改性玉米秸秆生物吸附剂的制备及吸附Cr(Ⅵ)的应用性能

通过预处理和酯化方法制备改性玉米秸秆,通过正交试验和单因素对比试验探究改性秸秆对Cr(Ⅵ)的吸附机制与最佳吸附条件。结果表明:秸秆投加量和p H值对Cr(Ⅵ)的吸附影响较大,在温度40℃,投加量0.04g,吸附时间45min,pH=3,Cr(Ⅵ)初始浓度10mg/L最佳条件下,吸附率达到最大值96.8%,吸附容量为121mg/g,是未改性秸秆的10.3倍。FT-IR显示改性后玉米秸秆有酯基生成和羧基的引入,电镋扫描结果表明纤维素结构更加有序,改性玉米秸秆作为新型生物吸附剂用于吸附皮革废水中的Cr(Ⅵ)具有潜在应用前景。     

花生壳渣对水中Cr(Ⅵ)的去除行为研究

以花生壳渣为吸附剂,研究了其对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除能力,考察了花生壳渣用量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度、溶液p H、吸附时间以及吸附温度对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。结果表明:在实验条件范围内,花生壳渣对Cr(Ⅵ)去除率随花生壳渣用量、吸附时间和吸附温度的增加而增加,随Cr(Ⅵ)初始质量浓度和溶液p H的增加而降低。花生壳渣吸附Cr(Ⅵ)的过程更符合准二级动力学吸附模型。花生壳渣对水中Cr(Ⅵ)具有良好的吸附去除能力。     

Fe_3O_4@V_C磁性纳米粒子对Cr(Ⅵ)的吸附性能

通过水热法合成Fe_3O_4@V_C磁性纳米粒子,采用透射电镜、红外光谱和X射线衍射等表征手段对合成的粒子结构进行表征。探讨了pH值、吸附时间、吸附剂用量、溶液初始浓度等因素对六价铬Cr(Ⅵ)吸附的影响,并对Cr(VI)的吸附热力学和动力学进行了研究。结果表明,在pH为1.50,25℃条件下,磁性纳米粒子对Cr(VI)的饱和吸附量可达39.12mg/g,吸附率为85%以上。吸附性能试验表明,磁性纳米粒子对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir热力学模型和HO准二级动力学吸附模型。     

超支化聚酰胺改性海藻酸钠微球对Cr(Ⅵ)的吸附

采用先制备微球再接枝功能基团的方法,以自制超支化聚酰胺(HA)作为改性剂,用于海藻酸钠(SA)微球表面的胺基化改性,制备HA改性海藻酸钠(HA@SA)微球吸附剂。用FT-IR、EDS、XPS等分析HA@SA微球及其吸附前后结构的变化。通过批次吸附实验研究溶液pH对HA@SA微球吸附Cr(Ⅵ)的影响,进一步研究吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。通过吸附-解吸实验探究HA@SA微球的循环再生能力。结果表明,HA@SA微球对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH为2;用Langmuir模型计算,HA@SA微球对Cr(Ⅵ)的理论最大吸附量可达247.50 mg/g,比SA微球(24.86 mg/g)提高了8.96倍;吸附过程符合准二级动力学和Freundlich等温线模型,表明HA@SA微球对Cr(Ⅵ)的吸附过程是由化学吸附控制的非均相多层吸附,吸热且可自发进行;在8次吸附-解吸循环后,HA@SA微球对Cr(Ⅵ)的吸附能力仍能保留80%以上。     

改性板栗壳、松子壳对Cr(Ⅵ)的吸附性能

利用柠檬酸改性板栗壳、松子壳,微波辐射的条件下,对水中Cr(Ⅵ)进行吸附。考察p H、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,最佳吸附条件:p H为1、温度313K、Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、吸附剂投加量为0.5 mg、吸附时间为100 min时,2种吸附剂对Cr(Ⅵ)的去除率都达到98%以上。吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir等温模型和拟二级吸附动力学模型。     

胺化氰乙基木素吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

通过对球形木素珠体(SLB)进行两步化学改性,接枝具有固化SLB自身结构和造孔功能的氰基官能团以及对重金属离子存在吸附作用的胺基官能团,得到胺化氰乙基木素吸附剂(SLBAN)。实验探索了SLBAN对Cr(Ⅵ)溶液的吸附行为,考察了SLBAN用量、吸附时间和pH值等因素对吸附的影响,并依据动力学和热力学模型进行分析。结果表明,SLBAN对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型;当吸附剂用量为2 g/L,pH值为2时,吸附约3 h达到平衡,Cr(Ⅵ)去除率达到86%左右,在328 K,SLBAN的饱和吸附容量为102 mg/g;吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich方程,整个过程是自发的吸热反应过程,吸附过程为熵推动过程。     

