载铁活性炭吸附剂的制备及除砷(Ⅲ)性能研究

考察了载铁活性炭制备过程中铁盐种类、铁盐浓度、熟化温度对载铁活性炭吸附砷性能的影响,得出最佳制备条件为0.8 mol/L氯化铁浸渍、60℃熟化。静态吸附实验表明,载铁活性炭对As(Ⅲ)的吸附去除率明显高于活性炭,吸附等温线更符合Langmuir模型,为单分子层吸附。当pH为7~10时,载铁活性炭对As(Ⅲ)的去除率在70%以上,当pH=8时,As(Ⅲ)去除率高达90.48%。再生实验表明,此吸附剂具有良好的可再生性能。     

铁改性水淬渣处理稀土氯铵废水试验研究

采用铁盐改性后的水淬渣对稀土冶炼过程中的氯铵生产废水进行了吸附处理,研究了最佳吸附工艺条件。结果表明,室温下,当利用改性水淬渣在转速为120 r·min-1、处理100 mL氨氮质量浓度为127 mg·L-1的氯铵废水时,优化工艺条件为:改性水淬渣投加量1.0 g、pH为8、振荡吸附1 h,此条件下对氨氮的去除率达到了80.66%。改性水淬渣吸附氨氮的行为符合Temkin等温方程,方程为qe/(mg·g-1)=15.97ln[ρe/(mg·L-1)]-43.01,相关系数为0.929 2。     

利用电解锰渣制备As(Ⅲ)吸附材料及其性能研究

通过对工业废弃物电解锰渣(electrolytic manganese residues, EMRs)进行改性制备As(Ⅲ)吸附材料（改性EMRs），探究了NaOH用量、超声及微波对其表面结构及吸附性能的影响。结果表明：该工业废渣在固液比M(EMRs)∶V(NaOH, aq) = 1∶10(C _NaOH，aq = 2.0 mol·L^-1)条件下，经超声反应（200 W）2 h脱除大部分Si、S、Ca后，再微波（700 W）反应5 min以使Fe、Mn等活性吸附基团在其表面沉积，最后经105℃烘干制得改性EMRs。SEM结果表明，EMRs改性后表面形成片层纳米结构，对砷具有良好的吸附性能，可将初始As(Ⅲ)浓度为50 mg·L^-1废水出水中砷降至0.042 mg·L^-1，符合国家地表水环境质量标准Ⅰ类水质量要求(GB 3838—2002)；同时，经3% NaOH溶液再生处理后可继续使用。XPS结果表明，改性EMRs吸附砷性能与其表面Fe₃O₄、FeOOH、MnO₂等对As(Ⅲ)具有吸附作用或氧化作用的活性物种的增多密切相关。     

碱改性气化煤泥对水溶液中对氨基苯酚的吸附

采用NaOH溶液对气化煤泥（CS-R）进行改性,考察了改性时间、温度、NaOH溶液浓度、液固比等因素的影响,利用静态吸附法研究了碱改性煤泥（CS-OH）对水溶液中对氨基苯酚（PAP）的吸附性能.结果表明,碱改性的最佳工艺条件是：改性时间24h,温度100℃,液固比10∶1,NaoH溶液浓度2 mol/L;CS-OH吸附PAP的综合性能优于CS-R.对于低浓度PAP废水,经CS-OH处理后可以达到国家工业废水排放标准.     

利用电解锰渣制备As(Ⅲ)吸附材料及其性能研究

通过对工业废弃物电解锰渣(electrolytic manganese residues, EMRs)进行改性制备As(Ⅲ)吸附材料(改性EMRs),探究了NaOH用量、超声及微波对其表面结构及吸附性能的影响。结果表明:该工业废渣在固液比M(EMRs)∶V(NaOH, aq)=1∶10(C_(NaOH,aq)=2.0 mol·L~(-1))条件下,经超声反应(200 W) 2 h脱除大部分Si、S、Ca后,再微波(700 W)反应5 min以使Fe、Mn等活性吸附基团在其表面沉积,最后经105℃烘干制得改性EMRs。SEM结果表明,EMRs改性后表面形成片层纳米结构,对砷具有良好的吸附性能,可将初始As(Ⅲ)浓度为50 mg·L~(-1)废水出水中砷降至0.042 mg·L~(-1),符合国家地表水环境质量标准Ⅰ类水质量要求(GB 3838—2002);同时,经3%NaOH溶液再生处理后可继续使用。XPS结果表明,改性EMRs吸附砷性能与其表面Fe_3O_4、FeOOH、MnO_2等对As(Ⅲ)具有吸附作用或氧化作用的活性物种的增多密切相关。     

