超声改性生物炭对染料废水的吸附特性

以马铃薯秸秆为原料制备生物炭,对其进行超声改性得到改性生物炭。探究了改性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性以及pH、投加量和离子含量对吸附效果的影响。结果表明,改性后的生物炭与原生物炭相比,吸附能力有所增强。准2级动力学模型(R~20.99)能更好的拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果进一步表明,改性生物炭对亚甲基蓝的吸附受表面吸附和颗粒内扩散共同控制。Langmiur方程能较好的描述该吸附过程。热力学研究表明,改性生物炭吸附亚甲基蓝是自发、熵增的吸热过程。碱性环境有利于吸附反应的进行,在pH=2～11时,碱性越强,吸附效果越好。生物炭投加量为10 g/L时,对亚甲基蓝的去除率较为理想,离子含量的变化对吸附量无明显影响。     

甘蔗皮生物炭制取工艺优化及模拟沼液净化效果研究

以亚甲基蓝吸附量为响应值,采用响应面优化法对甘蔗皮制取生物炭的工艺参数(磷酸浓度、微波功率、加热时间)进行优化。实验结果表明,磷酸浓度、微波功率以及加热时间对生物炭吸附亚甲基蓝有显著影响。优化后的甘蔗皮生物炭制取工艺条件为:微波功率为506.7 W,磷酸浓度为42.7%,加热时间为25.5 min,在优化条件下进行验证试验,最终得到的亚甲基蓝吸附值为161.19 mg/g。将得到的甘蔗皮生物炭用于模拟沼液的净化,COD、总氮和总磷的去除率分别达到76.15%、11.61%和100%。研究结果将为以甘蔗皮生物炭净化沼液的研究提供重要参考。     

改性柚子皮生物炭吸附亚甲基蓝性能研究

采用硝酸-高锰酸钾活化法对制备的柚子皮生物炭进行改性处理，并将其作为吸附剂探究了其对亚甲基蓝的吸附性能。通过静态吸附实验考察了亚甲基蓝溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂投加量等条件对吸附效果的影响，并确定了该吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。实验结果表明，在改性生物炭投加量为0.6 g/L、pH 7、亚甲基蓝溶液浓度为100 mg/L、50℃吸附180 min的条件下，改性生物炭对亚甲基蓝的吸附容量为68.28 mg/g。通过准二级动力学方程和Freundlich方程更好的描述了该吸附过程，同时吸附热力学表明该吸附过程是一个自发吸热过程。     

纤维素制备生物炭及其对亚甲基蓝吸附性能的评价

实验以纤维素为原料,采用水热碳化法制备生物炭,并用氨水对其进行表面改性用以吸附亚甲基蓝。结果表明,260℃水热碳化纤维素所得生物炭对亚甲基蓝的吸附效果最佳,用10%氨水改性后,生物炭对亚甲基蓝的吸附性能进一步提升。在吸附温度为55℃时,改性生物炭对亚甲基蓝的吸附率为93.5%,比未改性时提高了75.1%。反应动力学可用准二级反应模型描述。     

生物炭负载铁纳米颗粒的制备及其反应活性评估

本文利用污泥生物炭作为载体负载铁纳米颗粒(Fe NPs)成功制备功能性复合材料Fe NPs/生物炭。通过FTIR、SEM-EDS和XRD表征技术对生物炭、Fe NPs和Fe NPs/生物炭的化学成分和结构进行分析。结果表明,负载在生物炭上的铁纳米颗粒呈现出网状结构,并且Fe NPs/生物炭是一种表面有丰富的官能团的介孔材料。材料的吸附性能的结果表明,在反应2h内,生物炭对亚甲基蓝的去除效率为30%,而FeNPs对亚甲基蓝的去除效率为68%,Fe NPs/生物炭对亚甲基蓝的去除效率为100%。此外,材料的催化性能评估结果表明,FeNPs/生物炭对H₂O₂和Na₂S₂O₈(PS)具有良好的催化性能,对亚甲基蓝的去除率达到100%。     

低温-空气制备的负载蒙脱石-生物炭吸附阳离子染料研究

本研究利用低温-空气一步热解方法成功制得负载蒙脱石-生物炭。吸附效果、影响因素和再生潜力研究结果表明，负载蒙脱石能提升茶叶渣生物炭对典型阳离子染料—亚甲基蓝的吸附能力，提高温度和振荡速度有利于增加其吸附量。再生不会显著影响负载蒙脱石-茶叶渣生物炭对亚甲基蓝的吸附能力，多次再生后其平均吸附量保持在～24.0 mg·g^-1。上述结果说明负载蒙脱石-生物炭可用于阳离子染料吸附且具有循环再利用潜力，吸附机制可能主要被阳离子交换(蒙脱石和生物炭自身)和静电吸附(生物炭自身)控制。     

