。结果表明,锌铁LDH材料孔隙结构发达,层状结构清晰,改性后的材料层间距扩大,吸附容量进一步提高,是更为优秀的吸附材料。对于Cr(Ⅳ)的质量分数30 mg/g的溶液,改性后的锌铁LDH吸附剂优化投加量为0.2～0.4 g/L;溶液pH对除铬效果影响较大,pH为4时吸附效果最好;反应温度较高时除铬效果较好。改性后的锌铁LDH吸附剂对Cr(Ⅳ)的最大吸附容量可达到117 mg/g。     

P(AM-AANa)水凝胶在染料污水处理中的应用研究

水凝胶作为一种新型的高分子吸附材料,在染料废水的处理方面有着广泛的应用。为了研究水凝胶对不同染料的选择性吸附性能,将实验室制备的P(AM-AANa)水凝胶用于对碱性藏花红(ST)、亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(MG)及结晶紫(CV)四种染料废水的吸附实验中,对比水凝胶对不同染料的吸附性能,并利用SEM对照水凝胶在吸附染料前后的形貌。实验结果表明,P(AM-AANa)水凝胶对MB的吸附效果最佳,然后依次为CV、MG和ST,P(AM-AANa)水凝胶对ST、MB、MG及CV的吸附率分别为2. 6%、16. 2%、7. 9%以及12. 0%。所制备的水凝胶对不同染料存在差异性吸附,这一结论可以为研制染料专属吸附剂提供一定的研发思路和参考价值。     

层状复合氢氧化物的结构调控及其吸附重金属离子的研究进展

层状复合氢氧化物（LDHs）是具有特殊层状结构的阴离子黏土,具有化学组成可调、比表面积大及结构记忆效应独特等性质,在废水处理方面备受关注。调控LDHs自身结构,是进一步扩大其应用范围、提高其吸附性能的有效途径。该文介绍了LDHs特殊的层状结构和其自身性质;总结了LDHs最常用的制备方法,即共沉淀法、离子交换法、尿素水解法、煅烧复原法和溶胶-凝胶法等,分别介绍了各种制备方法的原理和特点;综述了LDHs的结构调控对其吸附重金属离子性能的影响,并总结了LDHs对重金属离子的吸附机理;最后,指出了目前LDHs在处理含有重金属离子废水研究中面临的挑战,并对该材料未来的研究方向和发展趋势进行了展望。     

新型吸附剂在染料废水处理中的应用

以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和钠基膨润土为原料,制备了PDMDAAC-膨润土,并与膨润土的其他改性方法进行比较,通过不同改性膨润土对活性翠蓝KN-G和活性嫩黄K-4G染料废水进行吸附,发现PDMDAAC-膨润土的吸附效果要优于其它改性方法.对实际染料废水处理的研究表明,在相同条件下,PDMDAAC-膨润土的吸附性能要略优于活性炭,PDMDAAC-膨润土在深度处理工业废水方面有广阔的前景.     

物理超声改性膨润土吸附结晶紫染料的性能研究

为避免化学改性膨润土消耗大量化学试剂和二次污染,利用超声波对钙基膨润土进行改性得到超声钙基膨润土吸附材料,并将其用于吸附处理结晶紫模拟的染料废水。考察了超声制备工艺条件对吸附材料吸附性能的影响,并对其吸附机制及吸附热力学进行了研究。结果表明,在超声功率为100 W,超声时间为7 h的条件下制备得到的改性膨润土吸附效果最佳,对250 mg/L的结晶紫去除率达99.64%,吸附量达249.09 mg/g;准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程更适合描述该吸附机制,即对结晶紫的吸附主要是由化学吸附控制的单分子层吸附为主;热力学分析表明该吸附为自发吸热过程,高温对吸附更有利。     

复合改性蒙脱土在污水处理中的应用研究进展

随着经济社会的发展，污水处理问题已成为人们关注的热点。蒙脱土因孔结构丰富、储量丰富且廉价易得而被广泛用于污水处理领域，目前关于蒙脱土吸附材料的研究多采用酸改性、有机改性等于单一改性手段提升其吸附能力，但单一改性蒙脱土存在功能单一、活性较差等问题。诸多研究者将目光集中于复合改性，文章对复合改性蒙脱土，酸-有机改性、无机-有机改性和有机阴离子-阳离子活性剂改性等的研究进展进行了综述，并对复合改性蒙脱土的制备过程和吸附机理进行了分析。提出今后复合蒙脱土研究的主要方向是合成可利用多种方式实现对所有污染物的无差别处理且易于从溶液中分离再生的蒙脱土，如合成既有吸附性，又有光催化和Fenton氧化能力的复合改性蒙脱土，以期为蒙脱土在实际污水处理中提供一定的理论参考。     

