凹凸棒石/CoFe_2O_4磁性复合材料制备及对亚甲基蓝吸附性能

通过低温回流法制备具有吸附和磁性能的凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料(MAT),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对MAT进行表征,并研究了MAT对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,磁性粒子CoFe2O4以简单的物理沉积负载于凹凸棒石表面;MAT饱和比磁化强度14 emu/g,磁性较强,易于磁分离;比表面积175.85 m2/g,略大于凹凸棒石。对于25 m L浓度100 mg/L MB溶液,MAT最佳投加量为0.050 g;在pH 3~9范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在293~338 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51~33.16 k J/mol,吸附熵变102.48~102.87 k J/mol,表明该吸附是个吸热、自发且熵增过程;MAT对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程,是外表面吸附。     

凹凸棒石/CoFe_2O_4磁性复合材料制备及对亚甲基蓝吸附性能

通过低温回流法制备具有吸附和磁性能的凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料(MAT),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对MAT进行表征,并研究了MAT对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,磁性粒子CoFe2O4以简单的物理沉积负载于凹凸棒石表面;MAT饱和比磁化强度14 emu/g,磁性较强,易于磁分离;比表面积175.85 m2/g,略大于凹凸棒石。对于25 m L浓度100 mg/L MB溶液,MAT最佳投加量为0.050 g;在pH 3⁹范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在2939范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在293³38 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51338 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51³3.16 k J/mol,吸附熵变102.4833.16 k J/mol,吸附熵变102.48¹02.87 k J/mol,表明该吸附是个吸热、自发且熵增过程;MAT对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程,是外表面吸附。     

硫脲改性壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)与Ni~(2+)的吸附性能研究

以壳聚糖和硫脲为原料,经环氧氯丙烷交联,制得硫脲改性壳聚糖颗粒,通过吸附实验考察了pH、吸附时间对Cr(Ⅵ)、Ni2+吸附的影响。结果表明,硫脲壳聚糖颗粒对Ni2+吸附的最佳pH为6,对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH为1,最佳吸附t为2h。利用准一级反应动力学模型和准二级反应动力学模型对实验数据进行拟合,并分别采用Freundlich模型、Langmuir模型对吸附等温线进行拟合。结果表明,吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。吸附等温线用Langmuir模型拟合结果最好。在初始质量浓度80mg/L,θ为25℃时,Ni2+,Cr(Ⅵ)的饱和吸附量可达40.98mg/g和33.33mg/g。     

杉木木屑及改性对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以天然杉木木屑(RFS)和改性杉木木屑(MFS)为吸附剂,对亚甲基蓝(MB)的吸附性能进行考察,探讨了吸附剂投加量、溶液起始pH、MB初始含量、吸附时间及助剂等因素对吸附的影响。结果表明,改性能够提高杉木木屑对MB的吸附性能,当MB的质量浓度为100 mg/L时,RFS和MFS的优选投加量分别为4.0 g/L和2.0 g/L;溶液在pH为4~12的条件下,RFS和MFS对MB的吸附容量变化不大,说明这2种木屑对染液的酸碱波动具有较好的耐受力;RFS和MFS的吸附量随MB初始含量的升高而升高;NaCl、阴离子表面活性剂(SDBS)对吸附影响不大,而阳离子表面活性剂(CTAB)则会明显抑制MB的吸附;2种木屑对MB的吸附均符合准2级动力学模型,吸附等温模型拟合最符合Langmuir等温模型,RFS及MFS对MB的Langmuir吸附量分别为58.5、119mg/g。     

净水厂干化铝污泥对水中Pb2+和Cu2+的吸附研究

采用净水厂干化铝污泥吸附处理水中的Pb^2+和Cu^2+,研究了污泥投加量、pH、Pb^2+和Cu^2+初始浓度、吸附时间以及温度对吸附效果的影响。结果表明,Pb^2+和Cu^2+的去除率均随污泥投加量的增加和溶液pH的升高而增大;Langmuir模型能够准确描述干化铝污泥对Pb^2+和Cu^2+的吸附特性,20℃时其对Pb^2+和Cu^2+的饱和吸附量分别可达212.77、73.53 mg/g;干化铝污泥对Pb^2+和Cu^2+的吸附动力学符合准二级动力学模型;吸附过程为自发、吸热、熵增的反应。     

