软锰矿脱硫尾渣陶粒对废水中Pb2+的吸附性能试验研究

研究了以软锰矿脱硫尾渣、粉煤灰及活性炭制备陶粒并用于去除废水中的Pb~(2+),考察了原料配比、预热和焙烧温度与时间、吸附温度、废水初始pH和Pb~(2+)质量浓度对Pb~(2+)吸附去除率的影响,确定了陶粒制备及吸附工艺参数。结果表明:按40%粉煤灰+5%活性炭+55%软锰矿渣配料,在预热时间20 min、预热温度400℃,焙烧时间5 min、焙烧温度1 050℃条件下制得陶粒;用所制陶粒从20℃、废水初始pH=5.0、Pb~(2+)初始质量浓度20 mg/L的废水中吸附去除Pb~(2+),Pb~(2+)去除率可达98.72%,吸附去除效果较好。     

海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂对Ni~(2+)的吸附性能试验研究

研究了采用发泡法和分子印迹法制备海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂,考察了此吸附剂在不同溶液体系中对Ni~(2+)的特异性吸附性能。结果表明:在pH=5的一元溶液中,该吸附剂对Ni~(2+)有较高的吸附量,约为53 mg/g;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学方程。在钴、镍和锰、镍二元溶液中,该吸附剂对Ni~(2+)有较高选择吸附性能,Co~(2+)、Ni~(2+)和Mn~(2+)、Ni~(2+)的分离因子分别为17.16和53.80。该吸附剂有良好的再生能力,可重复利用。     

用锰冶金铁铝废渣从模拟废水中吸附铅离子试验研究

研究了用软锰矿浸出液净化过程中产生的铁铝废渣制备铁铝复合氧化物吸附剂,并用于从模拟废水中吸附去除Pb~(2+),考察了吸附剂用量、废水pH、反应温度、初始Pb~(2+)浓度对吸附的影响。结果表明:铁铝复合氧化物吸附剂可用于从模拟废水中吸附去除Pb~(2+),适宜条件下对Pb~(2+)的吸附量为126.92 mg/g;吸附过程符合Langmuir吸附模型,属于单分子层吸附;吸附过程中吸热,吸附反应自发进行;吸附过程遵循伪二级动力学方程,化学吸附为其主要速率控制因素。     

铁水预处理脱硫渣对Cu~(2+)离子的吸附性能及动力学研究

探索水资源铜污染的高效处理方法和廉价处理材料一直是学术界的前沿课题,铁水预处理脱硫渣(KR脱硫渣)具有晶粒粒径小、孔径小和比表面积大等特点,近年来被广泛用作废水处理的吸附剂。本文以江苏某钢铁企业铁水预处理脱硫渣为吸附剂,研究其对Cu~(2+)离子的吸附性能,考察脱硫渣加入量、吸附时间、Cu~(2+)离子初始浓度和反应温度等对吸附性能的影响,并依据实验结果进行动力学和等温吸附模型分析。研究结果表明,脱硫渣对Cu~(2+)具有较好的吸附性能,含Cu~(2+)废水的较佳处理条件为脱硫渣投加量4 g/L、温度30℃左右、废水铜离子浓度20 mg/L、处理时间2 h,此条件下吸附率达到94.14%;吸附动力学和吸附等温模型分析结果表明,脱硫渣吸附Cu~(2+)离子的吸附曲线符合伪一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,即脱硫渣对Cu~(2+)的吸附速率受扩散的影响大,属于复杂吸附表面的吸附过程。     

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。     

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。     

水溶性聚合改性微晶纤维素对Cu~(2+)的吸附性能试验研究

研究了以微晶纤维素(MCC)和丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,制备高分子材料P(MCC-AM),并从废水中吸附Cu~(2+)。考察了溶液pH、反应温度和时间对P(MCC-AM)吸附Cu~(2+)的影响,以及吸附等温线和吸附动力学。结果表明:所制备P(MCC-AM)是一种表面有多孔结构的高分子材料,在吸附温度25℃、溶液pH=7、吸附时间60 min条件下对Cu~(2+)有较好吸附效果,吸附反应符合准二级动力学模型及Freundlich等温吸附模型,可用于含Cu~(2+)废水的综合治理。     

修饰的氧化石墨烯负载碳纤维布的制备及吸附性能的研究

采用一步电泳沉积法在碳纤维布(CFC)上负载氢氧化镁修饰的氧化石墨烯(GO)纳米片,得到吸附材料CFC-GO@Mg(OH)_2,并对其形貌和离子吸附能力进行实验分析。实验结果表明:1)CFC表面负载的GO@Mg(OH)_2呈三维交联网状多孔结构; 2) CFC-GO@Mg(OH)_2对二价重金属离子Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)和Ni~(2+)具有很好的吸附效果,其吸附容量随p H的升高而增大; 3) CFC-GO@Mg(OH)2对M2+的吸附速率均更好地符合准二级动力学方程,约15 min达到吸附平衡; 4) CFC-GO@Mg(OH)_2对M~(2+)的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附过程为单层化学吸附。     

改性稻壳对废水中锌离子吸附热力学研究

试验研究了氢氧化钠改性稻壳和氢氧化钙改性稻壳对废水中Zn~(2+)的吸附性能,探索温度、废水初始pH值、锌离子初始浓度、吸附剂用量、吸附时间等因素对吸附效果的影响,为探明吸附机理,进行了吸附热力学研究以及扫描电镜和能谱分析。结果表明,氢氧化钙改性稻壳的吸附性能优于氢氧化钠改性稻壳,当pH值为9,吸附时间20 min,吸附剂用量为0.05 g/L时,Zn~(2+)去除率可达到93%以上,最大吸附量为1.86 mg/g。热力学研究表明,Langmuir型吸附等温线更符合改性稻壳对锌离子的吸附性能;ΔH0,吸附过程为吸热反应,高温有利于吸附的进行;ΔG0,表明吸附反应不是自发过程;ΔS0,表明改性稻壳吸附过程为熵值增大的过程,改性稻壳对Zn2+的的吸附既有物理吸附又有化学吸附。     

