NaOH/KOH改性柠檬渣吸附Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(6+)的研究

为了研究柠檬渣化学改性后的吸附性能,分别利用10%的KOH和NaOH对其进行改性。测量了改性前后柠檬渣对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(6+)的吸附率,并测定了柠檬渣的灰分、碘吸附值、比表面积和孔结构(BET);利用差热分析(TG-DTA)、红外光谱(IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对柠檬渣进行表征。改性后的柠檬渣对Pb~(2+)的吸附率增加近2倍,对Cr~(6+)的吸附率减小了近10倍左右,对Cu~(2+)吸附的影响不大;活化后的柠檬渣孔容分别增大3倍和4倍;柠檬渣在活化前后的孔径都为中孔;活化后的柠檬渣的比表面积、灰分和碘吸附值增幅较大。活化后的柠檬渣表面变得有些疏松,比表面积增加都超过了2倍,灰分率分别增加了近2倍和1.5倍左右,而碘吸附值分别增加了近3.5倍和2.5倍左右。柠檬渣为非晶型结构,改性前后并没改变柠檬渣的基本框架。活化和吸附Pb~(2+)样品的吸热峰和放热峰所对应的温度均不相同。     

ZnCl_2改性柠檬渣的吸附性能研究

研究了用10%的ZnCl_2化学改性柠檬渣的吸附性能,考察了改性前后柠檬渣对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(6+)的吸附率变化情况。测定了柠檬渣的灰分、碘吸附值、比表面积和孔结构;利用红外光谱、紫外光谱、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱对柠檬渣的结构进行了表征。研究结果表明:改性后的柠檬渣对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cr~(6+)的吸附率分别提高约10、2和1.2倍;改性后柠檬渣的孔容、孔径、灰分率和碘吸附值变化不大,比表面积增大了近3倍;改性并未改变柠檬渣的基本框架,改性后的柠檬渣在近紫外区有最大吸收波长;Cl~-能分别被Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(6+)完全取代,但形成的EDS峰不高。     

水滑石的有机改性及吸附性能研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对镁铝水滑石(LDH)进行有机改性,通过XRD、SEM、Raman mapping等表征证明改性水滑石(C-LDH)具有良好的层间结构,改性剂CTMAB进入了水滑石内部。利用LDH和C-LDH分别对有机污染物(直接黑G)和重金属离子(Pb~(2+)、Cr~(6+)、Zn~(2+)、Cu~(2+))的吸附能力进行考察,结果表明C-LDH对直接黑G和重金属离子吸附能力相比未改性前均有所提高。C-LDH对直接黑G和重金属离子同步吸附试验结果表明,其对直接黑G和Cr~(6+)离子是协同吸附,对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)离子的是竞争吸附。通过C-LDH吸附过程的热力学和动力学模型分析,C-LDH对直接黑G、Pb~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)离子的吸附过程较符合Freundlich等温吸附模型,Cr~(6+)离子的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型;C-LDH对直接黑G和重金属离子的吸附行为符合准一级动力学方程。     

纤维素基磁性吸附剂的制备及其吸附金属离子性能

为提高纤维素基吸附剂性能,使纳米纤维素(NCC)与乙二胺(EDA)反应制得NCC-EDA后,链接原位生成的Fe_3O_4制备了磁性吸附剂NCC-EDA/Fe_3O_4,并在结构表征的同时,考察了体系pH值、吸附时间、溶液浓度、吸附温度等对产物吸附金属离子性能的影响。结果表明,NCC-EDA/Fe_3O_4具有较大比表面积和孔隙,丰富的活性官能团及顺磁性能;最佳条件下对Pb~(2+)、Ni~(2+)及Cr~(6+)的最大吸附量为352.10,265.96和291.55mg/g;吸附过程为单分子层吸附,吸附行为符合拟二级动力学方程及Langmuir吸附等温线,具有吸附速率高及重复使用性能优等特点。     

蛭石、蒙脱石和膨润土对Cr~(6+)吸附的差异效应与机理

以蛭石、蒙脱石和膨润土为吸附剂,采用静态吸附试验研究3种黏土矿物对Cr~(6+)的吸附影响因素及规律、最佳吸附条件和吸附行为特性,并采用红外线光谱、扫描电镜、能谱和X射线衍射对3种黏土矿物的活性基团构成、微观形貌和化学元素组成等进行表征与分析。结果表明,3种黏土矿物对Cr~(6+)的吸附基本在60 min内达到平衡,在p H为5.0时有较好的吸附效果。蛭石、沸石和膨润土对Cr~(6+)的吸附过程更符合二级反应动力学,以Langmuir方程拟合得到理论最大吸附量分别为19.959、8.3963、15.432 mg·g~(-1),正交实验结果表明,在吸附剂的质量浓度为1.0 g·L~(-1),吸附质质量浓度为300 mg·L~(-1),p H为5.0,温度为25℃,时间为120 min的条件下,3种黏土矿物的吸附量达到最大,其中蛭石对Cr~(6+)的吸附效果最好。     

