糯米粉包覆纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)的试验研究

研究了以糯米粉为载体、采用液相还原法制备包覆型复合材料糯米粉-纳米零价铁(nZVI),并用于去除溶液中以UO_2~(2+)形式存在的U(Ⅵ)。采用扫描电镜(SEM)表征材料的微结构,并考察溶液pH、糯米粉-nZVI用量、温度、反应时间及U(Ⅵ)初始质量浓度等因素对铀去除效果的影响。结果表明:在溶液U(Ⅵ)初始质量浓度为10mg/L、溶液pH=6、温度30℃、材料投加量0.4g/L、反应120min条件下,U(Ⅵ)去除率达96.4%,吸附量为18.73mg/g;U(Ⅵ)初始浓度越高,U(Ⅵ)去除效果越好,糯米粉-nZVI可用于从溶液中吸附去除U(Ⅵ)。     

石英砂负载Fe~0-HAP复合材料去除含铀废水试验

利用液相还原法合成零价铁,并将零价铁负载在羟基磷灰石上,再以石英砂作为骨架,得到稳定型石英砂负载Fe~0-HAP复合材料。通过静态试验法,考察不同粒径石英砂负载Fe~0-HAP复合材料在不同时间、铀初始浓度、投加量、pH情况下对含铀废水中铀(Ⅵ)处理的效果。研究表明,复合材料对含铀废水中铀(Ⅵ)具有良好的处理效果,在0.30～0.60mm、0.60～1.18mm和1.18～2.36mm粒径复合材料投加量分别为0.1、0.1、0.2g,含铀废水pH=4,反应时间160min时,复合材料对含铀废水中的铀(Ⅵ)去除率达到80.60%～90.38%,吸附量8.060～9.038mg/g。复合材料去除含铀废水中铀(Ⅵ)更符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。     

玉米淀粉负载型纳米零价铁去除溶液中U(VI)研究

通过液相还原法制备玉米淀粉负载型纳米零价铁(CS-NZVI),利用SEM和XRD对材料进行了表征,并且探究了不同溶液pH、U(Ⅵ)初始浓度、CS-NZVI浓度、温度、反应时间对U(Ⅵ)去除效果的影响。结果表明,CS-NZVI整体分散性较好,相较于NZVI团聚情况明显改善。在溶液pH=6.0、U(Ⅵ)初始浓度10.0 mg/L、CS-NZVI浓度0.4 g/L、温度30 ℃、反应时间140 min时,CS-NZVI材料对溶液中U(Ⅵ)的去除率为95.05%,去除量为24.86 mg/g。     

玉米淀粉负载型纳米零价铁去除溶液中U（Ⅵ）研究

通过液相还原法制备玉米淀粉负载型纳米零价铁(CS-NZVI),利用SEM和XRD对材料进行了表征,并且探究了不同溶液pH、U(Ⅵ)初始浓度、CS-NZVI浓度、温度、反应时间对U(Ⅵ)去除效果的影响。结果表明,CS-NZVI整体分散性较好,相较于NZVI团聚情况明显改善。在溶液pH=6.0、U(Ⅵ)初始浓度10.0mg/L、CS-NZVI浓度0.4g/L、温度30℃、反应时间140min时,CS-NZVI材料对溶液中U(Ⅵ)的去除率为95.05%,去除量为24.86mg/g。     

CuInS_2光催化还原溶液中U(Ⅵ)的性能研究

通过溶剂热法制备了CuInS_2可见光响应型材料,借助SEM和XRD对材料进行表征分析。探究了不同溶液pH、反应时间、CuInS_2浓度、U(Ⅵ)初始浓度对CuInS_2光催化还原U(Ⅵ)性能的影响。结果表明,CuInS_2具有良好的光催化性能,在溶液pH=5.5、U(Ⅵ)初始浓度10.0 mg/L、CuInS_2浓度0.8g/L时,CuInS_2材料对溶液中U(Ⅵ)的去除效果最佳,去除率为87.81%,去除量为12.13mg/g。     

