活性竹炭对苯酚的吸附动力学

研究了30℃下活性竹炭对苯酚溶液的吸附动力学,考察了苯酚初始浓度和吸附剂粒径的影响,并用三种动力学模型进行了拟合.结果表明:活性竹炭对苯酚的吸附动力学过程可以用准二级模型进行很好的描述,拟合所得的初始吸附速率随着苯酚浓度的增加和竹炭粒径的减小而提高.颗粒内扩散模型分析表明,活性竹炭对苯酚溶液的吸附过程中,颗粒内扩散为主要速率控制步骤.     

稻草生物炭对铕的吸附行为及机理研究

以农业残留物为原料制备的生物炭被广泛应用于去除重金属, 这对于环境保护具有双重意义。本研究以稻草为原料制备了生物炭, 通过系列静态实验和光谱技术研究其对重金属铕(Eu)的吸附行为及机理。研究发现溶液pH显著影响生物炭对Eu(III)的吸附量, 但不改变吸附反应时间; 腐殖酸/富里酸(HA/FA)在pH<7.0的溶液中能促进生物炭对Eu(III)的吸附, 而在pH>7.0的溶液中则抑制Eu(III)的吸附; 吸附过程主要涉及共沉淀或内表面络合机制; 该吸附属于化学吸附, 且吸附速率受内颗粒扩散过程的限制。此外, Freundlich模型对该吸附拟合最好, Langmuir模型显示稻草生物炭对Eu(III)的最大吸附量为40.717 mg/kg, 这可能与生物炭的层状结构和丰富的官能团有关; 热力学分析表明该吸附是自发的吸热过程。这些发现有利于评估稻草生物炭在去除水中重金属方面潜在的应用价值。     

不同原料烘焙炭的理化特性及对亚甲基蓝的吸附性能

选择四种生物质为原料,经300℃热裂解制成生物质烘焙炭,研究生物烘焙炭理化特性对亚甲基蓝的吸附特性以及动力学、热力学特性,分析了pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度、生物质投加量对吸附效果的影响。同时对吸附动力学以及吸附机制进行研究。结果表明:生物质烘焙炭对亚甲基蓝的吸附约60 min即达平衡;适宜pH值为8～12,平衡吸附量随着初始浓度的增加而增加。四种生物质烘焙炭对亚甲基蓝的等温吸附均可用Langmuir方程和Frcundlich方程拟合,木粉烘焙炭属于单分子层吸附,而壳类生物质烘焙炭以多分子层吸附为主,吸附过程符合准二级动力学方程,即以化学吸附为主,吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散共同控制,颗粒内扩散为主要吸附速率控制步骤,吸附过程为吸热反应,高温有利于吸附体系的自发进行。最终得到四种原料烘焙炭吸附能力的强弱顺序为:核桃壳烘焙炭木粉烘焙炭椰子壳烘焙炭橡胶籽壳烘焙炭。     

响应面法优化改性芦苇生物炭对Se(Ⅳ)吸附条件研究

采用响应面法优化不同改性芦苇生物炭对水中硒的吸附条件,用Box-Behnken Design实验设计考察初始硒质量浓度、反应时间、吸附剂添加量和pH值等因素对硒去除率的影响。实验结果表明,各因素对芦苇生物炭(PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、添加量、反应时间、初始溶液pH值;各因素对柠檬酸改性芦苇生物炭(CA-PB)和壳聚糖改性芦苇生物炭(CTS-PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、反应时间、添加量、初始溶液pH值。PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,PB添加量为4.69g/L,初始溶液pH值为2.81,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达95.46%。CA-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度479.76μg/L,CA-PB添加量为4.84g/L,初始溶液pH值为2.74,反应时间为2.59h,此时对硒的去除率达99.70%。CTS-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,CTS-PB添加量为4.94g/L,初始溶液pH值为3.0,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达99.83%。     

