纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌对铀的吸附性能与机理

以纳米Fe3O4磁性微粒负载啤酒酵母菌,制备一种新型铀吸附剂,考察其吸附铀的主要影响因素,即溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂投加量及其粒度,分析吸附过程的反应动力学和等温吸附规律,并用扫描电镜和能谱仪分析吸附机理。结果表明:纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌(NFSC)吸附铀的最佳条件是pH值为7.0,铀初始浓度为60 mg/L,NFSC加入量为50 mg,NFSC的最佳粒径为12 nm。NFSC对铀的吸附动力学较好地符合准二级动力学模型,相关系数为0.999 6;吸附等温线均能符合Langmuir和Freundlich等温线模型,说明该吸附体系是一个单层覆盖与多层吸附相结合的模式。扫描电镜和能谱图表明:NFSC吸附铀后表面形态发生变化,且吸附过程中共存物理吸附和化学吸附,属于混合吸附类型。     

新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15对U(VI)的吸附机理

采用啤酒酵母菌为生物大孔模板,三嵌段聚合物(P123)为介孔相模板制备合成介孔氧化硅SBA-15。再采用Fe3O4为铁源,二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷(PTS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APS)为有机改性基团,通过后嫁接法使有机改性基团对介孔氧化硅SBA-15进行功能化改性,得到新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15,并通过扫描电镜、粉末X射线衍射和比表面分析仪分别表征吸附剂G-PA-SBA-15和SBA-15的结构。考察溶液p H值、吸附时间、铀初始浓度和温度等因素对吸附剂G-PA-SBA-15和SBA-15吸附铀的影响。结果表明:吸附剂G-PA-SBA-15直径均匀分布、孔径均一,吸附铀的最佳条件是p H值为6.0、吸附时间为1.0 h、铀初始浓度为20 mg/L和吸附反应温度为25℃。对吸附动力学模型和吸附等温模型进行分析,G-PA-SBA-15对铀的吸附动力学过程符合准二级动力学模型(相关系数R2均大于0.99),吸附等温线符合BET等温线模型,说明该吸附体系是一个多层吸附过程。     

功能化磁性载体固定耐辐射奇球菌及其对铀的吸附行为与机理

为了解决耐辐射奇球菌(DR)容易以悬浮态生长,菌体与水的密度差较小,吸附铀后难以分离等问题,首先使用氯化亚砜对羧基化磁性纳米Fe_3O_4粒子进行酰氯功能化,以此作为DR菌固定载体,再与二乙烯三胺化学修饰的DR菌进行固定化,得到一种新型功能化磁性耐辐射奇球菌吸附剂NFGDR,并通过红外光谱仪和扫描电镜分别表征吸附剂NFGDR的结构。考察溶液pH值、吸附时间、铀初始浓度和吸附剂投加量等因素对吸附剂NFGDR吸附铀的影响,对吸附动力学模型和吸附等温模型进行分析。结果表明:吸附剂NFGDR表面具有大量吸附铀的基团,吸附铀后表面形态发生变化;吸附铀的最佳条件是pH值为5、吸附时间为80 min、铀初始浓度为10 mg/L和吸附剂投加量为5 mg。吸附剂NFGDR对铀的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温线模型,说明该吸附体系是一个单层吸附过程。同时,使用3种不同的解析剂对吸附剂NFGDR解析再生6次后,其对铀的吸附率均在80%以上,说明其具有良好的再生性能。     

氧化石墨烯-壳聚糖复合物的制备及其吸附性能

采用Hummers法合成的氧化石墨烯(GO)与壳聚糖(CTS)制备复合型吸附剂GO-CTS,通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对结构和形貌进行表征。考察pH、投加量、吸附时间以及铀初始浓度等参数对吸附剂去铀效果的影响。结果表明,对于10mg/L的含铀溶液,GO和GO-CTS的最佳吸附条件分别为:pH=4~7,5;投加量1.0,1.0g/L;吸附时间为1,70min;最大去铀率分别为99.5%,97.5%。GO和GO-CTS的吸附平衡符合Freundlich等温线模型,表明为多分子层吸附,主要以物理吸附为主,最大吸附量分别为78.13和114.94mg/g。     

