不同钙源纳米零价铁-羟基磷灰石复合材料的制备及其对Mn(II)的吸附性能

通过液相还原法制备了两种不同钙源的纳米零价铁-羟基磷灰石复合材料（N-FH和C-FH）。通过静态批试验，研究了溶液pH、反应时间、初始锰浓度、反应温度等因素对N-FH和C-FH吸附水中Mn(Ⅱ)的影响，对复合材料吸附前后的微观形貌进行表征，并借助动力学模型分析其吸附机理。结果表明，在复合材料投加量0.125 g/L、初始锰浓度10 mg/L、溶液pH为5.0、反应时间720 min的条件下，N-FH和C-FH吸附水中Mn(Ⅱ)的最大吸附量分别为59.679 2、59.290 4 mg/g。N-FH和C-FH对Mn(Ⅱ)吸附过程更符合准二级动力学模型（R2>0.99）和Langmuir模型（R2>0.98），吸附机理皆为单层化学吸附。     

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。     

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+。     

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。     

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。     

钢渣负载羟基磷灰石复合材料对水溶液中铀的去除性能

采用溶胶—凝胶法制备出钢渣负载羟基磷灰石复合材料,并通过静态试验方法探讨pH、复合材料投加量、反应时间及铀初始浓度对复合材料吸附水溶液中U(Ⅵ)的影响。结果表明,复合材料对U(Ⅵ)具有较好的去除性能,在pH=4、投加量0.4g、反应时间120min的条件下,对初始浓度5mg/L的水溶液中U(Ⅵ)的去除接近完全,对应吸附量为1.25mg/g。复合材料对U(Ⅵ)的吸附过程为化学吸附,符合准二级动力学模型(R~2=0.996 9);Langmuir吸附等温线模型拟合(R~2=0.999 1)表明,吸附过程为吸附剂表面上的单层吸附;且通过R_L(R_L 0.063)的计算表明,复合材料对U(Ⅵ)的吸附极其接近不可逆吸附。     

钙铁基磷酸盐作为PRB反应介质修复锰污染地下水试验

采用溶胶—凝胶法制备了一种新型的钙铁基磷酸盐复合材料(CIP),并采用静态吸附试验法探究了pH、反应时间、锰初始浓度及反应温度等因素对其吸附水溶液中Mn(Ⅱ)的影响。结果表明,CIP吸附水溶液中锰的最佳pH为5,CIP对水溶液中Mn(Ⅱ)具有良好的吸附性能,可作为去除水溶液中锰的PRB反应介质。CIP对水溶液中Mn(Ⅱ)的吸附行为符合Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型,最大理论吸附量为66.22mg/g。热力学分析结果表明,CIP对Mn(Ⅱ)的吸附是一个自发、吸热和熵增的过程。     

萤石尾矿基多孔陶瓷负载零价铁的制备及其降解亚甲基蓝废水

以工业固体废弃物萤石尾矿和高炉粉尘为主要原料,通过碳热还原法制备了萤石尾矿基多孔陶瓷负载零价铁(FT/BFD@Fe⁰)复合材料,并用于降解亚甲基蓝(MB)废水。系统探究了废水pH、废水初始浓度、高炉粉尘添加量、FT/BFD@Fe⁰投加量、温度对FT/BFD@Fe⁰吸附性能的影响,并探究了相关反应机理。结果表明,当pH=7、初始MB质量浓度20 mg/L、高炉粉尘添加量15%、FT/BFD@Fe⁰投加量10 g/L、温度15℃时,FT/BFD@Fe⁰对亚甲基蓝的去除效率在3 h内达到了92.0%。热力学分析与动力学模型表明,FT/BFD@Fe⁰对亚甲基蓝吸附反应过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型。     

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。     

戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr6+的研究

[目的]研究戊二醛对绿藻进行交联改性制备新型吸附剂吸附Cr6+.[方法]分析了戊二醛质量分数、绿藻投加量、PH和温度对交联改性的影响及铬初始浓度、初始PH和改性绿藻投加量对改性藻吸附Cr6+的吸附容量的影响.[结果]当铬溶液浓度为40 mg/L 时,戊二醛质量分数5%、藻类投加量为0.4 g、PH为-0.5、温度为40 ℃时改性后的藻类对铬的吸附容量最大,其吸附动力学符合Boltzmann 方程.[结论]各因素对改性藻吸附Cr6+的影响由大到小的顺序为:铬溶液浓度>pH>改性藻投加量;最佳吸附条件为铬溶液浓度为80 mg/L,pH为5,改性藻量为:0.4 g;吸附容量可达19.19 mg/g.     