Mg-Al-Ce水滑石吸附去除水中的硼

用共沉淀法成功制备了镁铝铈水滑石(Mg-Al-Ce-HT), 采用不同分析手段对材料进行表征。通过静态吸附实验研究了Mg-Al-Ce-HT的吸附效率与初始pH、吸附剂剂量、初始硼酸浓度和接触时间的关系。当pH小于8.0时, 溶液的pH对硼吸附几乎没有影响, 当pH超过8.0时, 吸附容量降低。吸附剂的最佳用量为200 mg, 最大吸附容量为32.52 mg·g ^-1。 硼去除量在160 min内达到平衡。吸附等温线表明吸附过程是一个非自发的吸热过程。吸附数据与Langmuir模型拟合良好, 表明吸附是单层吸附。     

Mg-Al-Ce水滑石吸附去除水中的硼（英文）

用共沉淀法成功制备了镁铝铈水滑石(Mg-Al-Ce-HT),采用不同分析手段对材料进行表征。通过静态吸附实验研究了Mg-Al-Ce-HT的吸附效率与初始pH、吸附剂剂量、初始硼酸浓度和接触时间的关系。当pH小于8.0时,溶液的pH对硼吸附几乎没有影响,当pH超过8.0时,吸附容量降低。吸附剂的最佳用量为200 mg,最大吸附容量为32.52mg·g–1。硼去除量在160min内达到平衡。吸附等温线表明吸附过程是一个非自发的吸热过程。吸附数据与Langmuir模型拟合良好,表明吸附是单层吸附。     

氢氧化钠改性亚麻对模拟孔雀石绿染料废水吸附性能研究

以NaOH改性亚麻原料制备良好型吸附剂,用于对模拟孔雀石绿(Malachite Green-MG)染料废水的吸附研究。考察了吸附因素对NaOH改性亚麻吸附MG溶液的影响,采用吸附等温方程和反应动力学方程、吸附热力学参数进行机理分析,并利用SEM、FT-IR对亚麻改性前后进行结构表征。结果表明,在25℃、转速150r/min的条件下,MG溶液初始浓度为100mg/g、吸附时间60min、改性吸附剂用量0.1g,最大去除率和吸附量分别为96.13%、24.03mg/g。相比于Langmuir吸附等温方程(R~2=0.7522),NaOH改性亚麻对MG溶液的吸附更符合Freundlich吸附等温方程(R~2=0.9597),表明该吸附为多层吸附。相比于准一阶反应动力学方程(R~2=0.858),准二阶反应动力学方程(R~2=0.999)可以更好的描述NaOH改性亚麻对MG溶液的吸附,表明该吸附反应为化学吸附。     

改性浒苔生物炭吸附水溶液体系中的Cd2+

本研究运用NaOH浸渍法和合成硅源方法,采用NaOH和TMT-102(一种商用重金属捕捉剂)改性浒苔生物炭,研究两种改性产物NaOH-BC和TMT-BC的Cd2+吸附效果.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、Brunauer-Emmett-Teller法(BET)测定比表面积等手段进行表征,探究了吸附时间、初始Cd2+浓度、吸附剂投加量、初始溶液pH值、吸附温度、共存离子等因素对改性生物炭的Cd2+吸附影响.结果显示未改性的生物炭表面光滑,NaOH-BC表面未见有明显的腐蚀痕迹,TMT-BC表面呈密集雪花状,且吸附后的两种改性生物炭比表面积相对于吸附前减小;改性和吸附处理后,生物炭的衍射峰位置发生了变化;改性浒苔生物炭的吸附属于均匀的单层化学吸附;在吸附300 min,初始Cd2+浓度为15 mg·L-1,初始溶液pH值为6、吸附剂用量为0.8 g·L-1的条件下,上述两种改性生物炭对Cd2+的最大吸附量分别为1.21和7.23 mg·g-1.TMT-102负载改性法可有效提高浒苔生物炭吸附Cd2+效果.     