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。     

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。     

可见光光催化剂CuWO4吸附降解黄药动力学研究

针对选矿废水中的残余黄药,采用水热法结合焙烧制备了一种新型光催化降解黄药的材料CuWO4.用X射线衍射(XRD)仪,透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对样品进行了表征.系统研究了不同焙烧温度对降解效果的影响,选取了最佳焙烧温度样CUSW-600作为光催化剂,以不同初始浓度的黄药溶液作为模拟废水进行吸附动力学实验和光催化动力学实验.结果表明其吸附很好地满足Langmuir吸附模型,Langmuir模型拟合的饱和吸附量为106.61 mg/g;其吸附过程符合准一级动力学方程,光催化降解过程符合一级动力学模型.     

锂冶炼渣吸附锂离子实验研究

锂冶炼渣是锂精矿提锂过程中产生的固体废弃物,如何实现锂冶炼渣的再利用变得至关重要。本研究主要探索脱硫处理之后的锂冶炼渣对溶液中锂离子的吸附性能,相关研究表明,溶液pH和反应温度对锂渣吸附锂离子的行为有显著影响,在溶液pH=13,反应温度80℃,反应时间10小时的条件下,锂渣对锂离子的吸附量可达23mg/g。同时,吸附模拟实验结果表明,Freundlich吸附模型和Langmuir吸附模型均可以对锂渣吸附锂离子的行为做出较好的模拟,但是Langmuir吸附模型的模拟效果较优于Freundlich吸附模型。     

改性稀土渣处理含镉废水的研究

对稀土渣改性的方法、改性稀土渣的物理化学特性以及影响改性稀土渣从含镉废水中吸附Cd~(2+)的因素进行了研究。结果表明:改性稀土渣对Cd~(2+)具有较强的吸附能力。     

STAC改性有机膨润土去除水体中U（Ⅵ）试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。     

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。     

载铁花生壳炭的碳热还原法制备及其对铀的吸附性能

研究了采用碳热还原法制备载铁花生壳生物炭Fe_Cl-PSBT,确定了最优合成条件，并用于吸附废水中的铀。通过XRD、XPS、SEM、BET&BJH等表征了不同热解温度下Fe_Cl-PSBT表面形态、比表面积、铁的存在形式。考察了各因素对Fe_Cl-PSBT去除废水中U(Ⅵ)的影响，分析了吸附动力学和吸附等温线。结果表明：在热解温度为900℃、溶液初始pH=5、初始铀质量浓度20 mg/L、Fe_Cl-PSBT投加量0.7 g/L、反应温度25℃条件下，U(Ⅵ)去除率达96.85%;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型；Fe_Cl-PSB900中的Fe⁰和花生壳炭(PSB)对废水中U(Ⅵ)的去除有一定协同作用。     

功能化COFs的制备及其对废水中Cu(Ⅱ)的吸附性能

研究了以均苯三甲醛和2,5-二氨基-1,4-苯二硫酚二盐酸盐为配体制备功能化COFs吸附材料，并用于从废水中吸附Cu(Ⅱ),通过FT-IR、SEM、EDS等表征了COFs的结构、形貌及元素组成，考察了初始Cu(Ⅱ)质量浓度、吸附时间、废水pH、温度等对Cu(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明：反应5 min内即达到吸附平衡；在初始Cu(Ⅱ)质量浓度300 mg/L,吸附时间30 min,废水pH=3.0,温度25℃,COFs用量5.0 mg条件下，COFs对Cu(Ⅱ)的最大吸附量达171.6 mg/g,吸附效果较好；吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型，吸附过程为放热。COFs可用于常温常压下从废水中吸附去除Cu(Ⅱ)。     

大蒜渣负载型纳米零价铁处理含Cu(II)废水研究

利用大蒜渣负载型纳米零价铁对脱除水中Cu~(2+)的反应行为和效果进行了探索,并对其脱除机理做了探讨。试验发现,在初始Cu~(2+)浓度20mg/L、pH=4,固液比为25mg/15mL的条件下,用负载纳米零价铁的大蒜皮对废水进行吸附,废水中Cu~(2+)的去除效率最高可达94.15%。     

二氧化碳回收电解锰废水中镁的研究

探究了锰矿酸浸工段产生的废气中CO2回收脱锰后电解锰废水中Mg~(2+)、Ca~(2+)、NH4+-N可行性,确定了CO2回收废水中Mg~(2+)、Ca~(2+)、NH4+-N最佳工艺条件及其作用机理。结果表明,在反应时间240min、反应温度45℃、pH=9.2、二氧化碳体积浓度15%、搅拌速率600r/min的条件下,初始Mg~(2+)、Ca~(2+)、NH4+-N浓度为1 200、560、875mg/L废水中各元素回收率分别可达97.58%、99.68%、80.71%;回收Mg~(2+)反应符合一级动力学方程,其表观活化能为61.40kJ/mol,主要受扩散过程控制;废水中Mg~(2+)、Ca~(2+)主要通过形成Mg(OH)2·MgCO3沉淀被回收,其中NH4+-N则主要通过吸附在新生成沉淀晶体表面得以去除。