聚乙烯醇/壳聚糖复合泡沫吸附剂的制备及对镍离子的吸附性能试验研究

研究了采用化学发泡法制备多孔聚乙烯醇/壳聚糖复合泡沫吸附剂,并用以从溶液中吸附Ni~(2+),利用扫描电镜和傅立叶变换红外光谱仪对所制备复合泡沫吸附剂进行表征,考察了溶液pH、溶液中Ni~(2+)初始质量浓度及吸附时间对复合泡沫吸附剂吸附Ni~(2+)的影响。结果表明:聚乙烯醇与壳聚糖在一定条件下,通过适量致孔剂、发泡剂的作用,可以复合成具有内部多孔网络结构的泡沫吸附剂;聚乙烯醇和壳聚糖之间具有很好的兼容性;复合泡沫吸附剂对镍离子有较高吸附量,当溶液pH=6时,吸附量约为80 mg/g。     

镍印迹壳聚糖珠体对软锰矿浸出液中镍离子的吸附性能

研究了以镍离子为模板离子、壳聚糖为单体、环氧氯丙烷为交联剂,采用离子印迹法制备镍印迹壳聚糖珠体吸附剂,并将其用于从软锰矿浸出液中吸附镍,考察了溶液中锰离子质量浓度、溶液pH、温度及吸附时间对镍印迹壳聚糖珠体吸附镍离子性能的影响。结果表明:镍印迹壳聚糖珠体对镍离子有较好的选择吸附性能;在溶液pH=5.0、温度40℃、吸附剂用量1 g/L条件下,对镍离子吸附率为67%,而对锰离子的吸附率仅为7.0%,可有效分离镍离子与锰离子。     

Cu~(2+)印迹磁性壳聚糖微球的制备及选择性识别特性

通过金属离子印迹技术,以磁性Fe3O_4为磁核,Cu~(2+)为模板离子,壳聚糖为功能单体,制备了Cu~(2+)印迹磁性壳聚糖微球(MIPs)。通过考察壳聚糖、Fe_3O_4以及交联剂的用量确定了制备MIPs的最佳工艺条件。并采用扫描电镜(SEM),振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对MIPs进行了表征。结果表明:Cu~(2+)印迹磁性壳聚糖微球具有三维网状的多孔结构,其饱和磁化强度为0.39 A·m-1。通过静态吸附法研究了MIPs对Cu~(2+)的吸附特性。吸附等温研究结果表明,MIPs对Cu~(2+)的吸附符合Langmuir方程,为单分子层吸附。通过MIPs在Cu~(2+),Zn~(2+),Co~(2+)和Ni~(2+)的多元混合溶液中的吸附研究了其选择性识别特性,结果表明:MIPs对Cu~(2+)有较高的选择性识别性能,对Cu~(2+)/Zn~(2+),Cu~(2+)/Ni~(2+),Cu~(2+)/Co~(2+)的选择吸附系数(K)分别为40.13,71.21,128.13。MIPs再生-重复使用10次吸附容量没有明显降低。     

桑杆吸附剂的改性及其对Cd~(2+)吸附性能的研究

研究了NaOH法、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)法和磷酸活化法对桑杆生物质吸附剂的改性及改性后桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附性能,优化了改性条件和吸附工艺条件,考察了改性后的桑杆吸附剂对废水中Cd~(2+)的吸附效果。结果表明:1)NaOH法、SDBS法和H3PO4活化法对桑杆吸附剂进行改性均能提高桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附能力;相同条件下,3种改性方法的改性效果排序为NaOH法SDBS法H3PO4法,改性后吸附剂对Cd~(2+)的吸附率分别达98.15%、96.81%和88.62%。2)NaOH法优化改性条件:NaOH质量浓度50g/L,温度25℃,时间3h;SDBS法优化改性条件:SDBS质量浓度30g/L,温度25℃,时间3h;H3PO4活化法的优化改性条件:浸渍比1∶2,H3PO4浓度1mol/L,活化温度150℃,活化时间5h。3)吸附时间、温度、吸附剂用量、溶液pH及Cd~(2+)初始浓度对改性吸附剂吸附Cd~(2+)效果有不同程度影响:NaOH法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;SDBS法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;H3PO4法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=5。3种方法改性所得桑杆吸附剂对低浓度Cd~(2+)的吸附效果不佳,Cd~(2+)初始质量浓度大于15mg/L时吸附效果明显。     