柠檬酸接枝苎麻纤维铀吸附及抗菌性能EI北大核心CSCD

核能开发会产生大量含铀废水,危害生态环境和人类健康。文中通过酯化法制备了柠檬酸接枝苎麻纤维吸附剂,用于去除水溶液中的铀。研究了铀酰离子初始浓度、溶液pH值、吸附时间、温度等条件对吸附剂性能的影响。结果表明,当铀酰离子初始浓度为20mg/L、溶液pH=6、吸附剂的投加量为0.02g/L、吸附时间为12h时达到吸附平衡,最大吸附容量为397mg-U/g;吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。另外,吸附剂对大肠杆菌具有明显的抑制作用,表现出良好的抗菌性能。     

QPVA/Fe_3O_4复合膜对罗丹明B的吸附性能

以季铵化聚乙烯醇(QPVA),Fe_3O_4和戊二醛为原料制备了QPVA/Fe_3O_4复合膜,利用FT-IR和SEM等对复合膜进行了分析表征。以该复合膜为吸附材料、罗丹明B(RB)的模拟废水为吸附对象,研究了Fe_3O_4质量分数、吸附时间、溶液pH及RB质量浓度对吸附效果的影响,并应用动力学和热力学模型对实验数据进行拟合,计算了相应的热力学函数。结果表明:最佳吸附条件为Fe_3O_4质量分数9%,吸附时间120min,pH=4,RB初始质量浓度110mg/L;该条件下,复合膜对RB的吸附量达31.24mg/g;QPVA/Fe_3O_4复合膜对RB的吸附过程可以用拟二级动力学方程很好地描述;吸附热力学参数的计算结果表明,RB在该复合膜上的吸附是自发、吸热的过程。     

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。     

铝污泥负载水合氧化铁-壳聚糖吸附水中Ni(Ⅱ)的研究

采用铁盐和壳聚糖(CS)对铝污泥(AlS)进行改性,制得了铝污泥负载水合氧化铁-壳聚糖复合吸附剂(AlS-HFO-CS),用该吸附剂对Ni(Ⅱ)进行吸附实验,研究了溶液pH值、温度、吸附时间以及竞争离子对吸附过程的影响。利用XRD、FTIR和SEM技术表征了吸附剂的形貌并探讨AIS-HFO-CS对Ni(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:水合氧化铁和壳聚糖能成功负载在铝污泥上; Ni(Ⅱ)的吸附量随溶液pH的增大而增大,不考虑沉淀作用,最优吸附pH为5~6,吸附平衡时间为4 h; Freundlich、Langmuir模型对AlS-HFO-CS吸附Ni(Ⅱ)的拟合效果相近,说明对Ni(Ⅱ)的吸附可能同时涉及多层物理吸附和单层化学吸附;吸附过程更符合拟一级动力学模型,颗粒内扩散模型拟合结果显示内扩散和边界层扩散共同控制吸附速率;整个吸附过程是吸热且自发进行的,并且存在着竞争性,吸附剂对Ni(Ⅱ)的吸附易受Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的影响。     

氧化石墨烯-锰氧化物复合物的制备及对铀的吸附性能

为了改进吸附性能和后处理过程中固液分离的简便性,采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯(GO),再通过超声法将其与锰氧化物(Mn_xO_y)进行复合获得复合型吸附剂GOMO,并用红外光谱仪(FTIR)、拉曼(raman)光谱、扫描电子显微镜(SEM)及光电子能谱(XPS)对产物结构和形貌进行表征。考察溶液pH值、离子强度、吸附时间和铀溶液初始浓度对GOMO吸附行为的影响,同时对吸附机理进行初步探索。结果表明,GOMO对铀具有很好的吸附性能,溶液吸附效果有显著的影响。对于初始浓度为10 mg/L的含铀溶液,二者均可在短时间内达到近100%的去除率,吸附量分别为75.46 mg/g和143.34 mg/g。GOMO对铀的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。在核废液处理的实际应用中,GOMO对铀的去除效果明显优于GO。     