KOH和微波辐照改性满江红生物炭对水中U(Ⅵ)的吸附

研究了以野生满江红为原料制备满江红生物炭(AIC),再经KOH浸泡和微波辐照获得改性满江红生物炭(K-M-AIC)并用以吸附溶液中的U(Ⅵ),借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、元素分析表征了AIC、K-M-AIC及吸附U(Ⅵ)后的K-M-AIC的结构和性能,考察了K-M-AIC用量、体系pH、反应时间、初始U(Ⅵ)质量浓度对K-M-AIC吸附U(Ⅵ)的影响,采用准一级和准二级动力学模型、Langmuir和Freundlich等温吸附模型分析了吸附过程。结果表明:在体系pH=5、初始U(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、K-M-AIC用量0.133 g/L、温度30℃条件下,U(Ⅵ)最大吸附量为124.903 mg/g;吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。K-M-AIC生物材料可用于从溶液中吸附去除U(Ⅵ)。     

活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石的制备及其对Mn(Ⅱ)的吸附性能

通过液相还原法制备了活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石（AC@Fe0-HAP）复合材料,研究了pH、AC@Fe0-HAP投加量、Mn(Ⅱ)初始浓度和反应时间对AC@Fe0-HAP吸附Mn(Ⅱ)的效果。采用吸附动力学模型、等温吸附线模型进行拟合,进一步了解复合材料吸附机理。结果表明,当pH=5、温度25 ℃、Mn(Ⅱ)初始浓度5 mg/L、投加量0.10 g时,AC@Fe0-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附效果最好,在反应时间为120 min时达到吸附平衡,吸附量为1.86 mg/g。AC@Fe0-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附更加符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,吸附过程主要为化学吸附、单层吸附。     

改性CoFe_2O_4对溶液中U（Ⅵ）的吸附性能研究

以水热合成法制备CoFe_2O_4材料,考察溶液pH、固液比、时间、温度、初始U(Ⅵ)浓度等对CoFe_2O_4吸附溶液中U(Ⅵ)的影响。用扫描电镜(SEM)对材料进行表征,分析其去除U(Ⅵ)的机理。结果表明,CoFe_2O_4对U(Ⅵ)有很好的去除效果,在pH为5.5、固液比0.3g/L、反应时间120min、U(Ⅵ)溶液浓度30mg/L条件下,U(Ⅵ)最大吸附容量为73.9mg/g。     

CaTiO3去除溶液中U(Ⅵ)的性能研究

通过溶剂热法制备了CaTiO3,并探究了溶液pH、固液比、U(Ⅵ)初始浓度、反应时间对U(Ⅵ)吸附效果的影响。吸附实验结果表明：在溶液pH为3.5,固液比为0.2 g/L、U(Ⅵ)初始浓度为25 mg/L、反应时间为100 min时,CaTiO3材料对U(Ⅵ)的吸附效果最好,去除率为98.06%,吸附容量为125.19 mg/g。     

纳米零价铁的制备及其从废水中吸附Cr(Ⅵ)的机制研究

研究了以绿色廉价的保险粉(H₂Na₂S₂O₄)为还原剂、FeSO₄为铁源，制备纳米零价铁(nZVI)并用于吸附废水中Cr(Ⅵ),考察了nZVI投加量、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、模拟废水初始pH、反应时间和反应温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响，并通过XRD、SEM对nZVI进行表征，结合吸附动力学、吸附等温线和颗粒内扩散模型试验探究去除机制。结果表明：所制得nZVI物相主要为α-Fe;在初始Cr(Ⅵ)质量浓度20 mg/L、nZVI投加量300 mg、吸附时间15 min、不调节pH条件下，用nZVI吸附1 L含Cr(Ⅵ)模拟废水，Cr(Ⅵ)吸附量为98.52 mg/g,去除率可达99.8%;吸附效果良好，且Cr(Ⅵ)的去除速率随温度升高而加快；nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。     