零价铁/氧化石墨烯复合吸附剂对染料和重金属的吸附性能

针对目前酸性染料染色废水中染料和重金属Cr(Ⅵ)引起的严重环境污染问题,以零价铁(Fe⁰)/氧化石墨烯(GO)复合物作为吸附剂,以分别含有弱酸性蓝AS和Cr(Ⅵ)的水溶液模拟染色废水,探究Fe⁰与GO的质量比、溶液pH值及染料与Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附性能的影响,考察Fe⁰/GO吸附剂对酸性染料与Cr(Ⅵ)的吸附机制,研究其吸附热力学与动力学。结果表明：Fe⁰与GO吸附剂在质量比为4∶1时具有最佳吸附效果,弱酸性蓝AS染液初始质量浓度为75 mg/L,温度为30℃,pH值为4.0时,12 h后去除率为85.6%,最大吸附量达到85.6 mg/g; Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为75 mg/L,温度为30℃,pH值为3.0时,12 h后去除率为95.8%,最大吸附量达到95.8 mg/g; Fe⁰/GO对2种污染物的吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型。     

麦麸对于水溶液中Cr（Ⅵ）的吸附性能

麦麸,作为一种新型生物吸附剂,已经成功地用于去除水溶液中的Cr（Ⅵ）。本研究考察了多种工艺参数（包括接触时间、吸附物浓度、介质pH值、温度）对于Cr（Ⅵ）的除去效果的影响。去除Cr（Ⅵ）的最大能力为310．58mg／g,这是在pH值为2．0、Cr（Ⅵ）起始浓度为200mg／L以及温度为40℃的条件下得到的。pH值不仅会影响Cr（Ⅵ）的去除效率,还会影响Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）的效率。参照一级可逆反应动力学模型和二级反应动力学模型对Cr（Ⅵ）吸附动力学进行了研究,发现Cr（Ⅵ）的吸附过程符合一级反应动力学模型。考察了不同温度时Cr（Ⅵ）从溶液中吸附到固体（麦麸）表面的过程,并分析了多种热力学参数,即△G0、△H0、△S0。吸附过程本身是吸热的自发过程。当用Langmuir—Freundlich方程对吸附平衡进行描述时,发现该吸附平衡是符合Langmuir吸附等温线的。脱附试验证实Cr完全从麦麸表面脱附的情况发生在DH值为9．5时。     

桤木锯末对模拟废水中Cr~(3+)的静态吸附研究

研究了未改性和NaOH改性桤木锯末对模拟废水中Cr3+的吸附特性,探讨了pH值对吸附量的影响及其吸附动力学和吸附柱动力学。结果表明:(1)未改性和NaOH改性锯末吸附Cr3+的最佳pH值分别为1.0和5.0;(2)未改性和NaOH改性锯末对Cr3+的吸附动力学,均可用拟二级动力学方程描述,等温吸附符合吸附平衡Freundlich方程;(3)吸附柱试验结果表明,随着Cr3+初始浓度降低,达到穿透点所需床体积数(BV)增加;并且NaOH改性锯末比未改性锯末具有更好的吸附性能;(4)可用HCl洗脱并回收Cr3+。     

壳聚糖吸附铬(Ⅵ)的动力学模型研究

研究了用天然高分子产物壳聚糖作为固体萃取剂吸附Cr（Ⅵ）的动力学行为,考察了溶液的pH值、Cr（Ⅵ）起始浓度对吸附行为的影响。动力学研究表明：溶液的pH值能够显著影响壳聚糖对Cr（Ⅵ）的去除效率,实验最佳pH值为4.0,分别运用Lagergren一级、HoYS二级、Elovich方程和粒子内部扩散吸附动力学模型对吸附动力学进行了分析探讨和比较研究,实验数据符合HoYS二级吸附动力学模型,相关系数为0.9942。     