锰铁氧体/生物炭的制备及其对Pb~(2+)吸附性能的研究

利用水热法合成了锰铁氧体/生物炭吸附材料(FBC),用于去除溶液中Pb~(2+)离子。通过傅里叶变换红外光谱仪对吸附前后FBC进行表征分析,研究了溶液初始pH、溶液初始质量浓度、吸附时间等对Pb~(2+)离子吸附的影响,探讨了吸附动力学特性和吸附等温线特性。结果表明:温度为25℃,FBC吸附Pb~(2+)离子在120min内即可达到吸附平衡,最大吸附量为126.1mg/g;吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,说明FBC对Pb~(2+)离子的吸附过程主要是单分子层化学吸附。再生吸附实验结果显示,重复利用5次后,FBC对Pb~(2+)离子的吸附量超过70mg/g,表现出良好的再生性能。     

银杏叶作为吸附剂去除废水中Cu2+的研究

以秋季废弃的银杏叶作为吸附剂,吸附去除废水中的铜离子。研究了吸附剂粒度、吸附剂投加量、pH、吸附温度、废水中Cu~(2+)初始质量浓度对吸附效果的影响。结果表明:在吸附剂粒度150～180μm、吸附剂投加量1.3～1.6g、吸附温度25～50℃条件下、银杏叶对Cu~(2+)初始质量浓度小于40mg/L的中性废水的吸附率几乎达到100%;银杏叶对Cu~(2+)的吸附过程与拟一级动力学方程线性拟合较好。     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。     

龙葵生物炭的制备及对重金属镉的吸附研究

以修复土壤重金属污染的植物龙葵为原料制备生物炭,利用龙葵生物炭吸附去除含有重金属Cd~(2+)的污水,对龙葵生物炭颗粒参数以及其吸附Cd~(2+)的条件进行分析。结果表明:用氢氧化钠去脂、稀硝酸活化、550℃煅烧1h制备的龙葵生物炭颗粒较小,分布较均匀。龙葵生物炭吸附Cd~(2+)的最佳条件为:pH=6、生物炭用量0.1g、溶液体积为40mL、吸附平衡时间180min。龙葵生物炭对Cd~(2+)的吸附过程符合Freundlich和Langmuir等温吸附模型。     

粉煤灰吸附处理废润滑油中水的动力学研究

为探索用于废润滑油再生吸附的廉价高效吸附剂,用粉煤灰作为吸附剂对废润滑油进行吸附处理。预处理原状粉煤灰并配制一定浓度以水为单一吸附质的废润滑油,探究其优化的均匀实验条件,考察粉煤灰对废润滑油中水的吸附动力学特性。结果表明,预处理后粉煤灰具备较好吸附特性的物质和结构基础;反应55min时,吸附达到平衡,水的去除率达到91.15%,单位吸附量达到279.745μg/g;动力学数据拟合吸附过程符合准二级吸附速率方程;孔道扩散过程分为初始的快速扩散过程和随后的缓慢内扩散过程,BN=101.629,吸附过程由孔道内扩散主要控制。     

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。     

裂解温度对湿地植物基生物炭理化性质与镉吸附特性的影响

以湿地植物美人蕉(MBC)、再力花(ZBC)和旱伞草(HBC)为原材料，采用热裂解法于300、 500、 700℃下制备生物炭，应用全自动元素分析仪、扫描电子显微镜、红外光谱等手段表征分析生物炭理化性质，采用静态吸附法系统研究生物炭对镉的吸附特性。结果表明：制备温度对生物质炭的理化性质、表面形貌和矿物成分有很大影响；中温(500℃)、高温(700℃)裂解生物炭对镉的吸附性能优于低温(300℃)裂解生物炭的，500℃裂解生物炭吸附性能最好，对Cd²⁺吸附容量均值可达96.00 mg·g^-1,极值可达108.28 mg·g^-1,且吸附容量从大到小为ZBC、 MBC、 HBC; 500℃裂解湿地植物基生物炭对Cd²⁺的吸附平衡时间为30 min左右，适宜的投加量和较大的溶液pH、离子初始质量浓度、反应温度有利于生物炭对Cd²⁺的吸附，对Cd²⁺吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型和拟二级动力学模型，且属于优惠吸附；裂解温度的升高可以促进生物炭芳香化，改...