磺化腐植酸对Ni(Ⅱ)吸附性能的热力学及动力学研究

通过磺化腐植酸对重金属Ni(Ⅱ)吸附性能的实验,研究了吸附过程中的吸附等温线,探讨了吸附热力学特征和吸附动力学模型。结果表明:在室温条件下(20~25℃),pH为5~6,吸附平衡时间120 min,磺化腐植酸对Ni(Ⅱ)吸附类型符合Freundlich吸附模型,吸附过程可用Ho准二级反应动力学模型描述。     

多孔材料吸附二价铜的研究

利用硅藻土、γ-氧化铝、5A分子筛吸附二价铜，考察了时间、pH、初始浓度、硫酸钠对吸附效果的影响，结果表明：吸附平衡时间分别为240，480，180min；最大吸附量分别为2．64，22．88，98．04mg／g；吸附动力学均符合Lagergren二级速率方程；硅藻土、γ-氧化铝的吸附等温线符合Freundlich方程；5A分子筛的吸附等温线符合Langmuir模型；提高pH有利于吸附。随着Na2SO4浓度的上升，硅藻土对Cu^2 的吸附量上升，γ-氧化铝下降，5A分子筛基本不变。     

高吸水性树脂Super-Ⅰ对Pb~(2+)的吸附性能

考察了聚(丙烯酸—co—丙烯酰胺)/凹凸棒黏土高吸水性树脂吸附剂(标记为Super-Ⅰ)对重金属Pb2+的吸附行为及溶液pH(3.0~7.0)、吸附时间(0~720 m in)、Pb2+溶液初始浓度(0.002 5~0.03 mol/L)和吸附剂加入量(0.08~0.30 g)等因素对吸附性能的影响。在pH=6.0、吸附时间60 m in、Pb2+溶液初始浓度0.02 mol/L和吸附剂用量0.1 g条件下,该吸附剂对Pb2+的吸附量达到296.0 mg/g。高吸水性树脂吸附剂对Pb2+的吸附行为符合准二级动力学模型和Langmu ir等温线模型。与常用多孔吸附剂相比,该三维网络吸附剂对Pb2+的吸附量高出1~2个数量级。     

粉煤灰改性及其吸附废水中Pb(Ⅱ)的研究

采用高温焙烧法制备改性粉煤灰(MFA),考察了改性粉煤灰投加量、初始pH、吸附时间对水中Pb(Ⅱ)吸附效果的影响,通过吸附动力学方程和吸附等温线方程对吸附机理进行了分析。结果表明,在温度30℃,初始Pb(Ⅱ)浓度40 mg/L,MFA投加量2 g/L,pH为5.5,吸附时间为30 min时,Pb(Ⅱ)的吸附率达到97.97%,水中残留的Pb(Ⅱ)浓度低于1.0 mg/L,满足排放标准的要求。吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附机制为化学吸附。     

改性MXene材料对亚甲基蓝废水的吸附性能研究

以柠檬酸钠二水合物(Sodium citrate，简写SC)为改性剂，通过与Ti2CTx液体充分搅拌复合制备了混合胶体溶液(SC-Ti2CTx)型吸附剂，用于处理阳离子染料亚甲基蓝(methylene blue，简称MB)废水。考察了SC的添加量、吸附时间和吸附剂用量等因素对吸附剂性能的影响，并通过动力学和吸附等温线对吸附过程进行了探索。研究结果表明：SC-Ti₂CT_x对于MB具有优异的吸附性能，在温度297 K、MB废水初始浓度为200 mg/L时，SC-Ti₂CT_x对MB吸附量可达到578.5 mg/g，其吸附过程符合准二级动力学模型，且吸附速度极快，30 s内即可达到吸附平衡。吸附过程能够用Langmuir等温模型进行拟合。吸附性能的提升与SC的抗氧化性能密切相关。     

改性玉米秸秆对Cu2+吸附性能研究

研究了NaOH、HNO3改性玉米秸秆对水中Cu^2+的吸附性能及吸附特性。研究表明,改性后的秸秆表面光滑,结晶指数高,对Cu^2+的吸附容量增大。相比未改性玉米秸秆和酸改性玉米秸秆,碱改性玉米秸秆对Cu^2+的吸附效果最好。碱改性玉米秸秆对Cu^2+的吸附能较好地符合Freundlich方程和伪二级动力学模型。初步推断吸附机理是秸秆表面官能团与Cu^2+络合形成复合体的化学吸附过程。     