新型阴离子交换纤维对铬(Ⅵ)的静态吸附的研究

研究了自制阴离子交换纤维(3-脲基-2-羟基丙基纤维素)对铬(Ⅵ)的静态吸附性能。结果表明:此离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的吸附曲线符合Langmuir等温方程;当Cr(Ⅵ)的原始质量浓度小于50mg/L时,吸附效果好;用不同酸调pH时,对Cr(Ⅵ)的吸附效果影响由大到小的次序为H2SO4>HNO3>HCl;先投离子交换纤维后再用HCl调pH值,比先调pH值后再投离子交换纤维效果好;pH值越低,达到最大吸附率时所需的温度越低,所能达到的最大吸附率越大;离子交换纤维的投加量越大,吸附达到饱和所需的时间越短;相同投加量条件下,时间越短,吸附率越低。     

稻壳对废水中Cr(Ⅵ)吸附及动力学研究

以稻壳为原料,经磷酸预处理后,将其用于废水中Cr(Ⅵ)的吸附。当废水中Cr(Ⅵ)初始浓度为200 mg/L、稻壳投加量为30 g/L、吸附温度为30℃、pH为2.5、吸附时间为2.5 h时,Cr(Ⅵ)的吸附率达91%。稻壳对废水中Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir等温模型和拟二级吸附动力学模型,相关系数R~2分别是0.993 9和0.999,不是颗粒内扩散控制速率。     

黑曲霉菌丝体-壳聚糖的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了黑曲霉菌丝体-壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附特性。以废弃黑曲霉菌丝体、壳聚糖作为吸附剂制备原料,采用环氧氯丙烷进行交联,三聚磷酸钠进行固化,制备成黑曲霉菌丝体-壳聚糖复合型吸附剂。探究了pH值、黑曲霉菌丝体-壳聚糖的投加量对Cr(Ⅵ)的吸附影响。实验结果表明,黑曲霉菌丝体-壳聚糖的用量为0.5 g时对Cr(Ⅵ)吸附率最高达到92.30%,pH=6时对Cr(Ⅵ)吸附率最高达84.32%。动力学数据分析表明黑曲霉菌丝体-壳聚糖生物吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型(R2=1)。同时该吸附过程符合Freundlich等温线模型,最大吸附量为108.23mg/g;扫描电镜和红外光谱证实吸附反应发生吸附剂的颗粒表层,主要活性基团为-OH,-COOH。上述结果表明,黑曲霉菌丝体-壳聚糖对Cr(Ⅵ)吸附性能良好,绿色环保,应用前景广泛。     

端氨基树枝状聚合物吸附Cr(Ⅵ)后的解吸性能研究

以乙二胺(EDA)和三聚氰氯(CNC)为原料,通过控制反应条件使之发生分步取代反应制备出三代的端氨基树枝状聚合物(ADP-3),在ADP-3最佳吸附条件(p H值为2,温度为45℃,时间为3h)下吸附处理浓度为100mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,吸附后对其解吸性能进行研究。通过单因素试验方法确定出最佳解吸剂为氢氧化钠,最佳解吸条件为:p H值12,解吸时间4h,解吸温度40℃。解吸动力学研究表明:拟二级动力学模型能够很好地描述该解吸行为。5次吸附/解吸循环试验后,Cr(Ⅵ)的吸附率/解吸率下降约5%,该吸附材料具有优良的可重复利用性能。     

植物单宁对皮革中Cr(Ⅵ)的还原吸附研究

以杨梅单宁、落叶松单宁和黑荆树单宁为鞣剂,模拟制革工艺条件,制得三种固载单宁皮粉材料(IT-HP),并将其作为成品革模型化合物,研究其所含单宁对Cr(Ⅵ)的还原吸附作用.系统研究了pH值、单宁含量以及初始Cr(Ⅵ)浓度对还原吸附作用的影响.结果表明:三种单宁对Cr(Ⅵ)的还原率和吸附率大小顺序为黑荆树单宁>杨梅单宁>落叶松单宁,其值均随pH值升高而降低;单宁对Cr吸附率随单宁含量的增加而增大.pH=3.0、初始Cr(Ⅵ)含量为50～100 mg/kg时,IT-HP中5%的单宁可使残留在溶液中和吸附在IT-HP上的Cr(Ⅵ)含量均小于5mg/kg.     