壳聚糖固定化枯草芽孢杆菌水溶液中铜离子的吸附(英文)

研究了壳聚糖固定化枯草芽孢杆菌吸附铜离子的性能,分析了pH、吸附剂投加量、温度、铜离子初始浓度和时间对铜离子吸附的影响。结果表明,pH对铜离子的吸附有较大的影响。此外,固定化枯草芽孢杆菌吸附剂比空白吸附剂具有更强的吸附性能。整个吸附过程符合朗缪尔吸附模型(R2=0.994),最大吸附量为100.70mg/L。动力学模型拟合结果表明,实验符合准二级动力学模型,线性相关指数大于0.999。吸附剂能在0.1mol/LNaOH溶液中被成功解吸。     

柠檬酸插层MgAl水滑石对水溶液中Zn~(2+)的吸附性能

采用离子交换法制得柠檬酸插层Mg Al水滑石吸附剂,对吸附剂进行XRD、IR、SEM和BET表征,考察制备的吸附剂对溶液中Zn2+的吸附能力,探讨吸附剂投加量、Zn2+溶液浓度、p H以及吸附温度对Zn2+吸附率的影响,并进行动力学和热力学特征的研究。结果表明:吸附条件对Zn2+的吸附能力影响较大,适宜的水滑石投加量为2~3 g/L,p H以弱酸性为宜,对于Zn2+浓度不超过80 mg/L的溶液,室温下Zn2+吸附率在60%以上,而高温有利于提高Zn2+吸附率。吸附过程符合二级动力学模型,吸附等温曲线可用R-P模型来描述。吸附过程能够自发进行,为吸热过程。     

铜和金硫代硫酸盐在活性炭上的吸附机理（英文）

研究活性炭对铜和金硫代硫酸盐的吸附机理。铜和金硫代硫酸盐在活性炭上的吸附动力学均符合准二级动力学模型。活性炭对铜硫代硫酸盐的吸附等温线符合Freundlich模型，而对金硫代硫酸盐的吸附等温线符合Langmuir模型。负载活性炭的键合特性分析表明，活性炭对铜和金的吸附机理不同。在实验条件下，活性炭对铜的吸附量达到79.04 mg/g，比金的吸附量高出约2个数量级。这意味着由于金的吸附量低以及铜和硫代硫酸盐的竞争吸附，用活性炭从硫代硫酸盐浸出液中回收金将面临很大的挑战。     

中药渣和麦麸对模拟矿山酸性废水中Cu2+的吸附

研究溶液pH值、Cu2+初始浓度、吸附时间、吸附剂投加量及温度对中药渣和麦麸吸附模拟矿山酸性废水中较高浓度Cu2+的影响。结果表明,随pH值的升高中药渣和麦麸对Cu2+的吸附量均增大;吸附剂最佳投加量为10 g/L;吸附过程更好地符合拟二级动力学模型;在pH值为3时,二者的最大吸附量分别为14.03和7.34 mg/g,吸附平衡符合Langmuir等温线方程;热力学研究表明,二者对Cu2+的吸附为非自发的放热反应。Zeta电位显示中药渣和麦麸在水溶液中均带负电,能够以静电引力吸附Cu2+;红外光谱分析表明,中药渣吸附Cu2+的官能团主要为羟基、羧基、酰胺基和酯基等,而麦麸吸附Cu2+的主要官能团为羟基、酰胺基和硅氧基等。     