核桃壳基磁性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究

以核桃壳为生物质原料,FeCl_3为赋磁剂,采用浸渍-热解法在厌氧条件下制备磁性生物炭MB,并将其作为一种易分离、可再生的吸附剂应用于模拟印染废水中亚甲基蓝的去除。结果表明,MB吸附亚甲基蓝是一个符合Freundlich模型和拟二级动力学模型的自发吸热过程,并在298.15 K、pH=12、C_0=2 100 mg/L、8 h的吸附体系中对亚甲基蓝的吸附效果为710 mg/g,远大于原始生物炭对亚甲基蓝的吸附容量(84.66 mg/g),是一类在印染废水处理方面具备广阔应用前景的吸附材料。     

核桃壳基磁性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究

以核桃壳为生物质原料,FeCl_3为赋磁剂,采用浸渍-热解法在厌氧条件下制备磁性生物炭MB,并将其作为一种易分离、可再生的吸附剂应用于模拟印染废水中亚甲基蓝的去除。结果表明,MB吸附亚甲基蓝是一个符合Freundlich模型和拟二级动力学模型的自发吸热过程,并在298.15 K、pH=12、C_0=2 100 mg/L、8 h的吸附体系中对亚甲基蓝的吸附效果为710 mg/g,远大于原始生物炭对亚甲基蓝的吸附容量(84.66 mg/g),是一类在印染废水处理方面具备广阔应用前景的吸附材料。     

SDBS改性沸石吸附亚甲基蓝的性能研究

研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性沸石对染料亚甲基蓝的吸附性能与机理,探讨了温度、亚甲基蓝初始浓度以及溶液中离子强度等因素对吸附的影响.结果表明,SDBS改性沸石吸附亚甲基蓝的平衡时间为25 mim左右.改性沸石吸附亚甲基蓝的吸附等温线与Freundlich型(R~2=0.9334)和Langmuir型(R~2=0.9078)均拟合较好,其吸附动力学符合伪二级动力学方程.     

氧化石墨烯/硅藻土复合材料的制备及去除废水中亚甲基蓝的应用

将天然硅藻土与Hummers法制得的氧化石墨烯进行复合,得到氧化石墨烯/硅藻土复合材料,并研究了该复合材料对亚甲基蓝染料的吸附过程。复合材料与亚甲基蓝染料处理时间为30min,初始溶液pH=8时,亚甲基蓝的脱色率和吸附量可达最大;吸附剂质量浓度为2mg/mL时,脱色率可达95%以上。氧化石墨烯/硅藻土吸附亚甲基蓝的过程可以用二级动力学模型很好地拟合,说明吸附速率对初始浓度较为敏感,主要为化学吸附。吸附等温线符合Freundlich等温线模型,已测得亚甲基蓝在氧化石墨烯(GO)/硅藻土上的最大吸附量为125mg/g。     

水热碱改性枣木炭及其吸附性能研究

为处理净化印染废水,以枣木炭为原材料,利用KOH溶液在水热反应釜中对其进行改性处理,并考察其物理特性及吸附性能变化。结果表明,枣木炭经水热碱改性处理后,BET比表面积和孔数量都有所增加,其对亚甲基蓝吸附量也明显提高。改性处理效果最好的枣木炭在10 min内亚甲基蓝吸附量可达70.491mg/g,较未改性前提升了239.5%。此外对吸附过程进行动力学分析发现,改性枣木炭吸附亚甲基蓝以化学吸附为主。研究结果可为生物炭在工业废水处理中的应用提供参考。     

鸡蛋壳对废水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以废弃的鸡蛋壳为吸附剂,研究了其对亚甲基蓝的吸附作用,利用红外光谱对吸附前后的鸡蛋壳进行了表征。考察了溶液初始浓度、吸附温度、溶液p H、吸附时间对废水中亚甲基蓝吸附性能的影响。由此得出了鸡蛋壳对亚甲基蓝的最佳吸附条件。通过动力学模型、等温线方程对吸附实验数据进行了非线性拟合,结果表明,鸡蛋壳吸附亚甲基蓝等温线能较好较符合拟二级动力学模型,吸附过程为物理吸附;吸附过程较符合Freundlich方程,吸附过程为多层吸附;热力学参数分析结果显示该鸡蛋壳对亚甲基蓝吸附为自发、熵减小、放热过程。     

磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶对亚甲基蓝的吸附研究

利用自由基聚合和原位共沉淀法制备了1种磁性半纤维素接枝聚丙烯酰胺凝胶,研究了该凝胶吸附亚甲基蓝的性能,特别考察了凝胶用量、pH、吸附时间、亚甲基蓝初始含量等因素对吸附的影响。结果表明,磁性凝胶用量增大,凝胶单位吸附量下降;pH增大,凝胶吸附量增加;初始亚甲基蓝的质量浓度从25 mg/L增加到250 mg/L,凝胶吸附量不断增大。凝胶吸附亚甲基蓝的动力学符合准2级动力学方程,Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等温线模型均能很好地拟合凝胶对亚甲基蓝的吸附过程。     