剥离型聚吡咯/蒙脱土纳米复合材料的制备及对Cr~(6+)的吸附研究

以Pickering乳液液滴为模板,通过界面化学氧化聚合制备了剥离型聚吡咯/蒙脱土纳米复合材料(PPy/MMT),研究了PPy/MMT对水中六价铬(Cr~(6+))的吸附特性,探讨了溶液pH值、吸附时间、浓度、温度等因素对Cr~(6+)的吸附效果的影响,并考察了PPy/MMT的吸附再生性能。结果表明:PPy/MMT吸附Cr~(6+)的最佳pH值为2时,对Cr~(6+)的去除效率可达到99.99%,吸附符合Langmuir等温模型,最大吸附容量为289.02mg/g;PPy/MMT能够进行循环吸附,吸附2个循环而不降低对Cr~(6+)离子的去除效率。     

聚丙烯酰胺类复合絮凝剂对金属离子吸附的研究进展

介绍了近年来聚丙烯酰胺(PAM)与无机有机化合物、纳米材料等的复合絮凝剂种类及各自的吸附特点,并阐述了改性后的絮凝剂对重金属离子Pb~(2+)、Cr~(6+)/Cr~(3+)、Ni ~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)等的吸附效果,及对轻金属Zn~(2+)、Ca~(2+)、Li~+、Fe~(3+)的研究现状,通过改性的絮凝剂比原本单一的絮凝剂对金属离子的去除效果更好且更经济实惠。     

松针基碳电极的制备及对碱/碱土金属离子的电吸附

以松针为初始原料,通过低温水热-高温碳化(活化)法,制备了两种松针基生物碳(PN和APN),在此基础上以自制生物炭为主要原料制备了生物碳基电吸附电极。通过SEM、拉曼光谱仪、XRD仪、比表面积和孔径分析仪以及电化学工作站对材料的形貌、结构和电化学性能进行表征,并考察了电吸附电极对碱/碱土金属离子的电吸附行为。结果表明,经活化得到的生物碳(APN)具有较大的比表面积(1 545 m~2·g~(-1))和更为发达的孔道结构,作为电吸附电极,其电化学性能良好(电容高)。吸附性能研究表明,在初始浓度相同的情况下,电极对离子的归一化吸附容量顺序为:Sr~(2+)Ca~(2+)Mg~(2+)Cs~+Rb~+K~+Na~+Li~+。吸附电压越高,电极的吸附容量越大。离子初始浓度越大,吸附容量也越大。循环结果表明,生物碳基电吸附电极的循环使用性能良好。     

改性玉米秸秆对废水中Cr~(6+)吸附的研究

对玉米秸秆进行化学改性,应用改性玉米秸秆对含六价铬(Cr~(6+))废水进行吸附研究。研究了改性玉米秸秆吸附剂用量、pH值、温度对废水中Cr~(6+)吸附作用的影响。结果表明:对≤100mg/L(质量浓度)的Cr~(6+)废水,在秸秆用量为0.03g(质量浓度0.6g/L)、pH值为2、吸附温度20℃、吸附平衡时间120min条件下,对Cr~(6+)的去除率为99.9%,吸附量为166.5mg/g。吸附是自发吸热过程。     

高比表面积多孔炭质材料的孔结构特性及对苯酚的吸附

将中草药药渣微波干燥后经碳化、KOH活化制备出具有较高比表面积的多孔炭质材料。采用比表面积及孔隙分析仪测定其N_2吸附脱附等温线;采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪对介孔材料表面显微结构、及物相变化进行了表征,并分析了多孔炭材料对苯酚的吸附性能。研究结果表明,当炭碱质量比1∶4时,制备的改性多孔炭材料具有丰富的多孔结构,其比表面积达2079.25m~2,介孔率达到79.10%;多孔炭材料对苯酚的饱和吸附量达到187.5mg/g。苯酚在多孔炭材料上的吸附行为符合Langmuir吸附模型。     