包埋磷酸盐小球的合成及其对溶液中铅镉的吸附与固定（英文）

采用海藻酸钠、磷酸二氢钙和碳酸氢钠成功合成了包埋磷酸盐的海藻酸钙小球。通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等分析表征了该小球的形貌与结构。研究p H值和初始金属离子浓度对铅镉去除率的影响,发现吸附铅镉的最佳p H值分别为4.0和5.5;铅镉的最适初始浓度分别为200 mg/L和25 mg/L,对应的去除率分别达94.2%和80%。XRD和FTIR的分析结果证实了该小球对铅镉的去除机理为:铅镉离子吸附到小球的表面,与小球的羧基发生反应,进而与磷酸根反应生成稳定的磷酸盐沉淀。铅镉的吸附符合Langmuir等温线方程,拟合系数R2分别为0.9957和0.988。根据Langmuir等温线方程计算得到铅镉的理论饱和吸附量分别为263.16mg/g和82.64 mg/g。研究结果表明该小球对溶液中的铅镉离子有良好的处理效果,同时由于生成稳定的沉淀物,也能应用于处理被铅镉污染的水稻土。     

功能化杯[4]芳烃对称硫醚衍生物的制备及其对铀的吸附行为

以1,3-二溴丙烷对对叔丁基杯[4]芳烃的下沿进行修饰,再利用Na_2S·9H_2O合成制备一种新型的吸附材料杯[4]芳烃对称硫醚衍生物,并研究其吸附铀的主要影响因素,即U(Ⅵ)溶液pH值、吸附剂投入量、铀初始浓度及反应时间,分析其吸附过程的反应动力学和等温吸附规律。结果表明:当温度为25℃时,杯[4]芳烃对称硫醚衍生物吸附铀的最佳条件是pH值为4.0,铀初始浓度为20mg/L,杯[4]芳烃对称硫醚衍生物加入量为20mg以及吸附平衡时间为6h。杯[4]芳烃对称硫醚衍生物对铀的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程为化学吸附,相关系数为0.9998;Langmuir、D-R和Freundlich等温线均可较好地拟合吸附过程,说明该吸附体系是一个单层覆盖与多层吸附相结合的模式。红外谱图表明,杯[4]芳烃对称硫醚衍生物吸附一定质量的铀后,在817.82cm~(-1)和810.10 cm~(-1)处出现了铀酰离子的伸缩振动峰,且未发生主要的结构形态变化。     

双滴共沉淀法合成MgO-LDH的脱氟性能

采用双滴共沉淀法制备MgO-LDH水滑石去除溶液中氟,并采用静态实验系统地讨论溶液初始p H值、氟初始浓度和吸附时间等因素对MgO-LDH吸附性能影响。结果表明:吸附条件对氟的吸附能力影响较大,适宜的MgO-LDH投加量为10 g/L,溶液初始p H为6.40;随着温度的升高,MgO-LDH的吸附量也随之增加。在较佳的实验条件下,MgO-LDH对氟的最大吸附量为16.60 mg/g。动力学数据分析显示,准二级动力学方程(R~2=0.9314~0.9907)比准一级动力学方程(R~2=0.7941~0.9919)能更好地描述吸附动力学特征。颗粒内扩散方程拟合结果发现,氟在MgO-LDH吸附过程包括表面吸附和颗粒内扩散两个过程。吸附等温数据拟合发现,Langmuir吸附等温式(R2=0.9982~0.9992)比Freundlich吸附等温式(R2=0.6904~0.9453)更好地描述氟在MgO-LDH上的等温吸附行为。     

利用天然二氧化锰吸附铜（英文）

软锰矿的主要成分为MuO2,其可作为一种低成本的吸附剂使用,研究其对废水中铜离子的吸附分离作用。研究Cu(II)离子的初始浓度、溶液初始pH值、吸附剂用量和粒度对吸附过程的影响。结果表明:随着吸附剂的用量增加,吸附铜的比例增大。在不同铜浓度下,溶液的初始pH值为自然状态时的吸附量最大。当初始溶液浓度、初始p H值、接触时间、搅拌速度、粒径大小和吸附剂用量分别为0.0025 mol/L、自然状态、180 min、200 r/min和6 g/L时,软锰矿对铜的吸附率为96.5%。对吸附过程中的等温吸附曲线和动力学进行研究。结果表明:该平衡吸附数据符合Langmuir等温模型,而过程的动力学符合伪二阶动力学模型。     