核桃壳粉和核桃壳生物炭吸附性能的对比研究

以核桃壳为原料制备得到核桃壳粉和核桃壳生物炭两种吸附剂,利用FTIR对两个吸附剂结构进行了表征,并进一步研究了其对有机染料的吸附性能。结果表明,核桃壳粉和核桃壳生物炭均能有效去除水体中的亚甲基蓝和孔雀石绿,但是核桃壳生物炭的还能有效吸附甲基橙和罗丹明B。核桃壳活性炭吸附处理甲基橙时不仅用量小,而且还不受溶液p H的影响,总之核桃壳活性炭应用范围比核桃壳粉更广,吸附效果也更好。     

赤泥对亚甲基蓝吸附性能研究

赤泥为氧化铝工业副产物,不仅量大而且污染环境。采用静态吸附实验确定赤泥吸附亚甲基蓝的适宜时间、温度、pH值、亚甲基蓝初始浓度、赤泥投加量范围,并考察了盐浓度对赤泥吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,振荡时间5 min,赤泥投加量6 g/L,赤泥对40 mg/L亚甲基蓝的吸附率可达87%。亚甲基蓝浓度与赤泥吸附量符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为14.60 mg/g。赤泥吸附亚甲基蓝为放热反应,低温利于亚甲基蓝吸附。     

赤泥对亚甲基蓝吸附性能研究

赤泥为氧化铝工业副产物,不仅量大而且污染环境。采用静态吸附实验确定赤泥吸附亚甲基蓝的适宜时间、温度、pH值、亚甲基蓝初始浓度、赤泥投加量范围,并考察了盐浓度对赤泥吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,振荡时间5 min,赤泥投加量6 g/L,赤泥对40 mg/L亚甲基蓝的吸附率可达87%。亚甲基蓝浓度与赤泥吸附量符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为14.60 mg/g。赤泥吸附亚甲基蓝为放热反应,低温利于亚甲基蓝吸附。     

生物炭复合高吸水树脂吸附亚甲基蓝性能研究

研究了pH值、MB初始浓度、温度及吸附时间对生物炭接枝聚丙烯酸/丙烯酰胺复合树脂(BC-SA)亚甲基蓝(MB)吸附量的影响,对MB吸附过程进行了吸附等温线和动力学方程拟合,并采用SEM和FTIR对吸附MB前后的BC-SA进行了表征,探讨了BC-SA吸附MB机理。结果表明,BC-SA吸附MB的适用pH范围较宽,为3～10;MB的初始浓度为2 500 mg/L时,吸附量最大,可达1 748.5 mg/g; 30～50℃范围内,温度对吸附量影响不大;BC-SA吸附MB符合Langmuir方程和准二级动力学方程;BC-SA孔隙结构丰富,含有大量的羟基、羧基和酰胺基等官能团结构,可通过氢键、静电作用及离子交换等方式对MB进行吸附。     

松塔粉/海泡石复合材料对亚甲基蓝的吸附特征

利用氢氧化钠改性松塔粉(PC)、松塔粉/海泡石杂化材料(SPC-1)和松塔粉/海泡石杂化材料(SPC-2)三种材料对废水中亚甲基蓝进行吸附去除。试验结果表明,当吸附剂剂量为1.2g/L、溶液pH值为8.0、反应时间为120min,PC、SPC-1和SPC-2三种材料对200mg/L亚甲基蓝废水的最大去除率分别为98.9%、99.1%和98.1%。准二级动力学能较好地拟合吸附动力学试验数据,表明亚甲基蓝在三种材料表面的吸附以化学吸附为主。Langmuir方程对等温吸附试验数据拟合效果较好,表明亚甲基蓝在三种材料表面的吸附以单分子层吸附为主,SP、SPC-1和SPC-2对亚甲基蓝的最大吸附量分别为182.5、211.0和153.0mg/g。     

壳聚糖纳米纤丝的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

采用湿磨机打磨和高压均质的物理方法,制备平均直径80 nm的壳聚糖纳米纤丝(CSNF),对亚甲基蓝进行吸附,探究了pH值、亚甲基蓝浓度、温度和吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,最佳吸附条件为:亚甲基蓝溶液初始浓度100 mg/L,pH=6,吸附剂量1.0 g/L,35℃吸附120 min。在此条件下,吸附量28.14 mg/g。CSNF对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学方程和Freundlich模型,为非均相化学吸附。     

羟基化碳纳米管对亚甲基蓝的吸附作用

实验针对羟基化碳纳米管(HCNTs)对模拟印染废水(亚甲基蓝溶液)的处理效果开展了相关研究,考察了亚甲基蓝溶液初始pH值和初始浓度、HCNTs投加量及吸附时间等因素对吸附效果的影响。实验得到HCNTs去除废水中亚甲基蓝的最佳条件为:亚甲基蓝初始pH值为8,HCNTs的添加量为400 mg/L,亚甲基蓝初始浓度为20 mg/L,吸附时间为180 min,在最佳工艺条件下亚甲基蓝吸附去除率可达96.9%。本研究结果可为羟基化碳纳米管在水处理方面的应用提供理论参考。