伊利石合成沸石相吸附材料及对水中Ni2+ 的吸附

以伊利石-石灰石-石膏焙烧活化物为前驱体,采用水热法成功合成了沸石相吸附材料(ZAM),通过XRD和SEM表征其微观结构并考察了其对水溶液中Ni2+的吸附性能,结果表明,制备ZAM的较佳工艺条件为:硅铝比2.0,水热反应温度150℃,水热反应时间4h.此条件下合成的ZAM对Ni2+有较强的吸附性能,在温度25℃,pH值为6时,ZAM吸附Ni2+在180 min内达到平衡,吸附剂的较佳投加量为0.4 g/L、较大吸附量为121.21 mg/g,吸附过程符合拟二级动力学方程和Freundllich吸附模型,为以离子交换为主的多分子层的化学吸附.     

绿沸石对废水中氨氮的吸附效果研究

采用静态试验方法,考察了pH值、吸附水温、氨氮质量浓度、振荡速率、重复使用率对天然绿沸石氨氮吸附性能的影响,并通过吸附动力学、吸附等温线分析其吸附机理,对其进行SEM、XRF表征。结果表明:当氨氮质量浓度为40 mg/L时,最佳吸附pH值为8、吸附水温为35℃、振荡速率为150 r/min、投加量为12 g/L。绿沸石对氨氮的吸附过程符合准二级反应动力学,属于化学吸附,此时测得绿沸石的最大氨氮吸附量为4.36mg/g。在等温吸附模型中更加符合Freundlich模型,吸附过程易完成。利用绿沸石对实地水样进行吸附-解析试验,3次后仍然具有80.06%的氨氮去除率。     

改性绿沸石的制备及其吸附氨氮的性能研究

为了进一步提高绿沸石吸附材料的氨氮吸附性能,通过氢氧化钠预处理、热改性等手段制备了碱热改性绿沸石;采用静态试验的方法,考察了热改性时间、热改性温度、改性碱液用量、吸附水温等因素对改性绿沸石吸附氨氮性能的影响,并通过吸附动力学、吸附等温线、SEM、XRF等手段分析其吸附机理。结果表明:绿沸石的最佳改性条件是在35℃下以2 mol/L碱液改性后再于400℃下焙烧2.5 h;当氨氮废水质量浓度为25 mg/L时,此改性绿沸石的最佳吸附条件为温度30℃、振荡速度200 r/min,最大氨氮吸附量为9.21 mg/g,它比未改性绿沸石的最大氨氮吸附量4.36 mg/g提高了111.2%;用Freundlich和Langmuir等温模型、准一级、二级动力学对吸附过程拟合,结果表明绿沸石对氨氮的吸附是单层化学吸附和多层物理吸附共同作用的吸附-还原过程。     

煤矸石制备沸石分子筛及其对酸性废水中Cu2+的吸附性能

煤矸石中富含SiO₂和Al₂O₃，可作为制备沸石分子筛的原料。对枣庄矿业集团煤矸石进行低温氧化、酸浸除杂和高温煅烧，再加以碱熔二次活化等预处理后，进行水热合成反应，制备了沸石分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物晶体结构、微观形貌和骨架结构进行了表征，表明产物为形态较佳且结晶度较高的4A分子筛。将所制备分子筛用于水中Cu²⁺的吸附，考察了分子筛用量、溶液pH值、吸附时间和温度对吸附效果的影响。结果表明在分子筛用量为6.0 g/L、pH值为5.0、吸附时间为180 min、吸附温度为40℃时，对Cu²⁺浓度为0.01 mol/L的酸性废水中Cu²⁺的吸附率可达89.2%。吸附动力学分析表明吸附过程符合准二级动力学方程，化学吸附在吸附过程中起主导作用。     

凹凸棒石黏土合成13X沸石及吸附CO_2性能研究

以凹凸棒石黏土为原料酸活化水热合成13X沸石。利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)和N_2吸附-脱附试验对13X沸石进行表征,考察铝酸钠用量和晶化时间对13X沸石合成的影响及其CO_2吸附性能。结果表明,Si O_2与Al_2O_3摩尔比为3.2时,可合成13X沸石;增加铝酸钠会导致Si O_2与Al_2O_3摩尔比减小,生成4A沸石。随晶化时间增加,沸石结晶度提高,在温度为90℃,晶化时间为24 h条件下,13X沸石结晶度最好。在30℃、100kPa条件下,制备的13X沸石对CO2吸附量为3.32 mmol/g,略低于商品13X沸石吸附量4.58 mmol/g;但由于杂原子K+的引入及相对较小的孔径,其对CO_2的分离系数(CO_2与N_2吸附比)为14.53,远高于商品13X沸石分离系数6.29。重复使用5次时,其对CO_2吸附性能基本保持不变。     