纳米零价镍去除溶液中U(VI)的研究

采用液相还原法制备纳米零价镍,并用来去除溶液中的U(VI)。通过SEM、EDS技术表征反应前后材料的形貌,从微观角度分析纳米零价镍去除溶液中U(VI)的机理,并进行了热力学分析。结果表明,纳米零价镍对溶液中U(VI)有良好的去除效果,在室温下,pH=4.0、接触时间60min、固液比0.3g/L和初始浓度50mg/L时,U(VI)的去除率和去除量分别达到了98.44%和182.372mg/g。新制备的纳米零价镍呈明显的球状,颗粒较为分散且粒径较均匀,反应后,材料表面形貌发生变化,呈不规则碎片堆积、粒径变大,且材料中出现了铀元素。热力学研究结果表明,该反应是自发吸热反应,同时也是不可逆的熵增反应。     

钢渣负载纳米零价铁-羟基磷灰石(S-FH)的制备及其对锰的吸附性能

通过液相还原法制备钢渣负载纳米零价铁-羟基磷灰石（S-FH）。分析Fe0-HAP被负载前后的微观形貌,研究了pH、S-FH投加量、反应时间和锰的初始浓度对S-FH吸附锰的影响,并借助吸附动力学模型和吸附等温模型对吸附机理作进一步分析。结果表明,在锰溶液初始浓度5 mg/L、pH=5,S-FH用量0.1 g和反应时间300 min条件下,吸附效果最佳。S-FH对锰的吸附过程更符合Freundlich吸附等温线模型（R2>0.98）和准二级动力学模型（R2>0.99）。吸附机理为离子交换、表面络合和溶解-沉淀。     

电解二氧化锰生产过程中硫酸锰溶液深度除钼的试验研究

以粉体电解二氧化锰为吸附剂,对硫酸锰溶液深度除钼工艺进行了试验探讨。考察了硫酸锰溶液的浓度、溶液的DH值、吸附剂的加入量、反应时间及温度等因素对不同锰氧化物吸附除钼的影响。结果表明：在硫酸锰浓度为70-200g／L、Mo 1 mg／L左右、硫酸锰溶液初始pH值为2．0～4．5、除钼反应温度为70～90℃、反应时间为60min和电解二氧化锰加入量大于3．30g／L的优化条件下,除钼后硫酸锰溶液的含钼量低于0．02mg／L。完全达到生产无汞碱性锌锰电池专用电解二氧化锰的要求。     

钢渣吸附剂对铬和铅重金属离子的吸附特性研究

采用振荡吸附实验，研究了振荡器转速、吸附时间、钢渣投入量、溶液pH、溶液中溶质离子的初始浓度等因素对钢渣吸附Cr^3 、pb^2 的影响。结果表明，钢渣对溶液中重金属离子Cr^3 、pb^2 具有较强的吸附作用，对Cr^3 的吸附去除率一般可达99%以上，对pb^2 的吸附去除率一般可达94％以上；钢渣吸附处理Cr^3 、pb^2 的适宜投加量为：钢渣与铬的质量比为300:1，钢渣与铅的质量比为200:1；钢渣能够很好地适应废水pH和离子初始浓度的变化，对吸附去除Cr^3 、pb^2 保持较高而稳定的吸附去除率。     

钢渣去除废水中重金属离子的研究综述

 钢渣具有比表面积大、疏松多孔且在水溶液中易水解电离出Ca2＋、Fe2＋、OH－、羟基化基团SOH等性质,能很好地去除废水中重金属离子,且效率较高。钢渣对重金属离子的去除机理包括物理吸附和化学吸附。物理吸附主要依靠钢渣与溶液中重金属离子之间的范德华力;化学吸附主要包括表面配位、阳离子交换、化学沉淀及还原作用。钢渣对重金属离子的吸附效率主要受溶液的pH值、重金属离子初始浓度、钢渣的组分及粒径等影响。目前关于钢渣吸附重金属离子的研究多是静态吸附试验,并且采用的多是人工合成的单一组分废水,与现实存在一定的差异。因此,未来需进一步开展钢渣去除重金属离子的动态去除效率及规律研究,并深入探讨其他污染物质对钢渣去除效率的影响。     

