硝酸改性活性炭对镉离子的吸附和再生

用硝酸氧化改性活性炭吸附Cd(Ⅱ)。结果表明,硝酸氧化改性后,活性炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附性能提高,吸附过程符合Langmuir、Freundlich模型,吸附动力学能很好地用拟二级动力学模型拟合。XPS分析表明,Cd(Ⅱ)与活性炭表面含氧官能团发生络合作用。EDTA-2Na浓度0. 10 mol/L,再生温度40℃,再生时间4 h条件下,活性炭可有效再生。     

硝酸改性活性炭对镉离子的吸附和再生

用硝酸氧化改性活性炭吸附Cd(Ⅱ)。结果表明,硝酸氧化改性后,活性炭对溶液中Cd(Ⅱ)的吸附性能提高,吸附过程符合Langmuir、Freundlich模型,吸附动力学能很好地用拟二级动力学模型拟合。XPS分析表明,Cd(Ⅱ)与活性炭表面含氧官能团发生络合作用。EDTA-2Na浓度0. 10 mol/L,再生温度40℃,再生时间4 h条件下,活性炭可有效再生。     

纳米羟基铁改性活性炭制备及其对Cd(Ⅱ)的去除

采用简单的乙醇分散法制备了纳米羟基铁(nFeOOH)改性活性炭(AC)复合材料(nFeOOH@AC),并考察其对饮用水中Cd(Ⅱ)的吸附性能。结果表明,nFeOOH以100~500 nm的粒径均匀分布在AC表面及孔道上。相比AC,nFeOOH@AC对Cd(Ⅱ)的去除率提高了2.1倍。同时,Langmuir吸附模型及准2级反应动力学模型可以很好的描述nFeOOH@AC对Cd(Ⅱ)的吸附过程,其最大吸附量和反应速率常数分别为29.8 mg/g和8.52 mg/(g·min)。Cd(Ⅱ)的吸附过程具有pH依赖性且载铁稳定性强。吸附后的nFeOOH@AC可用醋酸脱附,且失效的nFeOOH@AC经1mol/L的HCl洗脱并重新负载nFeOOH后,再生率可达93.5%。因此,nFeOOH@AC具备良好的重复利用和再生性能。     

磁性水滑石对Cd(Ⅱ)的吸附性能

文章利用四氧化三铁对水滑石进行磁化改性,通过SEM、FTIR对其形貌进行表征,探究该材料去除水中Cd(Ⅱ)的热力学模型和动力学模型。SEM、FTIR表征结果证明:磁化后表面形态有较大的改善、结构官能团变化不大。实验表明:磁性水滑石对Cd(Ⅱ)的吸附在90 min基本完成,最大吸附量为34.722 mg·g~(-1),吸附模型符合Langmuir吸附等温模型和Lagergren准二级动力学模型。     

大豆蛋白负载魔芋葡甘聚糖对Cd(Ⅱ)的吸附性能

镉污染引发的环境和食品安全问题严重威胁人类的身体健康。本文将大豆蛋白负载于魔芋葡甘聚糖凝胶分子骨架上,通过化学交联后,获得结构稳定的大豆蛋白负载魔芋葡甘聚糖吸附材料,并对其结构进行详细的表征,进一步研究其对Cd(Ⅱ)的吸附性能。 结果表明,大豆蛋白负载魔芋葡甘聚糖吸附材料具有疏松多孔结构,对Cd(Ⅱ)的吸附速率极快,能在5min内达到吸附平衡,吸附符合准二级反应动力学。大豆蛋白负载魔芋葡甘聚糖对Cd(Ⅱ)脱除效率较高,能达到99.99%。等温吸附结果表明,大豆蛋白负载魔芋葡甘聚糖对Cd(Ⅱ)的吸附符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附容量可达52.63mg/g。     