酸和微波改性沸石对锌离子的吸附及动力学研究

利用微波辐射技术和HCl对天然沸石进行改性,在单因素试验的基础上对改性条件进行了优化,得出沸石改性的较优试验条件为:HCl改性液浓度为1.5 mol/L、微波功率640W、微波辐射时间6 min。研究了改性沸石对废水中Zn2+的吸附性能、影响因素及动力学过程,结果表明:当废水p H=7.0、常温、吸附时间为75 min、改性沸石用量为10 g/L时,对质量浓度为50 mg/L的Zn2+的去除率达98.52%。Langmuir吸附模型能较好地模拟改性沸石对Zn2+的吸附过程,吸附动力学方程以准二级动力学方程的拟合效果最优。     

核桃壳生物炭对Pb2+、Zn2+的吸附特性及机制

为探寻更为有效的Pb2+、Zn2+吸附材料和实现农林废弃物的资源化利用,以核桃壳为原料,采用限氧裂解法在600 ℃条件下制备核桃壳生物炭,分析了生物炭投加量、初始pH、吸附时间、吸附温度和初始浓度对Pb2+、Zn2+吸附的影响,并利用红外光谱（FTIR）对核桃壳生物炭吸附Pb2+、Zn2+前后进行了表征。同时利用三种等温线吸附模型和三种吸附动力学模型对其吸附过程进行分析。结果表明：核桃壳生物炭吸附Pb2+的最佳pH为5,投加量为0.1 g?L-1,在720 min时达到吸附平衡,最大吸附量为27.172 mg?g-1;而对Zn2+吸附的最佳pH为6,投加量为0.2 g?L-1,在480 min时达到吸附平衡,最大吸附量为10.800 mg?g-1。生物炭对Pb2+的吸附过程符合Elovich吸附动力学方程和Langmuir-Freundlich等温吸附方程,说明其吸附过程是一个非均相化学吸附过程,受扩散限制;而对Zn2+的吸附过程更加符合Elovich动力学方程和Freundlich等温吸附方程,表明核桃壳生物炭对Zn2+的吸附为非均相的多层吸附。     

斜发沸石处理模拟含铯放射性废水研究

用CsNO₃配制成模拟含铯放射性废水,以新疆某地产斜发沸石为吸附剂,进行了Cs⁺的吸附和解吸试验,并探讨了等温吸附模式及解吸动力学行为。结果表明：斜发沸石对Cs⁺的吸附在16 h时达到平衡,其饱和吸附量为196.99 mg/g,等温吸附模式为Langmuir模式;10 g/L斜发沸石用量下,要保证Cs⁺的去除率达到97%以上,水中Cs⁺浓度不宜超过664.55 mg/L;斜发沸石上Cs⁺的解吸动力学行为适合用指数模型描述,理论上,要使饱和吸附的Cs⁺完全解吸,耗时将长达约99 d,显示出斜发沸石很强的固铯能力。     

磁性粉煤灰沸石的制备及其对Cu2+的吸附研究

以粉煤灰为载体负载Fe3O4纳米粒子后原位水热合成了磁性粉煤灰沸石。采用XRD、SEM、XRF和超导量子干涉仪（SQUID）对样品进行了分析。研究了NaOH浓度、NaAlO2添加量对沸石合成的影响,考察了磁性粉煤灰沸石的磁性能以及对Cu2+的吸附性能。结果表明,添加NaAlO2以及NaOH后,可以合成晶相为A型、方沸石和方钠石的磁性粉煤灰沸石。随着NaOH浓度的增加（大于4 mol/L）,A型沸石消失,其它沸石相的结晶度增加。该磁性粉煤灰沸石具有一定的磁性能,对Cu2+亦有较好的吸附性能,在水处理领域具有很好的应用前景。     

碱溶粉煤灰对废水中六价铬的吸附试验研究

用氢氧化钠溶液对粉煤灰进行碱溶处理,并通过粉末X射线衍射光谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对碱溶前后粉煤灰的物质组成和形貌进行表征,研究了粉煤灰和碱溶粉煤灰对废水中六价铬(Cr6+)的吸附性能.试验结果表明:碱溶粉煤灰结构松散,同时含有大量沸石分子筛的晶体结构;碱溶粉煤灰对废水中Cr6+吸附容量大于普通粉煤灰,在碱溶粉煤灰质量浓度为15 g/L,反应时间30 min,pH值为5～6,反应温度在25～35 ℃时,碱溶粉煤灰对质量浓度50 mg/L的含Cr6+废水去除率可达88.56%,其吸附模型符合Langmuir模型,最大吸附容量达23.59 mg/g,吸附强度为0.043 5 L/mg.碱溶粉煤灰对废水中Cr6+的吸附是粉煤灰组分和新生的沸石分子筛组分共同作用的结果.     