沸石材料的改性及其对水体污染物的吸附性能

吸附法以其选择性强、操作简易、二次污染少等优势逐步成为污水处理的重要方法。天然沸石材料具有孔腔结构丰富、吸附成本低廉以及吸附性能高等优势,但存在选择吸附性差、与水相分离困难、再生成本偏高等问题。通过改性,可以为沸石吸附剂对阴离子污染物的吸附提供更多吸附活性位点。本文基于沸石材料改性制备的国内外最新研究进展,总结了不同改性材料制备复合吸附材料的研究工作,重点介绍了沸石材料改性方法及其应用,进一步回顾了改性沸石材料对水中污染物的吸附性能和影响因素。通过改性提高沸石材料的选择吸附性能及吸附后的绿色再生将是推动沸石吸附材料规模化应用发展的核心。     

层状双金属氢氧化物吸附剂的功能化改性策略

层状双金属氢氧化物（LDHs）是一类阴离子交换能力强、可调性好、热稳定性高、活性位点丰富的纳米吸附材料,在水中污染物的吸附去除方面呈现出巨大潜力。然而,官能团和结构组分的缺陷严重限制了原始LDHs的吸附性能和应用范围。利用不同改性策略对LDHs进行功能化处理,能显著增强LDHs的污染物吸附容量、选择性、稳定性、可回收性以及适用范围。该文从LDHs吸附水中污染物性能的优化出发,重点综述了当前常用的插层、表面修饰、煅烧、复合组装、包埋、制膜等LDHs功能化改性策略,总结了其与水中各种污染物（无机非金属阴离子、重金属离子、染料以及抗生素）之间的作用机理。此外,还阐述了相应的再生手段。最后,简要提出了功能化LDHs吸附剂的优势以及后期研究可能面临的障碍,并对其广阔的应用前景进行了展望。     

改性氧化石墨烯对废水中重金属的吸附

简述了石墨烯的基本结构以及氧化石墨烯在结构上的优越性。概述了氧化石墨烯的主要改性方法。针对不同的影响因素,总结了改性氧化石墨烯对废水中重金属的吸附效果。对去除水体中重金属的反应机理进行了归纳,指出了改性氧化石墨烯目前应用在污水处理中存在的问题及应用前景。     

电镀废水处理方法进展

本文评述了我国重金属电镀废水主要处理方法的优劣,总结了生物质吸附处理方法的优势,展望了生物质吸附材料在未来应用于电镀废水处理领域的前景,为生物质吸附材料用于电镀废水处理的工艺设计及工程应用提供了有益参考。     

赤泥吸附重金属离子性能及其机理研究进展

赤泥（RM）是铝土矿提取氧化铝时排放的工业废渣,对其进行改性后可作为一种低成本吸附剂有效吸附废水中的重金属离子。本文从赤泥的性质和组成进行讨论,分析赤泥吸附重金属离子的优势,总结酸改性、焙烧改性和复合改性对赤泥结构及重金属吸附性能的影响。在此基础上,阐述了赤泥吸附重金属离子的机理,列举了吸附热力学及吸附动力学模型。指出赤泥作为一种大宗工业废弃物,用作吸附剂吸附废水中的重金属离子,具有成本低、来源广泛等优点,同时可达到以废治废的目的,具有良好的应用前景。     

二氧化钛基复合材料对常见染料的去除性能及其机理研究进展

二氧化钛(TiO2)具有比表面积大、孔隙结构丰富、性质稳定、制造成本低且无毒等特点,可作为吸附剂和光催化剂用于吸附处理含重金属、有机染料等污染物的废水。本工作通过对TiO2吸附废水中常见有机染料影响因素进行综合分析,综述了不同影响因素对吸附效果的影响,并讨论了复合改性、掺杂改性以及有机溶液改性等方式对TiO2吸附染料性能的影响,文献表明通过改性手段可丰富TiO2的孔隙结构,提高TiO2基吸附材料的比表面积,增加其表面的活性位点,进而改善其吸附性能。吸附动力学和热力学数据分析表明,TiO2吸附废水中有机染料过程中动力学主要遵循准二级动力学模型,热力学符合Langmuir模型单分子层吸附或Freundlich模型。其吸附机理主要包括静电吸引、n-π堆积相互作用、氢键等。TiO2体系作为吸附剂吸附处理废水中的染料分子,具有高效、环保、绿色经济的优势,可在今后的废水处理领域中起到至关重要的作用,可以作为一种具备广阔应用前景的绿色材料而展开研究。     

活性炭吸附处理含酚废水的研究进展

含酚废水对环境和生物有较大危害,是一种常见的化工废水。活性炭作为良好的吸附剂被广泛用于污水处理,也常被用于吸附处理含酚废水。最新的研究集中于开发利用各种含碳原材料,并探究活性炭制备和改性方法,以改善活性炭对酚类的吸附性能。部分机理研究则关注活性炭的孔隙结构和表面官能团及其对吸附酚类性能的影响。本文从活性炭的制备和改性出发,归纳整理活性炭吸附酚类的特性和机理,分析吸附过程的主要影响因素,并对研究发展方向进行推论和展望。分析表明含碳量高的原材料适合制备活性炭,尤其是含碳废弃物。活性炭的苯酚吸附性能受比表面积和表面官能团的共同影响,这对于活性炭的制备和改性有指导意义。活性炭吸附苯酚的具体应用中,需要控制粒度、pH、温度、吸附时间和竞争吸附等影响因素。