PAMAM接枝稻草对Nd3+、Sm3+、La3+的吸附特性

以环氧氯丙烷为交联剂,将聚酰胺胺树状大分子(PAMAM)接枝到稻草基体上,利用FTIR、SEM、XRD、TG等对其结构进行了表征和分析。考察了其对Nd~(3+)、Sm~(3+)、La~(3+)稀土金属离子的吸附性能,探讨了吸附时间、稀土金属离子浓度、吸附温度、溶液pH等因素对吸附性能的影响。同时对吸附过程的动力学、吸附等温线和吸附热力学进行了研究。结果表明,所制备的吸附剂对Nd~(3+)、Sm~(3+)、La~(3+)稀土金属离子的吸附平衡时间约为4 h,平衡吸附量分别为47.14、40.11和50.12 mg/g。吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温线,表明此吸附过程是属于化学吸附过程。吸附热力学研究表明,此吸附过程是自发进行的,同时吸附过程是一个混乱度增加的熵增过程。     

竹炭对水溶液中Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了竹炭对溶液中Cu2+、Cd2+的吸附性能,考察了吸附时间、溶液pH值、吸附温度和溶液初始浓度对吸附效果的影响,同时研究了活性炭对Cu2+、Cd2+的吸附性能。结果表明,竹炭能有效吸附水溶液中的Cu2+、Cd2+,且单位吸附量均随时间的延长而增加,均在14 h左右达到平衡,吸附速度快于活性炭;相同pH值条件下,竹炭的单位吸附量明显高于活性炭,吸附效果最佳的pH值分别为3.8左右和7.5左右;当吸附温度为15,25,45℃时,竹炭对Cu2+的最大吸附量分别为4.13,4.45,4.23 mg/g,而竹炭对Cd2+的最大吸附量分别为0.81,1.05,2.01 mg/g。竹炭对Cu2+、Cd2+的吸附均符合Freundlich方程和Langmuir方程。     

不同无机酸对聚吡咯/TiO2复合物的吸附性能影响

考察了不同无机酸对PPy/TiO₂复合物吸附性能的影响。首先分别在HNO₃、H₂SO₄和H₃PO₄体系中合成了聚吡咯(PPy)/TiO₂复合物(分别简写为N-PPy/TiO₂、S-PPy/TiO₂和P-PPy/TiO₂)。以红外光谱、热重分析、Zeta电位、比表面积分析和扫描电镜等测试方法对复合物的物理化学性能进行了表征。接着以几种合成的复合对阴离子染料酸性红G和阳离子染料亚甲基蓝进行吸附研究,发现无机酸对合成的复合物的吸附性有较大的影响。几种复合物均可在30min内达到吸附平衡,并且可以重复使用6次以上吸附量没有明显的降低。其中S-PPy/TiO₂的吸附性能最好,其对ARG和MB的最大吸附量分别达到218.34mg/g和314.68mg/g。复合物对染料的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式。对S-PPy/TiO₂进行吸附热力学研究表明,其对染料的吸附过程为熵增的自发过程。     

Friedel盐对废水中低浓度Cd2+的吸附动力学

以合成的Friedel盐(FS, 3CaO×A12O3×CaCl2×10H2O)为吸附剂,研究了FS去除废水中Cd2+的反应动力学和等温吸附特性. 考察了FS盐用量、温度及Cd2+初始浓度对Cd2+去除的影响. 结果表明,FS用量为0.03 g/L时,在室温下对废水中初始浓度为10 mg/L的Cd2+的去除率大于94.34%,吸附容量可达301.9 mg/g,吸附主要以离子交换吸附为主,最终形成Cd4Al2(OH)12Cl2(H2O)4×xH2O及Cd4Al2(OH)12Cl2×4H2O化合物. 利用一级动力学模型关联了反应动力学数据,得到速率常数k=0.049 min-1,吸附行为较符合Langmuir等温吸附方程.     