硅藻土-钨渣基陶粒对废水溶液中铜离子的吸附（英文）

为了在中国南方有色矿冶区同时实现工业钨渣的资源化利用和重金属废水的处理,以钨渣和硅藻土为主要原料制备一种新型陶粒,对其与溶液中重金属Cu~(2+)的吸附规律进行研究。结果表明:新制备的近球形陶粒表面粗糙多孔,内部有许多贯穿性孔道与外部相连通;陶粒的主要物相组成含有MnFe_2O_4。在303 K、铜离子初始浓度100 mg/L、陶粒投加量0.5 g和300 min条件下,陶粒对Cu~(2+)的吸附量为9.421 mg/g,吸附去除率达94.21%。随着陶粒投加量的增大,其对溶液中Cu~(2+)的总吸附量增大,单位吸附量降低;陶粒对Cu~(2+)的吸附量随试验pH值的增大而增大。陶粒对Cu~(2+)的等温吸附更符合Freundlich模型,吸附主要发生在非均质表面,为优惠吸附;陶粒对铜离子的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附过程主要受液膜扩散、表面吸附以及颗粒内扩散因素控制。对于实际重金属废水的处理,陶粒对重金属离子的吸附初始阶段受扩散控制,此时,可通过加强搅拌的方式提高Cu~(2+)的去除率。     

独居石脱除工业硫酸锌溶液中氟的吸附性能

采用独居石对工业硫酸锌溶液进行吸附脱氟,研究吸附时间、吸附温度、吸附剂添加量、pH等工艺参数对脱氟效果的影响,分析其吸附动力学及等温线特征,初步探讨独居石的脱氟机理。结果表明:独居石中的铈与工业硫酸锌溶液中氟的相互作用使氟得以脱除;采用独居石吸附脱氟符合伪一级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,其最大理论吸附容量可达5.29 mg/g;当工业硫酸锌溶液在温度70℃、吸附时间65 min、添加量为25 g/L、pH值为1时,氟的脱除率可达到46.06%,具有良好的脱氟效果。     

埃洛石粘土矿物对氨氮的吸附规律（英文）

中国南方离子型稀土矿区土壤氨氮污染日趋严重。埃洛石是矿区土壤的主要粘土成分之一。研究了埃洛石对氨氮的饱和吸附量、吸附影响因素及其吸附动力学特点。结果表明:在T=303 K、p H=5.6条件下,氨氮初始浓度增至600 mg/L左右(接近原地浸矿工艺实际使用的最初浸矿剂浓度的1/2)时,埃洛石和矿区土壤对氨氮的吸附达饱和,饱和吸附量为1.66 mg/g左右;随NH_4~+-N初始浓度、p H值(3.0~6.0)、温度(288~313 K)的升高,埃洛石及矿区土壤对氨氮的吸附量增大;埃洛石对氨氮的吸附符合Langmuir等温方程和Freundlich等温方程,可近似认为离子型稀土矿区土壤对氨氮的吸附易于进行;埃洛石对氨氮的吸附过程符合准二级动力学方程。     

巯基化改性麦糟对Zn(Ⅱ)的吸附特性

采用巯基化改性麦糟去除废水中的锌离子,研究溶液pH值、反应时间和温度以及Zn(Ⅱ)初始溶度对巯基化改性麦糟吸附效果的影响;借助吸附平衡等温线及吸附动力学模型拟合,结合傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析阐明吸附机制。结果表明:在较宽的pH值范围(6~9)内,巯基化改性麦糟表现出对Zn(Ⅱ)良好的吸附性能。由Langmuir吸附等温线方程计算得到该吸附剂对Zn(Ⅱ)的理论饱和吸附量为353.36 mg/g,高于改性木质纤维素类吸附剂的吸附量(17.88~156 mg/g)。巯基化改性麦糟对Zn(Ⅱ)的吸附动力学特性表明吸附反应很快在30 min内达到平衡,吸附符合拟二级动力学方程,活化能的计算结果表明吸附为活性化学吸附。FTIR分析可知:由巯基化改性麦糟吸附Zn(Ⅱ)主要是羟基和巯基中S—H基团的硫原子与Zn(Ⅱ)配合的结果。     