改性膨润土对废水中Cd(II)的吸附特征及吸附动力学研究

为探讨改性膨润土对Cd(II)的吸附特征及吸附动力学机制,通过吸附实验探讨了pH值、初始浓度和吸附时间对改性膨润土吸附Cd(II)的影响。结果表明,盐酸改性膨润土对Cd(II)的去除率表现为随溶液pH值升高而升高,而氢氧化钠改性膨润土、膨润土与十二烷基磺酸钠改性膨润土的去除率分别在pH=6和7时达到最大值。膨润土及改性膨润土对Cd(II)的去除率随初始浓度的增加而降低,吸附量随平衡浓度增加而增大,并趋向平稳,吸附符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。膨润土及改性膨润土的吸附反应在240 min内基本达到平衡,吸附动力学分析表明吸附过程更符合准二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主,膨润土及改性膨润土的吸附速率大小依次为K2HCl-B＞K2NaOH-B＞K2B＞K2SDS-B,液膜扩散与颗粒内扩散过程均为控速步骤。该研究可为改性膨润土处理含镉废水和修复镉污染土壤提供参考。     

石英砂负载氧化锰高效去除水中Cd(II)的性能研究

将氧化锰负载于大颗粒的石英砂表面,合成了复合材料石英砂基氧化锰(记做YM-QS),系统研究了YM-QS对水溶液中高毒性重金属Cd(Ⅱ)的吸附特性。重点探讨了溶液p H、吸附质初始浓度、竞争离子对Cd(Ⅱ)去除率的影响,并基于此考察了YM-QS对Cd()的柱吸附性能。结果表明:溶液p H处于1～6时,Cd(Ⅱ)去除率随p H升高而增大;在竞争离子Ca大量存在时,YM-QS对Cd(Ⅱ)的吸附具有选择性;YM-QS柱可将～1000 BV的Cd(Ⅱ)污染水处置至排放标准以下,展现出良好的应用潜力。     

赤泥颗粒吸附剂对重金属Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)吸附性能研究

以赤泥为主要原料,采用烧结法制备了赤泥颗粒吸附剂(GS)。考察了温度和吸附时间对单一体系和竞争体系中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)去除效果的影响,并探讨了其去除机制。结果表明,GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率随温度的升高而升高,最大去除率为100%。当反应温度为30℃时,竞争吸附干扰使得GS对Cd(Ⅱ)的去除率降低了14%,而对Pb(Ⅱ)的去除率基本不变,吸附剂对重金属的吸附选择顺序为Pb(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)。GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附主要依靠羟基铁的表面吸附机制和静电引力,其吸附过程符合伪二级动力学模型(R2>0.999)。     

磺酸苯偶氮石墨烯材料对重金属离子的吸附性能

将4-氯苯胺-3-磺酸接枝到RGO表面,合成新型苯偶氮功能化还原氧化石墨烯材料(RGOSPA),吸附水体中的Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)。实验显示RGOSPA吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)溶液的最佳p H值为5. 0,吸附Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最佳p H值为5. 5,对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最大吸附量分别为457. 4,60. 1,63. 7,186. 2,116. 1 mg/g。吸附动力学研究表明,RGOSPA在10 min达到平衡吸附量的80%,吸附过程符合准二级动力学方程。吸附等温线研究表明,与Freundlich模型相比,Langmuir模型更适合描述吸附过程。RGOSPA通过离子交换与配位达到对重金属离子的吸附效果,可作为去除重金属离子的良好吸附剂。     

粉煤灰与生活污泥混合制备吸附剂对Cd（Ⅱ）和Cu（Ⅱ）的试验研究

以粉煤灰和生活污泥为原料,经过物理活化、物理-化学活化制备了改性污泥吸附剂,通过比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和Zeta电位仪等设备研究了污泥吸附剂的性质,分析了改性污泥吸附剂对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除效果和吸附机理。结果表明,原污泥吸附剂(RSA)结构致密,BET比表面积为12.604 m²/g,改性污泥吸附剂(MSA)表面粗糙,孔洞明显变大,BET比表面积为52.573 m²/g。RSA和MSA吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)在360 min后基本达到平衡。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除率较RSA分别增大了30.83%和61.81%。随着pH值(2≤pH≤6)增大,RSA对Cu(Ⅱ)的去除率从16.83%上升到74.32%,对Cd(Ⅱ)的去除率从3.17%上升到36.33%;MSA对Cu(Ⅱ)的去除率从51.50%上升到95.77%,对Cd(Ⅱ)的去除率从25.00%上升到48.17%。MSA对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附容量分别从298 K时的7.230 mg/g和15.48...     

