高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝的研究

为了研究高温改性糖滤泥对亚甲基蓝的吸附性能,采用静态吸附法进行模拟废水的吸附实验,考察了亚甲基蓝不同初始浓度、吸附时间、吸附剂投加量及温度对脱色率的影响,确定了最佳吸附脱色条件,并用伪一级、伪二级动力学方程模拟改性糖滤泥吸附亚甲基蓝的动力学行为。结果表明,当吸附时间为120min,吸附剂投加量为0.18g,温度为303K时,废水脱色率最高达97.77%;伪二级动力学方程机理更适合解释高温改性糖滤泥对亚甲基蓝吸附的现象;傅里叶红外光谱分析表明,高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝存在化学吸附。所以,高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝是可行的。     

沙柳基磁性多孔炭的制备及其吸附亚甲基蓝性能研究

采用水热法原位改性沙柳生物炭制备磁性多孔炭复合材料,利用SEM、XRD、FT-IR、XPS和BET分别对多孔炭的形貌、结构表征,并研究磁性多孔炭吸附去除废水中亚甲基蓝性能。系列表征分析结果表明磁性复合材料表面疏松多孔,比表面积为63.01 m²/g,含有-COOH、-OH等丰富的官能团。在亚甲基蓝初始质量浓度为50 mg/L、初始pH值为11,投加量为2 g/L、25℃吸附120 min时,亚甲基蓝的吸附率可达88.52%,最大吸附量为218.08 mg/g;吸附过程与Langmuir吸附等温模型拟合较好,符合准二级吸附动力学模型。吸附以化学吸附为主,吸附稳定,无二次污染,吸附剂廉价易得,便于分离,是理想的亚甲蓝废水处理试剂。     

黄原酸化膨润土的制备及脱除亚甲基蓝的性能研究

对膨润土进行改性制得黄原酸化膨润土(XB),通过FT-IR、TG、SEM、粒度分析对XB进行了表征,结果表明,碳硫键接到了膨润土表面,使其亲水性降低,表面积增大。通过XB对亚甲基蓝的吸附试验,表明XB是一种环境友好型吸附剂。考察了亚甲基蓝初始浓度、吸附时间、温度、pH值、吸附剂用量对其吸附性能的影响。结果表明:在25℃,pH=7～8,亚甲基蓝初始浓度100mg/L,XB用量为2g/L,吸附30min时,XB对亚甲基蓝的脱色率达到99.93%,处理后废水可达标排放。     

β-环糊精改性磁性壳聚糖微球对亚甲基蓝吸附性能研究

以壳聚糖、四氧化三铁(Fe_3O_4)和β-环糊精为原料,三聚磷酸钠和环氧氯丙烷为交联剂,采用离子交联法制备β-环糊精改性磁性壳聚糖微球,考察了改性微球对亚甲基蓝的吸附性能及吸附机理。结果表明:改性微球对亚甲基蓝的吸附量随着pH值的升高而增加,随着温度的升高而降低;亚甲基蓝在改性微球上的吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程。在吸附温度为20℃,吸附时间为100min,pH值为8时,改性微球对亚甲基蓝吸附量和脱色率分别达到123.70mg/g和98.96%。用0.01mol/L硝酸(HNO_3)溶液对吸附饱和的改性微球进行解吸,经过3次重复试验后,对亚甲基蓝的吸附量和脱色率是首次的93.69%,再生效果较好,可重复使用。     

PAN-MMT复合纳米纤维膜对亚甲基蓝吸附行为的研究

通过溶液插层法和静电纺丝技术制备聚丙烯腈/蒙脱土(PAN-MMT)复合纳米纤维膜,测试了其对亚甲基蓝的吸附行为。研究了吸附过程中的吸附时间、溶液酸碱度、染液初始浓度等影响因素对吸附平衡量的影响,并对PANMMT复合纳米纤维膜的吸附行为和等温线模型进行模拟。结果表明,PAN-MMT纳米纤维膜在40℃条件下,吸附5h后达到吸附平衡;当亚甲基蓝的初始浓度为80mg/L时,吸附量最大,达到23.90mg/g;当溶液pH=11时,纳米纤维膜对亚甲基蓝染液的脱色率最大,可达到100%;PAN-MMT复合纳米纤维膜的吸附行为遵循拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。     