磁性Fe_3O_4/改性煤渣复合材料的制备及其对Cr~(6+)的吸附性能研究

以盐酸浸泡锅炉房的废弃煤渣即改性煤渣为前驱体,采用溶剂热法制备了磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)/改性煤渣复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和物理吸附仪(BET)等对复合材料进行了表征分析。用磁性Fe_3O_4/改性煤渣复合材料作为吸附剂吸附Cr~(6+),并考察了吸附剂用量、吸附时间、Cr~(6+)溶液的初始pH和初始浓度对材料吸附性能的影响。结果表明,在吸附剂用量为1.5g,吸附时间为30min,Cr~(6+)溶液的初始pH=3.00的条件下,吸附效果最好。动力学分析可知,磁性Fe_3O_4/改性煤渣复合材料对Cr~(6+)溶液的吸附符合准二级动力学方程,连续进行5次吸附/再生循环后,材料的吸附率均在90%以上,表明其具有较好的循环可再生性,同时Fe_3O_4本身具有的磁性可用于废水处理过程的快速分离。     

磁性活性炭的制备及其氨氮吸附机理

以不锈钢企业盐酸酸洗废水为活化剂,柚子皮为原料,采用简单一步法制备铁基磁性活性炭,考察不同条件下该碳材料的氨氮吸附性能。扫描电镜和N_2-吸脱附表征结果显示:700℃焙烧所得活性炭具有较大的比表面积(758.6m~2/g)和良好的氨氮吸附性能,并具有一定磁性易通过磁性辅助技术分离。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对磁性活性炭吸附氨氮进行拟合,吸附动力学较符合准二级动力学方程。吸附等温方程符合Freundlich等温模式,氨氮在磁性活性炭表面的吸附为吸热过程,以物理吸附为主,同时伴随NH_4~+与磁性活性炭表面Fe~(3+)之间的离子交换。     

竹活性炭的制备及其改性研究

以武夷山竹片为原料,采用磷酸活化、炭化法制备竹活性炭。考察了磷酸浓度、液固比、炭化温度、活化温度及活化时间对竹活性炭比表面积影响。采用L_(16)(4~5)正交试验优化工艺参数。结果表明,最佳工艺条件为炭化温度600℃、活化温度450℃、活化时间2h、磷酸浓度4mol/L、液固质量比为3,可制得的竹活性炭比表面积为521.30m~2/g,对Pb~(2+)吸附量为46.36mg/g。经硝酸和硫酸氧化改性后,竹活性炭表面的羧基和羟基含量增加,改性后对Pb~(2+)吸附量最大为58.593mg/g,为改性前的1.26倍。竹木废弃物制备的活性炭对重金属有良好的吸附性能,为工业上处理废水提供一种新方法,具有较好的社会和经济效益。     

活化凹凸棒石对多级孔分子筛合成种类和孔道结构的影响EI北大核心CSCD

采用不同方法活化的凹凸棒石为前驱体,在模板剂四乙基氢氧化铵(TEAOH)作用下一步法合成多级孔分子筛。研究不同硅铝比条件下活化凹凸棒石对分子筛合成种类和孔道层次结构的影响。结果表明:不同活化凹凸棒石作为前驱体合成的分子筛种类存在差异;XRD结果显示:当以碱焙烧酸微波凹凸棒石(HM-NC-ATP)、酸微波凹凸棒石(HM-ATP)和酸水热凹凸棒石(HH-ATP)为前驱体时,相同条件下分别获得ZSM-5,ZSM-12和ZSM-11分子筛,且硅铝比不同导致合成产物的形貌和孔道结构不一。此外,以HM-NC-ATP,HH-ATP为前驱体,合成产物孔道层次结构因子(HF)与硅铝比变化呈线性相关;HM-ATP为前驱体时,合成产物的孔道层次因子HF值最小,约为0.105,说明此时有利于介孔孔道构筑。     

超高比表面积活性炭的制备与表征

以无患子残渣为原料,KOH与K2CO3作为活化剂,采用微波炭化和活化两步法制备超高比表面积活性炭,通过正交实验优化活性炭的制备工艺,探讨了碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭吸附亚甲基蓝吸附值的影响。利用N2吸脱附实验、XRD、FT-IR等实验技术,对制备的活性炭结构与性能进行了表征。结果表明,在碱炭质量比为4∶1、活化温度800℃、活化时间30 min的条件下,所制备的活性炭对亚甲基蓝吸附值为595 mg/g,BET比表面积为3 479 m2/g,吸附累积总孔容达1.8262 cm3/g,平均孔径为2.0997 nm。     