碱改性杨树炭吸附水中Ni(Ⅱ)的特性研究

为了提高杨树炭对水中Ni(Ⅱ)的吸附能力,采用氢氧化钠对其进行改性处理。通过杯罐实验,研究了pH对吸附效果的影响,以及吸附动力学和吸附等温线。结果表明,溶液pH值对碱改性杨树炭吸附Ni(Ⅱ)效果的影响明显,随着溶液pH从3.0提高到7.0,Ni(Ⅱ)的去除率逐渐增大。碱改性杨树炭对Ni(Ⅱ)的吸附过程符合准二级动力学规律。Freundlich等温线模型和Langmuir等温线模型均可以很好地描述碱改性杨树炭对Ni(Ⅱ)的等温吸附行为。     

硝酸酸化生物炭强化去除水中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的特性

采用常温硝酸酸化技术对茶叶渣生物炭(BC)进行改性,制备了酸化生物炭(A-BC),并用SEM、TEM、BET、Boehm滴定、FTIR对A-BC的表面物理化学特性进行表征。在此基础上,以BC为参照,考察A-BC对水中典型重金属离子Pb(II)、Cd(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,A-BC对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附容量远高于BC,且吸附等温线符合Freundlich模型;吸附速度较快,在100 min内即可达到平衡,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在A-BC孔内的传质系数分别可达5.5×10~(-9)、1.0×10~(-8)cm~2/s。A-BC可在高浓度HA和碱金属共存条件下实现对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的靶向吸附。经历10次吸-脱附循环后,A-BC对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附容量未出现明显下降。XPS结果显示,A-BC主要通过表面功能基团与Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的外球络合作用实现吸附去除。在柱吸附装置内,A-BC可实现含Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)模拟废水的达标处理,具有广阔的应用前景。     

改性硅藻土吸附废水中Cd2+的动力学研究

用十二烷基磺酸钠对天然硅藻土进行改性,改性后硅藻土的吸附效果明显优于天然硅藻土,吸附量由4.973mg/g增加到17.045mg/g。通过静态吸附实验探讨了改性硅藻土对废水中Cd2+的吸附主要影响因素和动力学。在本实验条件下,吸附量随温度与Cd2+浓度的增加而增加,但随改性硅藻土用量的增加而减少。在pH值为3～6时,吸附量随pH值的增加而增加。吸附动力学符合Lagergren准二级方程。     

氨基和羧基功能化磁性微球去除水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)

以甲基丙烯酸和丙烯酰胺为功能单体,通过悬浮聚合法制备了氨基和羧基双功能化的磁性复合微球(Fe3 O4@SiO2-NH2/COOH),并探讨了其对水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附性能.X-射线衍射(XRD)分析表明,制备的磁性吸附剂内核为Fe3 O4.红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试表明,氨基和羧基对Fe3 O4@SiO2表面改性成功.吸附试验显示,Fe3O4@SiO2-NH2/COOH吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最优pH值分别为5.0和5.5,吸附过程均符合动力学准二级模型和Langmuir吸附等温模型,吸附剂对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为207.807 mg/g和168.995 mg/g.实际饮用水样中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附表明,去除率分别可达97.74％和91.44％.该磁性吸附剂对两种重金属离子吸附量大、去除率高,具有良好的实际应用潜力.     

聚乙烯亚胺改性氧化石墨对水中铜离子的吸附性能研究

通过将聚乙烯亚胺(PEI)嫁接到氧化石墨(GO)表面,制备出聚乙烯亚胺改性氧化石墨(PEI-GO)复合物。通过FT-IR、TEM、XPS、TGA和拉曼光谱等对其进行表征,结果表明PEI成功嫁接到GO表面,同时研究了PEI-GO对水中Cu(Ⅱ)的吸脱附性能。PEI-GO对Cu(Ⅱ)的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述,吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附过程呈现单层吸附现象,PEI-GO在pH 5、5 mg/L Cu(Ⅱ)溶液中最大吸附容量可达205 mg/g。经过5次循环再生实验发现去除率仍保持58.3%,表明PEI-GO对水中Cu(Ⅱ)去除效果明显,是一种性能优异的吸附剂。     