低浓度氰化氢在浸渍活性炭上的吸附净化研究

采用浸渍法改性活性炭吸附脱除低浓度氰化氢(HCN),研究了NaOH与磺化酞菁钴(CoPcS)混合浸渍改性活性炭净化HCN的性能。研究表明:改性炭在制备过程中适当增加NaOH的浓度有利于提高其吸附HCN的能力,当NaOH浸渍液浓度为10%时,CoPcS/NaOH配比0.15mg·g-1、焙烧温度350℃为最佳制备条件;吸附反应阶段较适宜的体积空速为923h-1、氧体积分数2%、吸附温度为90℃。N2吸附表征了活性炭的比表面积和孔结构性质,与原活性炭相比,CoPcS与NaOH混合浸渍改性活性炭的比表面积和孔体积有所降低,但对HCN的吸附能力却显著提高,说明HCN与浸渍剂在活性炭表面发生了化学反应;孔径分布说明HCN在改性炭的中孔或大孔上参与化学吸附造成微孔扩充,而不是微孔填充和覆盖。     

改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）的吸附性能

利用氢氧化钙对蜂窝煤渣进行改性,并通过粉末X射线衍射光谱（XRD）对改性前后蜂窝煤渣的物质组成进行表征,研究了改性蜂窝煤渣对模拟含铬废水中Cr（Ⅵ）的吸附性能。探讨了吸附剂用量、吸附时间、pH值、振荡速率、温度以及Cr（Ⅵ）初始浓度等对吸附效果的影响。改性蜂窝煤渣吸附处理Cr（Ⅵ）的最佳工艺条件是：吸附剂用量40 g/L,室温下以150 r/min振荡速率吸附处理40 min,当Cr（Ⅵ）初始浓度为30 mg/L时,Cr（Ⅵ）的去除率能达到98.84%。改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附能力,吸附过程符合二级吸附动力学模型并且可用Langmuir吸附等温线来描述。改性蜂窝煤渣对模拟废水中Cr（Ⅵ）的吸附是煤渣组分和新生分子筛组分共同作用的结果。     

改性茶叶渣对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究

分别用羟基氧化铁、氢氧化钠、甲醛对茶叶渣改性,用其对Cr(Ⅵ)废水进行吸附,探讨了铬废水初始浓度、溶液p H、吸附剂用量、吸附温度和时间等因素对吸附率的影响。结果表明,甲醛改性茶叶渣吸附效果最好;吸附剂用量为0.75 g,铬废水初始浓度为50 mg/L,吸附时间为70 min,溶液p H为5,吸附温度为40℃时,茶叶渣的吸附率最佳,吸附率可达到96%。甲醛改性茶叶渣对Cr(Ⅵ)废水的吸附过程更符合二级动力学模型,平衡吸附量为2.25 mg/g。     

改性茶叶渣对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究

分别用羟基氧化铁、氢氧化钠、甲醛对茶叶渣改性,用其对Cr(Ⅵ)废水进行吸附,探讨了铬废水初始浓度、溶液p H、吸附剂用量、吸附温度和时间等因素对吸附率的影响。结果表明,甲醛改性茶叶渣吸附效果最好;吸附剂用量为0.75 g,铬废水初始浓度为50 mg/L,吸附时间为70 min,溶液p H为5,吸附温度为40℃时,茶叶渣的吸附率最佳,吸附率可达到96%。甲醛改性茶叶渣对Cr(Ⅵ)废水的吸附过程更符合二级动力学模型,平衡吸附量为2.25 mg/g。     

改性凹凸棒石对模拟核素Sr2+的吸附性能的研究

研究改性凹凸棒石（简称cA）在不同环境条件下（浓度、温度、pH、介质）对模拟核素Sr^2＋的吸附性能及其平衡吸附时间，为评价中低放核废物处置效果提供一些参考依据。实验表明：吸附参数（吸附量、吸附率、吸附比）随吸附温度的提高而减小；随着溶液pH的增大而增大；吸附量随溶液浓度的提高而增大，吸附率、吸附比随溶液浓度的增大而减小；在模拟地下水介质中，其吸附性能下降。实验还表明改性凹凸棒石的吸附平衡时间约在14d左右。     