改性柠檬皮渣对染料的吸附性能研究

以柠檬皮渣为原料,分别使用醋酸、柠檬酸、氢氧化钠对其改性,研究了改性柠檬皮渣对染料亚甲基蓝和刚果红的吸附性能、吸附动力学以及等温吸附过程,考察了改性柠檬皮渣用量、染料初始浓度、吸附时间、温度对吸附量的影响。结果表明:吸附量随改性柠檬皮渣用量的增加、温度升高而降低,随染料初始浓度增加和吸附时间延长而增加,吸附过程遵从准二阶动力学方程,等温吸附遵从Langmuir等温吸附方程,柠檬酸改性柠檬皮渣有利于亚甲基蓝的吸附,氢氧化钠改性的柠檬皮瀣有利于刚果红的吸附。     

亲水性磁性Fe3O4复合微球的制备及其对亚甲基蓝吸附的性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸的混合微乳液经悬浮聚合法一步制备出含—COO^-的亲水性磁性Fe₃O₄复合微球。对样品的形貌和结构进行表征，研究了pH、温度、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度及吸附时间对复合微球吸附率的影响。结果表明：磁性复合微球粒径约300nm,有效磁含量约85%,表面Zeta电位约为-47.53mV,在水中具有良好的分散性和超顺磁性，能够对水体中的MB进行吸附分离；吸附行为符合准二级动力学方程，有效吸附的pH范围较宽，受环境温度影响较小，对初始质量浓度为10mg/L的MB吸附效率可达98.75%,吸附速率常数随MB初始质量浓度升高而减小，最大吸附量约为91mg/g,重复利用5次吸附率均超过91%。     

酸改性活性炭对EDTA废水的吸附

采用盐酸和硝酸对活性炭进行改性处理获得酸改性活性炭,并将其用于处理EDTA废水。考察改性条件(如酸的种类、改性时间和酸的浓度)、振荡速度和酸改性活性炭投加量等因素对吸附效果的影响,同时采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合分析。结果表明,采用1.0mol/L盐酸改性12h所获得的改性活性炭吸附效果最好。在EDTA初始浓度为300mg/L、溶液体积为50mL、温度为20℃、振荡速度为200r/min,改性活性炭投加量为0.2g时,48h后吸附量为47.1 mg/g,吸附率为62.8%;而当改性活性炭投加量增加到2.0g时,吸附率达到93.8%。改性活性炭对EDTA的吸附很好地符合Langmuir吸附等温模型(0.9963),其吸附动力学行为可用Bangham动力学方程和准二级动力学方程来描述。     

丙烯酸高吸水树脂吸附阳离子染料废水研究

本研究对丙烯酸高吸水树脂的3种阳离子染料:孔雀石绿、亚甲基蓝和中性红的吸附效果进行了研究,考察树脂成分、吸附时间、pH值、树脂量、染料浓度5种因素对吸附效果的影响。结果表明,含羧基和磺酸基较多的吸水树脂对三种染料吸附较好,吸附率均超过90%。相应的平衡时间分别是20min、10min、180min;最佳树脂投放量分别为0.20g/L、0.20g/L、0.50g/L;最佳吸附pH值分别为5.0、6.0、6.3;染料的吸附容量会随染料初始浓度的增加而变大。     

凹凸棒复合滤料对亚甲基蓝的吸附研究

以凹凸棒土为主要原料合成凹凸棒复合滤料,并对其对亚甲基蓝的静态吸附性能进行研究。实验研究了吸附时间、吸附剂投加量、初始浓度、pH值及温度对凹凸棒复合滤料对亚甲基兰吸附效果的影响,并对吸附结束后的凹凸棒复合滤料进行再生实验。结果表明,凹凸棒复合滤料吸附亚甲基蓝在1．5h可达平衡。在温度为30℃条件下,吸附剂对20mg／L亚甲基兰溶液吸附率可达99．36％。吸附等温线可用Langraulr方程描述,吸附速率方程符合准二级动力学方程。凹凸棒复合滤料通过再生后可以反复使用。     