Cu2+和Cd2+在改性纳米碳黑和钠基膨润土上的吸附稳定性及其影响因素

通过Cu2+和Cd2+在改性纳米碳黑(MCB)和钠基膨润土(Na-B)上的吸附-解吸实验,研究了MCB和Na-B对Cu2+和Cd2+的吸附特性和吸附稳定性。研究表明:Cu2+和Cd2+在MCB和Na-B上的吸附动力学能用准二级动力学方程拟合。吸附等温线能用Freundlich方程、Langmuir方程拟合。Freundlich拟合得到的n值均大于1;Langmuir拟合得到MCB对Cu2+和Cd2+的最大吸附量分别为344mmol/kg和222.2 mmol/kg,Na-B对Cu2+和Cd2+的最大吸附量分别为59mmol/kg和45mmol/kg。用0.01mol/L的Ca Cl2对吸附了Cu2+或Cd2+的两种吸附剂进行解吸时,解吸率受p H值影响较大,受温度的影响较小。用不同浓度的Ca Cl2进行解吸时,解吸率变化不大。Cu2+在两种吸附剂上的吸附稳定性均大于Cd2+,MCB对两种重金属的吸附稳定性均大于Na-B。     

二乙烯三胺改性磁性氧化石墨烯复合材料的镉离子吸附性能

以二乙烯三胺(DETA)、氧化石墨烯(GO)及共沉淀法制备的四氧化三铁(Fe_3O_4)为原料,通过原位聚合法制得二乙烯三胺改性磁性氧化石墨烯复合材料(DETA-mGO)。通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)等对DETA-mGO进行了表征,并研究了它吸附水中Cd(Ⅱ)离子的行为。结果表明:DETA-mGO的饱和磁化强度为28.5 emu/g;DETA改性大幅提高了DETA-mGO对Cd(Ⅱ)的吸附量,其吸附量高达114.5 mg/g。DETA-mGO吸附动力学基本符合准二阶模型,吸附速率主要由化学吸附阶段控制。其吸附等温线与Langmuir吸附等温线更吻合,吸附过程主要是单分子层的化学吸附。     

黄麻活性炭纤维的改性及其对Pb(Ⅱ)的吸附研究

研究探讨了微波辅助硝酸氧化改性对黄麻活性炭纤维(ACF)理化性质的影响及其对Pb(Ⅱ)吸附动力学等温线研究。正交试验显示最佳改性条件为:硝酸浓度9mol/L,改性温度140℃,改性时间15min,微波功率800W。采用比表面积及孔隙分析,以及Boehm滴定表征了改性前后活性炭纤维的物理化学系特征,说明改性后黄麻活性炭纤维微孔比表面积占比增大、表面官能团增加。吸附过程符合Langmuir等温线,改性后最大吸附量由72. 28mg/g增加到192. 64mg/g。吸附过程受颗粒内扩散和膜扩散过程的共同控制。     

垃圾渗滤液污泥基生物炭吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的效果及机理研究

以垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液处理后产生的污泥为原料,热解制备垃圾渗滤液污泥基生物炭(Landfill leachate sludge-derived biochar,LLSDB)。单因素实验发现,在LLSDB热解温度为500、600℃,投加量为0.3、0.3 g,吸附温度为40、20℃,Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的溶液初始浓度分别为1 000、200 mg/L时,Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的去除率分别达到96.4%和94.9%。竞争吸附实验说明Cd(Ⅱ)对Pb(Ⅱ)的吸附起一定促进作用,而Pb(Ⅱ)对Cd(Ⅱ)的吸附起强烈抑制作用。通过吸附等温线、电镜扫描以及X射线衍射分析,推测其吸附机理：LLSDB中碳酸盐和氢氧化物热解生成氧化物,氧化物在水溶液中生成氢氧化物,与Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)发生置换反应及竞争反应,最终生成PbCO₃、Cd(OH)₂,沉淀在LLSDB的表面,即LLSDB对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附,浓度低时遵循线性分配,以物理吸附为主;浓度高时发生一系列化学反应,以化学吸附为主。     

氨基改性高岭土对Pb(II)的吸附性能研究

以二甲基亚砜、过氧化氢和氨丙基三甲氧基硅烷为原料,通过化学沉淀法合成氨基改性高岭土,开展了改性前后高岭石对Pb(Ⅱ)的吸附试验研究。研究表明,氨基改性后高岭土吸附速率较快,120 min后便趋于平衡;pH值对吸附效果影响较大,酸性水体条件下pH值与吸附效率呈正相关关系;在吸附剂含量一定时,随着Pb(Ⅱ)起始浓度的增加,吸附剂的有效比表面积减小,吸附效率降低。高岭土改性处理后其吸附效率和吸附容量显著提高,改性效果良好。