铁锰氧化物复合吸附剂的制备及其对多种离子的吸附性能试验研究

以零价铁为还原剂、高锰酸钾为氧化剂,在真空水浴中通过一步真空法制备铁锰氧化物复合吸附剂。借助XRD、FTIR、SEM对产品形貌结构进行表征,考察吸附剂在不同温度和初始浓度下对单纯溶液中Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)及混合溶液中3种离子的吸附行为,并探讨吸附动力学。结果表明:所制备铁锰氧化物复合吸附剂为串珠状结构,主要成分为Fe_3O_4和Mn_3O_4;对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附量受温度和离子浓度影响无明显规律,但大致排序为q_e(Cu~(2+))q_e(Cd~(2+))q_e(mixCu~(2+))q_e(Zn~(2+))q_e(mixCd~(2+))q_e(mixZn~(2+));对单一离子的吸附量较为接近,对混合溶液中的Cu~(2+)有选择性吸附作用;溶液中Cu~(2+)的存在对吸附剂吸附Cd~(2+)和Zn~(2+)有较大抑制作用;对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附动力学可用准二级动力学模型描述,吸附等温线较符合Langmuir模型。     

SDBS改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附机制试验研究

研究了采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对桑杆吸附剂进行改性,考察了改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附动力学及吸附等温线,表征了改性前后、吸附前后桑杆吸附剂表面官能团的结构。结果表明:1)用SDBS改性后的桑杆吸附剂中多个官能团的特征吸收峰明显变强,表明SDBS已结合在桑杆吸附剂上,改性有效;改性吸附剂吸附Cd~(2+)后,羟基和C—O官能团的吸收峰变强变宽,表明桑杆表面的这些官能团是Cd~(2+)吸附反应的结合点位。2)改性桑杆吸附剂对水溶液中Cd~(2+)的吸附容量较大,在吸附时间3 h、吸附温度50℃、溶液中Cd~(2+)初始质量浓度25 mg/L、溶液pH=7、吸附剂用量7.5 g/L条件下,Cd~(2+)吸附率可达96.8%以上。3)改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附过程可用准二级动力学吸附模型加以描述,吸附过程符合Freunndlich等温吸附模型,吸附易于进行。     

用软锰矿渣陶粒从废水中吸附去除Ni~(2+)

研究了用软锰矿渣混合粉煤灰及活性炭经高温焙烧制备陶粒,并用于从拟废水中吸附去除Ni~(2+),考察了陶粒投加量、废水pH、反应温度及Ni~(2+)初始质量浓度对陶粒吸附Ni~(2+)的影响。结果表明:不同温度下,软锰矿渣陶粒对Ni~(2+)的吸附反应符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,其中对Langmuir模型的拟合度在0.996以上,吸附属于单层吸附;吸附过程更符合准二级动力学方程,为非自发放热反应,升温不利于吸附反应进行;陶粒具有良好的再生性能,可以重复利用。     

失效汽车尾气净化器催化剂浸出渣吸附Cu~(2+)、Cd~(2+)性能研究

以酸法处理失效汽车尾气净化器催化剂的浸出渣作为吸附剂,对废水模拟液中重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)进行分离,考察了温度、pH、吸附剂用量和吸附时间对Cu~(2+)、Cd~(2+)吸附率的影响,得到了最优吸附条件:温度50℃、pH值5.5、吸附剂0.5g及吸附时间1h。在最优条件下,吸附剂对20mg/L的Cu~(2+)、Cd~(2+)吸附率分别为99.95%、99.22%,对1g/L的Cu~(2+)、Cd~(2+)饱和吸附量分别为99.61、42.17mg/g。浸出渣对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附均符合二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主。     

铜(Ⅱ)离子印迹聚合物的吸附行为及其机理研究

在醋酸溶液中,以Cu(Ⅱ)离子为模板,壳聚糖为功能单体,γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,利用表面分子印迹技术和溶胶-凝胶法制备了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物。采用傅立叶变换红外光谱、紫外光谱等手段对Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物的性质和结构进行了表征。并以其为固相萃取吸附剂,用火焰原子吸收法(FAAS)考察了溶液酸度、吸附时间、吸附剂用量等对聚合物吸附性能的影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)研究了聚合物对由Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)组成的混合溶液中Cu(Ⅱ)的选择性和吸附容量,最后探讨了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物的印迹机理。结果表明,在pH 5的条件下,0.3 g Cu(Ⅱ)离子印迹和非印迹聚合物的饱和吸附容量分别为50.3 mg/g和20.1 mg/g,且Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物具有较高的选择性。     

改性油页岩灰吸附Cu2+的研究

油页岩灰经HNO3和不同浓度NaOH溶液改性处理制备了改性油页岩灰吸附剂,比较了各种改性油页岩灰吸附剂对Cu2 的吸附性能,分别讨论了吸附时间、Cu2 浓度和溶液pH值对吸附性能的影响.结果表明,分别经50%HNO3、20%NaOH溶液处理制备的改性油页岩灰吸附剂对Cu2 具有较好的吸附性能,且以化学吸附作用方式为主.该改性油页岩灰吸附剂对Cu2 的吸附符合Freundlich等温吸附方程.     