海藻酸钠/纤维素水凝胶球的制备与应用

利用基于p H值反转的落球法制备出不同质量分数的纤维素和海藻酸钠复合水凝胶球,并采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对凝胶样品的形貌和化学态进行表征。结果表明海藻酸钠含量≤50%时凝胶球可以保持稳定的球形结构,内部为纤维链交叉聚集的三维网络多孔结构。复合凝胶球对亚甲基蓝、金胺O和臧红T等阳离子染料有着良好的吸附效果,含有50%海藻酸钠凝胶球对亚甲基蓝的吸附量为163.36 mg/g,吸附过程满足准二阶动力学方程,经过5次吸附脱附实验后仍然保持初始81%的吸附量。因此,该复合凝胶球可以作为一种低成本的生物吸附剂用于染料处理领域。     

有机改性凹凸棒石黏土的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

近年来有机改性成为凹凸棒石(ATP)研究的热点。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,超声制备了有机改性凹凸棒石黏土(O-ATP),以FTIR、SEM及XRD对O-ATP进行了表征,研究了其对模拟印染废水中亚甲基蓝的吸附行为,探究了改性比例、吸附时间、温度、pH值、吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度对吸附率的影响,通过正交试验优选出了最优吸附条件:吸附剂用量0.6g,吸附时间2h,温度20℃,pH=4。结果显示,在最优条件下,O-ATP对亚甲基蓝的吸附率可达82%,吸附等温线符合Freundlich模型。脱附试验表明O-ATP对亚甲基蓝具有循环再生能力,前3次脱附后吸附率均可以达到66%以上,可提高使用效率。     

氧化石墨的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究

采用Hummers法制得了氧化石墨,研究了氧化石墨对低浓度的亚甲基蓝溶液的吸附作用,探讨了氧化石墨的用量、pH、温度等对吸附的影响,以XRD和FT-IR对吸附前后的氧化石墨进行了表征。对吸附过程的动力学拟合表明吸附符合一级反应的动力学,吸附活化能E=71.73kJ/mol,指前因子lnA=24.93。结果表明吸附为化学吸附,吸附率约91%,吸附量为4.2mg亚甲基蓝/g氧化石墨。     

水热法合成TiO2/Fe3+光催化剂及其氧化降解亚甲基蓝

以硫酸钛为钛源,采用水热法合成了TiO2/Fe3+光催化剂,利用XRD对产物晶体结构进行表征,研究在紫外光(365nm)照射下用合成的TiO2/Fe3+粉末催化降解亚甲基蓝的效果,分析了亚甲基蓝初始浓度、TiO2/Fe3+用量、掺Fe3+量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响;考察了溶液初始pH值对TiO2/Fe3+粉末的吸附性能和光催化活性的影响。结果表明:合成的TiO2/Fe3+晶体为锐钛矿型(A-TiO2)。在4mg/L的亚甲基蓝溶液(pH=8)中,加入掺Fe3+量0.8%(摩尔分数)合成的TiO2/Fe3+粉末使其用量为0.6g/L,室温下紫外光照反应6h,亚甲基蓝的降解率达到98.2%。在上述优化条件下,当溶液的pH<6时,催化剂对亚甲基蓝的吸附量和光催化效率均较低,且二者随pH升高而显著增加;当pH≥6时,对亚甲基蓝的吸附作用较大,因此较明显地提高了光催化活性。     

中空磁性氧化石墨烯的制备及其对亚甲基蓝吸附性能

用共沉淀法将Fe₃O₄沉淀在PS微球上并用甲苯去除PS制备出Fe₃O₄@PS,再用超声将用Hummers法制备的氧化石墨烯包裹在Fe₃O₄@PS表面制备出中空磁性氧化石墨烯,研究了这种复合材料对模拟亚甲基蓝废水的吸附。结果表明：在55℃,用中空磁性氧化石墨烯对亚甲基蓝染料吸附60 min达到平衡,最大吸附量为349.85 mg·g^-1。吸附剂循环8次,吸附效率仍高于80%。用准二级动力学模型可很好地拟合中空磁性氧化石墨烯对亚甲基蓝的吸附。结果表明,吸附速率对亚甲基蓝染料的初始浓度较为敏感,主要为化学吸附。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,说明这种吸附为单层表面吸附。     