秸秆炭固定二氧化碳反应的动力学研究

在固定床中,氨水改性秸秆炭对吸附二氧化碳气体的吸附特性进行了测定,分别考察了浸渍时间（1～4 h）、浸渍温度（30～45℃）、浸渍浓度（10%～25%）对氨水改性的秸秆炭吸附二氧化碳性能的影响,结果表明：浸渍氨水浓度越高,吸附性能越好;吸附量随浸渍时间的增加,呈先增大后减小的趋势,存在较强的浸渍时间;浸渍温度升高对吸附性能影响不大。依据吸附反应的基本原理,建立了吸附动力学模型。模型计算得到的穿透曲线,与实验结果吻合较好。     

活性炭的改性及其对苯酚吸附行为的研究

通过正交试验的方法,优化活性炭的改性条件;并以活性炭为载体,氢氧化钠溶液为改性剂,在最优条件下制备改性活性炭;测定了改性前后活性炭的比表面积及表面酸性官能团的含量;考察了改性前后活性炭对苯酚的吸附行为。结果表明,在NaOH溶液浓度为0．1mol／l,浸渍时间为3h,活化时间为3h,活化温度为400℃的情况下,改性活性炭吸附效果最佳,苯酚吸附量为149．05mg／g,比未改性活性炭的吸附量提高了61．97％;NaOH-改性活性炭的比表面积为1046．10m2／g,比未改性活性炭的比表面积增加了12．42％,改性后表面的酸性基团含量降低,碱性增强;Freundlich和Langmuir二种等温线模型均能较好的反应活性炭对苯酚的吸附行为,其中Freundlich模型更为理想。     

氨基改性有序介孔氧化铝吸附二氧化碳性能研究

采用硝酸铝为铝源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇（PEG1450）为模板剂,合成廉价的有序介孔氧化铝 （OMA）作为吸附剂载体。以2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）为氨基化表面修饰剂,对OMA采用过量浸渍法进行表面氨基化,制备一种高性能低成本的二氧化碳吸附剂OMA-AMP。通过BET法比表面积测定、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）等表征方法对改性前后吸附剂的比表面积、孔结构等特性进行表征,结果表明制备的 OMA-AMP具有比表面积大、孔径分布窄、孔结构有序等特点。利用模拟烟道气,从浸渍时间、吸附床层温度、气体流量以及AMP浓度4个变量考察吸附剂的性能。结果表明,OMA经过质量分数为50%的AMP浸渍12 h,在吸附温度为70 ℃、气体流量为40 mL/min条件下,OMA-AMP对二氧化碳的吸附量高达84.15 mg/g;吸附剂吸附性能较稳定,再生容易且效果良好;吸附剂制备成本低廉,吸附效率高。该吸附剂可以解决在二氧化碳捕集技术中成本居高不下的问题,在工业上具有实际应用价值。     

改性上林沸石吸附选矿废水的研究

分别采用盐酸和氢氧化钠浸渍方法对上林沸石改性,改性沸石在溶液中搅拌情况下,吸附选矿废水中金属离子。考察溶液pH值、沸石粒度、吸附时间对Cu~(2+)和Zn~(2+)离子吸附性能的影响,溶液中金属离子浓度通过原子吸收光谱分析,结果表明,选矿废水中锌、铜离子去除率达99.8%。     

管翅式换热器铝箔表面除湿涂层研究

采用静电喷涂工艺,将硅胶粉和粉末涂料组成的混合物喷涂到铝箔表面,加热固化后进一步浸渍到氯化锂或氯化钙饱和盐溶液中,获得除湿换热器铝箔表面吸湿涂层。对吸湿涂层进行扫描电子显微镜及其能谱、比表面积孔隙分析及热失重等表征。结果表明：涂层能够均匀分散在铝箔表面;改性后的吸湿涂层平均孔径略有增大,孔容和比表面积略有减小;吸湿涂层质量损失主要集中在较低温度段（30～200℃）和较高温度段（300～600℃）,前者与吸附剂脱附有关,后者与涂料热分解有关。静态、动态吸附测试表明,改性后吸湿涂层的吸附性能都有较大的改善。     