1723K下熔渣中Ni~(2+)和Fe~(2+)离子共存时的电化学行为

利用MgO部分稳定的ZrO_2固体电解质管集成构建以Pt,O_2(空气)|ZrO_2作为参比电极的新型可控氧流电解池,采用循环伏安CV、方波伏安SWV、恒电位电解PE等方法,并结合热力学计算与显微观察、能谱分析,研究1 723K高温下SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中共存的Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子在Ir电极上的电化学行为。结果表明:熔渣系中FeO与NiO之间存在较弱的相互作用,但镍离子以Ni~(2+)存在,铁离子基本以Fe~(2+) 存在。进行方波伏安分析时,Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子的还原峰电流对频率呈现不同的规律。Ni~(2+)在Ir电极上的电化学还原是扩散控制的一步两电子转移反应过程;Fe~(2+) 到Fe的电化学还原也是一步两电子转移反应过程,但Fe~(2+) 的还原明显受到Ni~(2+)还原的影响。基于循环伏安法,计算得到NiO、FeO的质量分数分别为3%、5%的熔渣中Ni~(2+)离子在1 723K下的扩散系数为(9.2±0.2)×10-6cm2/s。     

改性油页岩灰吸附Cu^2＋的研究

油页岩灰经HNO3和不同浓度NaOH溶液改性处理制备了改性油页岩灰吸附剂，比较了各种改性油页岩灰吸附剂对Cu^2＋的吸附性能，分别讨论了吸附时间、Cu^2＋浓度和溶液pH值对吸附性能的影响．结果表明，分别经50％HNO3、20％NaOH溶液处理制备的改性油页岩灰吸附剂对Cu^2＋具有较好的吸附性能，且以化学吸附作用方式为主．该改性油页岩灰吸附剂对Cu^2＋的吸附符合Freundlich等温吸附方程．     

LIX63和Versatic10萃取体系中镍钴锰的协萃机制研究

采用斜率法研究了Versatic10(HA_1)、LIX63(HA2)及二者协同萃取体系对Ni~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)的萃取机制,考察了LIX63和Versatic10协同萃取Ni~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)时分配比随温度的变化,并计算相关热力学参数。结果表明:LIX63与Versatic10的物质的量比在1/4～4/1范围内,该协萃体系对Ni~(2+)、Co~(2+)有明显的协萃效应,其中对Ni~(2+)的协萃效果更好,对Mn~(2+)基本没有协萃效应;Versatic10萃取Co~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+)时形成的萃合物可能为Co(A_1)_2、Ni(A_1)_2、Mn(A_1)_2;LIX63萃取Ni~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)形成的萃合物可能为[Ni(A2)2]、[Co(HA2)SO4]和[Mn(HA2)SO4];LIX63和Versatic10协同萃取Ni~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)时形成的萃合物可能为Ni(A_1)_2(HA_2)_2、Co(A_1)_2(HA_2)_2、Mn(A_1)_2(HA_2)_2;协同萃取Ni~(2+)时吸热,协同萃取Co~(2+)、Mn~(2+)时放热;协同萃取Ni~(2+)的反应过程中增熵,协同萃取Co~(2+)、Mn~(2+)的反应熵小于零,表明萃取过程中水相金属离子脱水过程引起的熵变大于形成萃合物过程中所引起的熵变。     

吸附法去除饮用水中铅的研究

采用静态吸附实验,研究天然沸石、NaCl改性沸石、活性炭和凹凸棒土对水样中Pb~(2+)的吸附效果,根据吸附效果的比较,得出较佳吸附剂;选用较佳吸附剂为吸附材料,研究其对水样中Pb~(2+)的吸附作用。实验结果表明,NaCl改性沸石对Pb~(2+)的吸附效果最好;其对Pb~(2+)的最佳吸附条件是"吸附剂加入量2 g、震荡时间180 min、较佳pH值6.5";在最佳吸附条件下,NaCl改性沸石对水样中Pb~(2+)去除率高达96%,剩余浓度为0.008 mg/L,低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的标准。     