NaZH复合材料的制备及其对Mn2+的吸附性能

制备3% NaCl改性沸石负载羟基磷灰石复合材料(NaZH),采用摇瓶试验研究pH、材料投加量、Mn2+初始浓度和反应时间对NaZH吸附Mn2+效果的影响,并通过吸附动力学模型和吸附等温模型初步分析吸附机理。此外,应用SEM-EDS、BET、FTIR和XPS等表征手段进一步探究NaZH的材料性质及反应机理。结果表明,Mn2+溶液pH=7、初始浓度5 mg/L、NaZH投加量2 g/L和反应时间240 min为最佳吸附条件,此时Mn2+去除率和吸附量分别为99.25%和2.58 mg/g。吸附过程符合Freundlich模型和准二级动力学模型,为多层化学吸附。表征结果显示,NaZH是羟基磷灰石包裹在沸石表面的复合材料,粗糙多孔,官能团丰富。NaZH主要以溶解-沉淀、离子交换和表面络合三种形式吸附Mn2+。     

生物聚合硫酸铁去除U(VI)的絮凝试验

采用生物聚合硫酸铁絮凝剂对低浓度含铀废水进行絮凝试验研究,考察U(VI)溶液pH、絮凝剂投加量以及U(VI)初始浓度对絮凝效果的影响。结果表明,反应最佳pH范围在5~7,反应平衡时间为5 min,其絮凝过程符合Lagergren准二级反应动力学模型。含铀废水经生物聚合硫酸铁絮凝处理过后,残余铀浓度低于《铀加工与燃料制造设施辐射防护规定》（EJ 1056-2005）中的排放限值（0.05 mg/L）。     

钢渣处理含磷废水的初步试验研究

研究了用钢渣作为除磷材料来处理含磷废水。实验考察了吸附时间、钢渣用量、废水pH和初始磷浓度对钢渣吸附磷的影响。结果表明，钢渣对废水中的磷有很好的吸附去除效果。     

氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料的合成及其对铜(Ⅱ)的吸附性能

高浓度Cu(Ⅱ)的摄入严重威胁着人类的生命安全,因此去除环境中过量的Cu(Ⅱ)具有重要意义。以丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺为单体,纳米氧化铟为改性材料,合成了氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料,通过扫描电镜、N₂吸附-脱附仪和红外光谱仪对复合材料进行了表征,将其作为吸附材料,结合火焰原子吸收光谱法(FAAS),研究了其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。优化了溶液pH值和吸附时间对吸附率的影响,并研究了复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附动力学、等温线和热力学。结果表明:当pH值为6.0时,吸附时间为90 min,Cu(Ⅱ)可达到吸附平衡;吸附行为符合拟二级动力学方程和Freundlich模型,实验饱和吸附量为45.83 mg/g;通过对热力学方程进行计算,证明了该吸附材料对Cu(Ⅱ)的吸附是自发吸热过程;考察了复合材料的再生能力,吸附解吸循环3次后,解吸效率仍保持在86%以上,表明该材料可以重复利用。由此可知,氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料在去除重金属方面具有较大应用前景。     

羟基磷灰石的优化制备及其对Mn2+的吸附性能

使用共沉淀法,在不同pH、Ca/P摩尔比、陈化时间条件下制备羟基磷灰石（HAP）,并根据其对Mn2+的吸附性能获得制备HAP的优化条件。在此基础上,通过静态试验,研究了优化制备的HAP在溶液pH、投加量、反应时间以及Mn2+初始浓度的影响下对Mn2+的吸附性能,并结合吸附动力学模型和吸附等温模型分析其吸附机理。结果表明,HAP的最佳制备条件为pH=10、摩尔比Ca/P=1.67、陈化时间24 h。当锰初始浓度5 mg/L、pH=7、HAP投加量1 g/L、反应时间360 min时,HAP对Mn2+的吸附效果最好,其吸附量与去除率分别为4.97 mg/g和98.4%。HAP对Mn2+的吸附更符合Freundlich等温线模型和准二级动力学模型,为单层化学吸附。