微波热裂解-KOH活化制备杏壳活性炭及其对甲基橙的吸附性能

以陇东地区生物质废弃物杏壳为原料,采用微波热裂解-KOH活化联合法制备活性炭,研究了微波功率和时间,活化过程中KOH溶液的浓度、用量、浸渍时间、加热活化温度和时间对活性炭吸附性能的影响;以甲基橙为染料模拟印染废水,研究了甲基橙初始浓度、振荡吸附时间和活性炭用量对吸附效果的影响。结果表明:微波功率800W,热裂解30min,生物炭的收率为56%;KOH溶液的浓度为25%,碱/炭为2.5∶1,活化温度800℃,加热活化1.5h,所制备活性炭的碘吸附值为1332mg/g,比表面积为1223m2/g,总孔体积为0.68cm3/g,活性炭的得率为32.7%;甲基橙浓度为250mg/g,振荡吸附240min,活性炭用量为每100mL甲基橙溶液0.15g时,甲基橙去除率高达99.78%;吸附过程符合准二级动力学方程。     

棉杆改性处理含铬废水及其吸附模型研究

采用农业废弃物棉杆改性处理含铬废水,研究其对废水中Cr~(6+)的吸附性能,考察了废液pH、棉杆用量、吸附时间、温度以及废液浓度等对Cr~(~(6+))去除率的影响。结果表明,将棉杆置于0.015mol/L高锰酸钾溶液中改性4h,当废液pH=1、棉杆用量为0.3g、吸附温度为45℃、吸附时间为60min时,废水中Cr~(6+)离子的去除率可达99.9%,较未改性的棉杆提高了26.3%。扫描电镜观察发现,改性前后棉杆吸附位点数量明显增加。采用Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型可准确描述吸附模型,拟合实验数据所得平衡吸附量为3.08mg/g,与实验结果相符。这种改性处理含铬废水的方法操作简单、价格低廉,适合于低浓度废水处理,有利于固体废弃物的资源化利用。     

碱处理对5A分子筛孔结构和氢吸附行为的影响

采用SEM、EDS、BET和气相色谱等分析方法,研究了NaOH碱处理对5A分子筛显微形貌、成分、比表面积、孔容和氢吸附性能的影响。结果表明,NaOH碱处理降低了5A分子筛骨架中硅铝比,增大分子筛比表面积、孔容和平均孔径,提高了分子筛活化温度。在77K温度及100KPa压力下,碱处理5A分子筛对含0.1vol%H2/He混合气体吸附后尾气氢浓度小于1ppm,氢吸附容量为6.9ml/g。碱处理增加了5A分子筛介孔数量和比表面积及平均孔径,但因为孔径增大,吸附中心周围阳离子对H2分子的作用减弱,碱处理5A分子筛低分压氢吸附容量并无增加。     

微波加热碳酸钾法制备烟杆基高比表面积活性炭

以烟杆炭化料为原料,采用微波加热碳酸钾活化法制备了高比表面积活性炭.研究了微波加热时间和碱炭比对活性炭的得率和吸附性能的影响,得到了优化工艺条件,所得活性炭产品的碘吸附值为1834mg/g,亚甲基兰吸附值为517.5mg/g,得率为16.65%.产品的吸附性能超过了双电层电容器专用活性炭(LY/T 1617-2004)标准的要求,同常规加热相比,活化时间缩短了78.26% .同时测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过非定域化密度函数理论表征了活性炭的孔结构.该高比表面积活性炭的比表面积为2557m2/g,总孔体积为1.6470ml/g.     

热活化温度对坡缕石结构及饱和离子交换吸附量的影响

采用X射线衍射(XRD)、Fourier红外吸收光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)分析了热活化坡缕石晶体结构及显微形貌,并采用zeta(ζ)电位分析仪、比表面积分析仪及原子吸收光谱仪(AAS)测定了热活化坡缕石的zeta电位、比表面积及饱和Cu2+交换吸附量。结果表明热活化温度对坡缕石zeta电位无显著影响。当热活化温度低于250℃时,坡缕石脱出吸附水及部分配位水,比表面积显著增大,但晶体结构无明显变化;热活化温度为350～650℃时,坡缕石将脱出配位水和结构水,并发生"折叠作用",使得坡缕石表面活性中心增加,至750℃时晶体结构完全破坏,而比表面积则随热活化温度的升高依次降低。坡缕石饱和Cu2+交换吸附量仅与热活化温度密切相关,当热活化温度为450℃时,坡缕石饱和Cu2+交换吸附量最大。