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)。     

壳聚糖/磁性甘蔗渣生物炭复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性

研究了壳聚糖/磁性甘蔗渣生物炭复合材料的制备及从模拟废水中吸附Cr(Ⅵ),采用SEM、FTIR、BET法对普通甘蔗渣和复合材料的结构进行表征。结果表明:壳聚糖/磁性甘蔗渣生物炭复合材料为团状结构,表面有大量微孔,并有许多孔隙穿插其中,化学结构较普通甘蔗渣有较大改变;在废水Cr(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、废水pH=2、反应温度25℃、复合材料投加量8 g/L、吸附时间12 h条件下,Cr(Ⅵ)吸附去除率为98.7%,最大吸附量为8.779 6 mg/g;Langmuir等温吸附模型能反映吸附过程,吸附以单层吸附为主可用准二级动力学方程描述,吸附分快速吸附与慢速吸附2个阶段。     

稀土负载生物炭的制备及其对低浓度氨氮的吸附特性

对微波/稀土元素铈吸附剂的制备条件及其吸附降解低浓度氨氮的反应条件进行优化,并采用XRD、SEM和FTIR对负载型吸附剂进行了表征。实验结果表明,负载型吸附剂内部结构发生变化,比表面积增大,羟基数量增多;负载后的生物炭对氨氮的处理效果明显优于原生物炭,其较为合适的制备条件为固液比(指原生物炭质量与氯化亚铈溶液体积之比,单位g/mL)1:25,浸渍pH 10;在氨氮溶液浓度为50 mg/L,初始pH为10,反应温度为50℃,反应时间为120 min,吸附剂投加量为5 g/L条件下,氨氮吸附量达到最大,为11.297 mg/g,且反应过程符合准二级动力学模型。      

碳羟磷灰石(CHAP)吸附废水中锰离子的动力学研究

主要研究了碳羟磷灰石(CHAP)对二价锰离子的吸附性能。从pH、吸附时间及初始Mn2+浓度3方面对吸附能力的影响进行吸附试验。试验结果表明:在常温常压,CHAP吸附Mn2+的最佳pH值为6,最佳吸附时间为60 min,吸附量达到22.44mg/g。CHAP对Mn2+的吸附过程符合准二级反应动力学模型。CHAP吸附Mn2+的能力随着废水中Mn2+浓度增加而增加,最大的吸附量达24.29mg/g,CHAP对Mn2+的吸附符合Langmuir吸附等温式。     

功能化COFs的制备及其对废水中Cu(Ⅱ)的吸附性能

研究了以均苯三甲醛和2,5-二氨基-1,4-苯二硫酚二盐酸盐为配体制备功能化COFs吸附材料，并用于从废水中吸附Cu(Ⅱ),通过FT-IR、SEM、EDS等表征了COFs的结构、形貌及元素组成，考察了初始Cu(Ⅱ)质量浓度、吸附时间、废水pH、温度等对Cu(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明：反应5 min内即达到吸附平衡；在初始Cu(Ⅱ)质量浓度300 mg/L,吸附时间30 min,废水pH=3.0,温度25℃,COFs用量5.0 mg条件下，COFs对Cu(Ⅱ)的最大吸附量达171.6 mg/g,吸附效果较好；吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型，吸附过程为放热。COFs可用于常温常压下从废水中吸附去除Cu(Ⅱ)。     

粉煤灰处理含钼废水的效果及吸附机理研究

利用粉煤灰对模拟的含钼废水进行除钼吸附实验,分别研究了吸附过程中溶液pH值、吸附剂投加量对吸附效果的影响,并对吸附等温方程及动力学进行了探讨。结果表明,在吸附质钼初始浓度为10mg/L、pH=3.1条件下,粉煤灰对钼的吸附效果最好,除钼率为74.3%;对于50mL的含钼溶液,当吸附剂投加量为2.5g时除钼率达到最高值85.4%。粉煤灰对钼的吸附符合Langmuir吸附等温方程,以表面单分子层吸附为主;吸附过程符合二阶动力学模型,同时具有物理吸附和化学吸附的特征。     

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)。     

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。     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂.运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附刑配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、溫度等因素对甲基橙脱色效果的影响.结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g.     

高岭土负载钛酸钙复合材料对放射性废水中U(Ⅵ)的吸附性能与机理

利用一锅法制备了高岭土负载钛酸钙复合材料，研究了其对放射性废水中的U(Ⅵ)的吸附性能和机理。探讨了反应温度、U(Ⅵ)初始浓度、接触时间、固液比等对其吸附废水中U(Ⅵ)的影响，并进行了吸附动力学、热力学和等温吸附分析。结果表明，高岭土负载钛酸钙复合材料对废水中U(Ⅵ)有较好的吸附效果。当溶液pH=3.5、固液比0.4 g/L、反应时间60 min、反应温度25 ℃时，U(Ⅵ)的去除率达到最大值94.7%，最大吸附量为197.6 mg/g。高岭土负载钛酸钙吸附U(Ⅵ)的过程是一个自发且不可逆的吸热反应过程，符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型，表明其对U(Ⅵ)的吸附是物理吸附和化学吸附并存，以非均匀吸附为主的过程。