天然凹凸棒土光催化性能探究及响应曲面法优化

采用天然凹凸棒土在紫外光照射下降解亚甲基蓝溶液,探究其光催化性并优化。利用XPS和UV-Vis等方法对天然凹凸棒土官能团结构进行表征,进而以亚甲基蓝溶液的脱色率为响应值,在单因素实验的基础上,基于响应曲面法进一步探讨天然凹凸棒土光催化性影响因子,确定最佳实验条件。实验结果表明,天然凹凸棒土表面存在少量六配位非骨架Ti及锐钛矿型TiO_2,光催化性能显著。单因素初始浓度和投加量,二次项投加量,交互作用项初始浓度和投加量对亚甲基蓝溶液脱色率的影响极显著。模型预测的最佳工艺参数:初始浓度18.90 g/mL,光催化时间16.55 min,投加量0.04 g,脱色率达最大为98.95%。     

氧化石墨烯/ZnO的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

采用化学沉淀法合成氧化石墨烯(GO)/ZnO复合材料,并通过多种测试技术对其结构和形貌进行表征。研究反应温度、吸附剂加入量、初始溶液浓度和pH值对亚甲基蓝吸附量的影响。采用准一级动力学、准二级动力学、Elovich和颗粒内扩散四种动力学模型对吸附过程进行描述。结果表明,GO/ZnO吸附亚甲基蓝的速度较快,其吸附过程为吸热反应,较好地符合准二级动力学方程。     

还原和氧化改性活性炭对亚甲基蓝吸附性能的影响

分别采用NaOH、NH3.H2O、H2O2以及不同浓度的HNO3溶液对微孔颗粒活性炭浸渍改性,通过静态试验研究了改型活性炭对水溶液中亚甲基蓝吸附特性的研究,并从动力学角度探讨吸附机理。实验结果表明,硝酸改性后表面的羧基含量增加,酚羟基含量减少;氢氧化钠和氨水改性后,碱性基团含量显著增加;硝酸改性后活性炭的吸附量略有增加,碱液改性和硫酸镁改性后活性炭吸附量略有减少。改性后活性炭材料对亚甲基蓝吸附均更符合伪二级吸附模型,R2>0.99。     

金属-有机骨架复合材料Cu-1,3,5-苯三甲酸/氧化石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能研究

利用金属-有机骨架复合材料Cu-1,3,5-苯三甲酸/氧化石墨烯(Cu-BTC/GO)作为吸附剂,研究了其对水相中亚甲基蓝的吸附行为。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、红外光谱、热重分析及比表面积分析等手段对该复合材料的结构进行表征。探讨了温度、pH和亚甲基蓝初浓度等因素对Cu-BTC/GO吸附性能的影响。结果表明:在pH=7、30℃的条件下,125mg/L Cu-BTC/GO对10mg/L亚甲基蓝有优异的吸附能力;Cu-BTC/GO对亚甲基蓝的吸附动力学数据符合准二级动力学方程,吸附模型符合Langmuir等温吸附方程;通过Langmuir模型计算可知,该复合材料对亚甲基蓝的最大吸附量可达480.77mg/g。     

椰壳对水中亚甲基蓝的吸附研究

以椰壳为吸附剂,研究了温度、pH、粒径和共存阳离子等因素对其吸附亚甲基蓝的影响及吸附特性。结果表明:椰壳对亚甲基蓝吸附快速,10min内吸附量达到平衡吸附量的90%;伪二级动力学方程较好地描述了其吸附行为;吸附过程受颗粒内扩散与液膜扩散的共同影响。温度对吸附的影响较小;pH=4~12范围内椰壳对亚甲基蓝的吸附较好;亚甲基蓝初始浓度的增加、椰壳粒径的减小以及共存阳离子的存在,均有利于提高其对亚甲基蓝的吸附量。