改性菌渣对含Pb2+废水吸附性能的影响

采用盐酸浸泡和热处理的方法对香菇菌渣改性后制备吸附剂,研究其对模拟废水中Pb~(2+)的吸附性能,考察了初始浓度、温度、pH、吸附剂投加量和吸附时间5个因素对吸附性能的影响,并研究了改性菌渣吸附剂对Pb~(2+)的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:改性菌渣对Pb~(2+)模拟溶液的最佳吸附条件为:pH=5.0、吸附剂投加量1.6 g/L、初始浓度250 mg/L、温度25℃、吸附时间60min。在该条件下对Pb~(2+)的吸附率可达95.68%,改性菌渣吸附Pb~(2+)的过程符合Langmuir等温模型和准二级吸附动力学模型,吸附速率主要由化学吸附控制。     

十六烷基三甲基溴化铵改性粉煤灰吸附酸性大红染料

采用十六烷基三甲基溴化铵（HDTMA）对粉煤灰（FA）进行改性,并使用改性后粉煤灰（MFA）吸附酸性大红染料废水。考察了pH值,改性灰的投加量和搅拌时间对酸性大红脱色率的影响,确定了最佳的吸附条件：投加量为0.4 g/50 mL,pH值为2,搅拌时间为90 min。在此条件下,对50 mL浓度为50 mg/L模拟染料废水脱色率最高,可达98%。改性灰对酸性大红染料的吸附规律可用Langmuir吸附等温式描述。通过对粉煤灰和改性灰的比表面积和扫描电镜等表征测定分析可知,HDTMA的加入增大了粉煤灰的比表面积,从而提高吸附性能。     

碱浸对硅藻土性能的影响

采用氢氧化钠溶液对硅藻土进行浸渍提纯处理,通过电镜扫描、EDX能谱和Brunauer-Emmett-Teller法测定比表面积等测试手段对提纯前后硅藻土进行了表征,并研究了提纯前后硅藻土对水中亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,硅藻土碱浸后比表面积增加,孔径增大,随着处理用碱浓度的增加比表面积增加,10%的用碱浓度100℃条件下处理2h达到最大值,此后随着用碱浓度的增加而下降;碱浸处理后的硅藻土对染料废水中的亚甲基蓝吸附性能明显提高。     

改性半焦提取模拟卤水中碘的性能

分别利用H2O2水溶液、HNO3水溶液、KOH水溶液对半焦进行水热活化改性,研究了改性半焦对模拟卤水中的碘的提取性能,并对改性半焦水分、灰分及挥发分含量,表面酸碱性基团以及孔结构进行分析和表征。实验结果表明:与原料半焦相比,经过改性的半焦对模拟卤水中的碘有较好的吸附性能,其中KOH水热活化后的半焦吸附性能最好。改性后半焦的水分、灰分及挥发分均有改变,酸性和碱性基团量、比表面积、孔容均增加,从而导致改性半焦对模拟卤水中碘的吸附性能提高。     

粉煤灰基地质聚合物微球吸附水中铜（Ⅱ）的研究

以粉煤灰为原料,以氢氧化钾溶液为碱激发剂,将二者按照优化配比（氧化钾与氧化铝物质的量比为1.5、水与氧化钠物质的量比为18）混合均匀后,采用悬浮固化法制备粉煤灰基地质聚合物微球,将微球用于吸附含铜废水中的铜（Ⅱ）。通过X射线衍射（XRD）仪、比表面积与孔径分析仪、BT-99型水质分析仪对微球进行了表征,探究了吸附时间、微球用量、吸附温度、铜（Ⅱ）溶液pH、铜（Ⅱ）溶液质量浓度等因素对微球吸附铜（Ⅱ）的影响。结果表明,粉煤灰基地质聚合物微球较粉煤灰原料具有更大的孔径和比表面积,具有更好的对铜（Ⅱ）的吸附效果,在最优条件下[微球用量为0.20 g、溶液pH为5、铜（Ⅱ）初始质量浓度为100 mg/L、溶液体积为100 mL、吸附温度为40 ℃、吸附时间为24 h]微球对铜（Ⅱ）的吸附量为45.62 mg/g、去除率达到91.46%,吸附过程遵循准二级动力学方程。