从工业废渣中浸出钴镍试验研究

研究了用硫酸从含钴镍工业废渣中浸出钴、镍,及用焦亚硫酸钠将Co~(3+)、Ni~(3+)还原为Co~(2+)、Ni~(2+),考察了硫酸浓度、还原剂用量、液固体积质量比、浸出时间、搅拌速度及反应温度对钴、镍浸出率的影响。试验结果表明:在硫酸浓度0.95mol/L、还原剂用量25g、液固体积质量比5∶1、浸出时间3h、搅拌强度300r/min、反应温度95℃条件下,钴、镍浸出率均超过99%,浸出效果较好。     

浓碱溶液中氯化钠的吸附分离

用自制的新型吸附剂从浓氢氧化钠溶液中吸附分离氯化钠,确定了吸附时间、碱液浓度、吸附剂用量、吸附温度等影响,结果表明,该吸附剂对浓碱溶液中的氯化钠有良好的吸附分离效果,且容易洗脱,重复使用１０次以上仍具有较好的吸附性能。     

阴极溶出伏安法在环境试样分析中的应用

众所周知目前已能用阴极溶出伏安法(CSV)测定的阴离子有:Cl~-、Br~-、I~-、S~(2-)、CrO_4~(2-)、WO_4~(2-)、MoO_4~(2-)、VO_3~-、C_2O_4~(2-)以及其它有机阴离子等和可变价的Ni~(2+)、Sb~(3+)、Pb~(2+)、Tl~+、Ce~(3+)、Fe~(2+)、Co~(2+)、Sn~(2+)、Mn~(2+)等阳离子,本文研究并应用该法检测天然水中的铬和镍,食盐、天然水和尿液中的痕量碘.     

三乙烯四胺修饰交联壳聚糖对锰矿废水中锰离子(Ⅱ)的吸附研究

利用三乙烯四胺修饰交联壳聚糖吸附锰矿废水中Mn~(2+),通过考察吸附剂质量浓度、溶液pH及吸附时间的影响,采用L_9(3~4)正交试验确定吸附1.2 mg/L Mn~(2+)废水的最佳条件为:20.0 mg/mL三乙烯四胺修饰交联壳聚糖,在溶液pH=6.5下,振摇吸附5.5 h,Mn~(2+)去除率98.4%,吸附后废水中Mn~(2+)浓度为0.02 mg/L,满足国家规定地表水锰含量要求,从而可为相关行业的水污染处理提供参考。     

铁水预处理脱硫渣吸附稀土铈离子的研究

铁水预处理过程中所产生的脱硫渣具有较高的利用价值,目前已引起广大研究者密切关注。本文采用铁水预处理脱硫渣为吸附剂,研究脱硫渣吸附Ce~(3+)吸附性能和吸附机理,实验考察了Ce~(3+)浓度、脱硫渣加入量、吸附温度和吸附时间对Ce~(3+)吸附效果影响。结果表明,在室温,Ce~(3+)初始浓度为150 mg/L,脱硫渣加入量为0.05 g,吸附时间为2 h时,Ce~(3+)吸附率达96.84%,吸附温度对吸附效果影响不大。通过吸附动力学和吸附等温线实验得出,脱硫渣吸附Ce~(3+)的吸附曲线符合准二级动力学方程模型和Langmuir等温吸附模型,说明Ce~(3+)吸附是单分子层吸附且吸附过程是容易进行的。     

含锌-镉溶液的吸附法净化除砷

目前,工艺溶液净化除砷的方法,乃是以析出微溶的铁、钙、钛砷酸盐和亚砷酸盐为基础的。但是,这些方法难以保证从溶液中除砷具有较高的净化程度,并因使用盐类沉淀剂而污染溶液,以及工艺上难于将生成的沉淀与大量的净化后溶液过滤分离。 近年来,吸附法净化溶液获得了广泛地应用(2—4)。生产对砷吸附容量高、选择性好且便宜的吸附剂,对吸附法在有色冶金工业中应用创造了条件。 曾有报道指出,利用V_2O_5生产中尾弃的含钛滤饼制取这种吸附剂的可能性。制定了用这种吸附剂净化溶液除砷的离子交换工艺流程,并已在Чимкент的铅厂作了试验。 锌尘加工时制得的溶液含(g/1):80—110Zn:15—20Cd;20—25H_2SO_4;5—10As(一般为6g/1)。