8-羟基喹哪啶螯合树脂吸附钯(Ⅱ)的性能研究

用静态法研究了8-羟基喹哪啶螯合树脂在酸性溶液中吸附和解吸Pd(II)的性能，分析了吸附等温线和吸附动力学过程。结果表明，在0.6 mol/L HCl的介质中，树脂对Pd(II)的饱和吸附量为99.46 mg/g，吸附率为94.7%，解吸率达到95.6%；吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型，准二级动力学Lagergren方程更适合描述此吸附过程。     

改性竹炭对银(Ⅰ)的吸附性能与机理

研究了改性竹炭对银(Ⅰ)的吸附性能与机理。研究表明:竹炭对银(Ⅰ)有良好的吸附性能,平衡吸附量为45.2mg/g;竹炭对银的吸附动力学可用准一级动力学描述,表观吸附速率常数k298=3.29×10-4s-1,表观吸附活化能为:Ea=36.1kJ·mol-1;银在竹炭上的吸附符合Langmiur吸附等温线,吸附系数KL(298K)为24.427L.mg-1,饱和吸附量Q∞为62.7mg/g;温度升高,吸附量减小,表明吸附为放热过程;测得吸附热力学参数为:ΔH=-40.9kJ·mol-1,ΔG=-36.6kJ.mol-1,ΔS=-14.46J.K-1.mol-1。机理研究表明:竹炭对银(I)的吸附主要为还原吸附。     

改性竹炭对银（I）的吸附性能与机理

研究了改性竹炭对银(I)的吸附性能与机理.研究表明:竹炭对银(I)有良好的吸附性能,平衡吸附量为45.2 mg/g;竹炭对银的吸附动力学可用准一级动力学描述,表观吸附速率常数k298=3.29×10-4 s-1,表观吸附活化能为:Ea=36.1 kJ·mol-1;银在竹炭上的吸附符合Langmiur吸附等温线,吸附系数KL(298 K)为24.427 L·mg-1,饱和吸附量Q∞为62.7 mg/g;温度升高,吸附量减小,表明吸附为放热过程;测得吸附热力学参数为:ΔH= -40.9 kJ·mol-1,ΔG=-36.6 kJ·mol-1,ΔS=-14.46 J·K-1·mol-1.机理研究表明:竹炭对银(I)的吸附主要为还原吸附.     

采用负载Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4磁性纳米粒子芦荟壳灰从水溶液中快速高效去除Ag(Ⅰ)（英文）

采用负载Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4磁性纳米粒子芦荟壳灰从水溶液中去除Ag(Ⅰ)。采用XRD、SEM、BET等温线、振荡试样磁力计(VSM)和傅里叶变换红外光谱(FT-ⅠR)表征该吸附剂。采用该吸附剂在不同p H值(2~7)、吸附剂量(0.01~0.5 g)、Ag~+浓度(50,100,200,300,500,700和1000 mg/L)下测定Ag(Ⅰ)的吸光度。在最佳条件(30 min,p H=5)下,得到最高的Ag~+去除率。在50 m L 100 mg/L Ag~+溶液中,最佳吸附剂量是0.20 g,去除率为98.3%。基于Langmuir等温线,得到最大单层饱和吸附量为243.90 mg/g。表征结果表明,吸附剂的比表面积和孔体积分别为814.23 m2/g和0.726 cm3/g。实验数据与Langmuir和Freundlich等温线模型吻合。合成的吸附剂对水溶液中Ag(Ⅰ)吸附具有理想的表面积和吸附容量。