乙酸膨润土对孔雀石绿的吸附去除

为提高膨润土对染料的吸附性能,制备了有机酸改性膨润土-乙酸膨润土(AAB).对AAB 进行了N₂-BET、FTIR 和XRD 表征分析,同时考察了影响乙酸膨润土(AAB)去除孔雀石绿(MG)的主要因素,并进行了吸附 动力学和吸附等温模型研究。研究结果表明,乙酸分子已成功负载在天然膨润土(RB)上,AAB 的比表面积为 45m2/g;层间距为1.721nm;在实验条件下,用0.4g/L 的吸附剂处理300mg/L 的MG,MG 的脱色率达到99%; pH 值为1～12 时,AAB 对MG 的脱色率均达到97%以上;低浓度的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)能提高AAB 对MG 的去除率,而加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)会产生很强的抑制作用;AAB 对MG 的吸附符合 Langmuir 模型,Langmuir 吸附容量高达1250mg/g;MG 在AAB 上的吸附先是一个快速吸附阶段,然后逐渐到 达吸附平衡,符合准二级动力学模型。总之,AAB 环保无毒,在MG 去除方面具有用量低、适应pH 值范围广、吸附容量大和吸附快速的优势。     

H6P2W18O62/MIL-101(Fe)材料的制备及其吸附性能

采用溶剂热合成法在制备MIL-101(Fe)的过程中引入杂多酸H_6P_2W_(18)O_(62),制备出吸附剂H_6P_2W_(18)O_(62)/MIL-101(Fe),并测试了其对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。考察了H_6P_2W_(18)O_(62)的负载量、MB质量浓度、溶液pH、温度等对材料的吸附性能。通过XRD、SEM、FTIR、N2吸附-脱附等手段对材料进行表征。结果表明:吸附平衡前,吸附量随MB质量浓度的增加而增加,在溶液pH=4、H_6P_2W_(18)O_(62)负载量相对于复合物质量分数为35%的条件下,吸附剂H_6P_2W_(18)O_(62)/MIL-101(Fe)对亚甲基蓝溶液吸附效果最佳,在303K下H_6P_2W_(18)O_(62)/MIL-101(Fe)对MB的最大吸附量可达148.1 mg/g。通过动力学和热力学分析,该吸附过程符合拟二级动力学与Langmuir等温吸附模型,同时是一个吸热、自发的过程。     

载铁氧化石墨烯壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用加热蒸发法制备了载铁氧化石墨烯壳聚糖(Fe-GOCS)复合球,对合成材料进行了表征,研究其对吸附Cr(Ⅵ)的影响因素。结果表明,随pH的降低,Fe-GOCS对Cr(Ⅵ)的吸附量增加。准1级动力学模型可用于描述0~10 h对Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程,而10~45 h阶段对Cr(Ⅵ)的吸附符合准2级动力学方程。随环境温度的升高,FeGOCS对Cr(Ⅵ)吸附容量变大,吸附过程为自发的吸热反应,并符合Sips和Langmuir吸附等温线模型,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达141.5 mg/g。材料经过5次吸附-解吸附后,对Cr(Ⅵ)的平衡吸附容量仍有77.2 mg/g。傅立叶红外光谱和X射线衍射仪证明Fe-GOCS上的-NH——2和负载的铁氧化物参与了Cr(VI)的吸附。     

VMT/P(AMPS-co-AA)复合高吸水树脂的性能测试

研究了溶液pH、盐浓度对辉光放电电解等离子体引发合成的蛭石/聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-丙烯酸) (VMT/P(AMPS-co-AA)) 复合高吸水树脂的溶胀行为的影响,考察了染料pH、吸附时间、染料浓度等因素对复合高吸水树脂吸附量的影响,同时对树脂的吸附-解吸性能进行了研究。结果表明, VMT/P(AMPS-co-AA)具有高吸水性、pH敏感性、盐敏感性以及高吸附性。该树脂在蒸馏水中的最大溶胀率达到822.4 g/g,对阳离子染料亚甲基蓝(MB)、结晶紫(CV)和孔雀石绿(MG)的吸附量分别可达2027.8, 2171.8和883.2 mg/g。在pH=6.5和25℃下,其对染料的吸附行为符合动力学准二级模型,该树脂还具有一定的吸附-解吸性能和重复利用性能。