废弃革制品中的皮革吸附Cr(Ⅵ)的研究

以废弃革制品中的皮革为吸附剂,进行了去除废水中Cr(Ⅵ)的研究。考察了废弃革制品皮革对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,废弃革制品中皮革吸附Cr(Ⅵ)的吸附等温线可以用Langmuir方程拟合;随着吸附剂投加量的增加,Cr(Ⅵ)的去除率在不断升高最后趋于稳定;吸附时间延长,废弃革制品的皮革对Cr(Ⅵ)的吸附量逐渐增大,拟二级动力学模型适用于废弃革制品的皮革吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的吸附过程;溶液pH值增大,废弃革制品的皮革吸附溶液中Cr(Ⅵ)的吸附量随之减小;而温度升高,废弃革制品的皮革吸附Cr(Ⅵ)的吸附量增大的幅度不是很大。故利用废弃革制品的皮革制备吸附剂吸附废水中的Cr(Ⅵ)具有一定的应用价值。     

改性香芋皮粉末对Cr(Ⅵ)的吸附性能

采用硫酸(1+19)溶液对香芋皮粉末进行改性制备吸附剂,利用静态吸附法,研究吸附剂粒径、投加量、吸附温度、吸附时间和初始废水的p H、Cr(Ⅵ)初始质量浓度对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。结果表明,吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件为:改性香芋皮粉末的粒径200目,投加量1.0 g、吸附温度30℃、吸附时间360 min,初始废水p H 3以及Cr(Ⅵ)初始质量浓度150 mg/L。在此工艺条件下,改性香芋皮粉末吸附剂对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能,对Cr(Ⅵ)的吸附量可达到7.491 mg/g,Cr(Ⅵ)的吸附率可达99.88%。用HCl溶液(1+5)对吸附饱和的吸附剂可解吸再生。     

柠檬酸改性核桃壳对水中Cr(Ⅲ)的吸附

采用柠檬酸热化学法制备改性核桃壳(CAWS),用于吸附模拟废水中低浓度的Cr(Ⅲ),并采用SEM和FT-IR对改性前后、吸附前后的核桃壳进行表征。结果显示:改性后的核桃壳孔隙结构增多,有利于Cr(Ⅲ)的吸附。改性最佳条件为:柠檬酸∶核桃壳质量比为9∶10,时间3h,温度130℃。在初始Cr(Ⅲ)溶液质量浓度为20mg/L,初始pH值为5,温度为25℃,吸附剂投加量为20g/L,吸附时间为125min的条件下,CAWS对Cr(Ⅲ)的去除率为88. 55%,高于相同条件下未改性核桃壳对Cr(Ⅲ)的去除率78. 17%。吸附过程符合二级动力学方程,相关系数较高(R~2 0. 99); Freundlich和Langmuir等温吸附模型都可用于描述吸附过程(R~20. 95)。     

酿酒废弃葡萄皮渣对Cr(VI)的吸附能力研究

利用酿酒后废弃葡萄皮渣(WGP)作为吸附剂,对溶液中六价铬离子Cr(Ⅵ)进行吸附试验,研究了吸附时间、粒径、用量、溶液pH、Cr离子浓度对吸附率的影响。结果如下:WGP对Cr(Ⅵ)的吸附4 h就基本达到平衡,吸附率为87.97%;粒径小于60目的WGP表现出更强的吸附能力;吸附率与WGP用量正相关,用量1 g以上吸附率趋于稳定在88%左右;WGP对Cr(VI)的吸附率随着pH值增加而下降,直至pH为3时,吸附率趋于平衡;溶液中Cr浓度越高,葡萄皮渣对Cr(Ⅵ)的吸附率越高。研究表明:酿酒后葡萄皮渣具有较强吸附铬Cr(Ⅵ)的能力,可作为铬吸附剂,用于废水治理。     

运用环保吸附剂墨角藻和响应面法去除Cr(Ⅵ)和皮革染料

采用墨角藻作为低成本的吸附剂处理制革废水。制革废水呈黄棕色且具有高浓度的Cr(Ⅵ)。因此,使用Cr(Ⅵ)溶液和4种颜料混合,模拟制革废水。基于Box-Behnken设计,采用响应面分析法优化吸附过程。选择初始溶液pH、生物质含量和预处理中CaCl2溶液浓度为主要参数。统计学分析结果表明:pH值的影响可以忽略不计,生物质含量和CaCl2溶液浓度是主要的影响参数。在最优条件下,98%的Cr(Ⅵ)和88%的染料被除去。相比Temkin,Langmuir和D-R等温模型,Freundlich等温模型能够很好地拟合平衡数据。另外,证实了吸附后的吸附剂可以作为糙皮侧耳菌生产酶的支持基质。