粉煤灰制备NaA型分子筛及其对铅离子的吸附性能研究

以粉煤灰为原料,采用碱熔-水热法合成NaA型分子筛。通过单因素试验探究了水热温度、水热时间、碱浓度、碱灰比对制备分子筛的影响,采用静态饱和吸水量和钙离子交换量对所制备分子筛的性能进行评价。结果表明:水热温度100 ℃、水热时间5 h、NaOH浓度2.73 mol/L、碱灰比2.8有利于NaA型分子筛的合成,其钙离子交换量最高可达374.63 mg/g。利用合成的NaA型分子筛对液相中的铅离子进行吸附研究,在分子筛投加量1 g/L、溶液pH值6.2、吸附温度25 ℃、吸附60 min时,吸附容量(Q_e)最高可达471.51 mg/g;分子筛的吸附等温线更加符合Langmuir等温线模型,饱和吸附容量(Q_m)可达580.18 mg/g。     

粉煤灰提铝后尾渣合成13X分子筛及其对Pb2+吸附性能的研究

利用循环流化床粉煤灰"一步酸溶法"提取氧化铝后的尾渣为原料,通过碱溶—水热法合成了13X分子筛,并对样品组成进行了XRD表征,颗粒尺寸进行激光粒度测试分析,热稳定性进行了TG-DSC技术表征,详细考察了其对Pb2+离子的吸附效果。结果表明:导向剂用量、老化温度、铝源等因素对分子筛合成影响显著。合成的分子筛颗粒尺寸约为2.8 μm,拥有较高的热稳定性。该分子筛对溶液中Pb2+离子饱和吸附量达到35.82 mg/g,具有较好的市场应用前景。      

碳羟磷灰石对废水中铅离子吸附研究

利用废弃蛋壳制备碳羟磷灰石（简称CHAP），并用作去除废水中Pb^2＋的吸附剂。考查了pH值、吸附时间、温度、吸附剂用量以及Pb^2＋初始浓度等因素对吸附效果的影响。结果表明：0．6g／L的CHAP对750mg／L的Pb^2＋的去除率高达99．9％，吸附容量达到1243．75mg／g。CHAP对Pb^2＋吸附的吸附等温线均符合Freundlich和Langmuir两种模式，从Freundlich方程中的常数1／n=0．0184可知，该吸附反应为吸热自发反应，且反应速率快。     

碱和微波改性沸石及对亚铁离子的吸附研究

采用微波辐射技术和NaOH对天然沸石进行活化改性处理,研究了改性沸石对水溶液中Fe2+的吸附性能及影响因素。结果表明:经浓度为0.8 mol/L的NaOH和微波功率480W辐射5 min改性的沸石吸附性能良好,在溶液pH值为7及常温条件下,改性沸石在用量为10 g/L、振荡吸附时间为40 min时,对质量浓度为224 mg/L的Fe2+的去除率为99.5%。改性沸石对Fe2+的吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式。采用0.8 mol/L的NaOH作为改性沸石的再生剂,可使其再生重复使用。     

13X沸石用于硬水软化的研究

利用由河北赤城县金矿尾矿合成的 13X沸石 ,进行了吸附硬水中Ca2 + 、Mg2 + 的实验研究。实验结果表明 ,13X沸石具有较好的硬水软化性能 ,当溶液为中性或弱酸性时 ,Ca2 + 、Mg2 + 的初始浓度分别为 392 4mg·L-1和 10 6 9mg·L-1,按沸石用量 1 0 0 g进行吸附 ,Ca2 + 、Mg2 + 的吸附率可达 98%和 94 %。     

壳聚糖改性膨润土及其对水中Pb2+的吸附性能

用壳聚糖改性膨润土,制备了一系列不同原料配比的改性膨润土,运用扫描电镜、红外光谱和X-衍射对其结构进行表征,表征结果表明,壳聚糖吸附在膨润土的表面,形成了复合吸附剂.考察了壳聚糖改性膨润土对水中Pb2+吸附性能,通过单因素影响吸附实验,确定了壳聚糖改性膨润土吸附水中Pb2+的适宜反应条件.实验结果表明:当Pb2+初始浓度为20mg/L时,膨润土和壳聚糖质量比为1︰0.01,反应时间为45min,pH值为5.5,吸附剂用量为1g/L,Pb2+去除率达到90%以上.与膨润土相比,吸附性能得到了很大的提高.运用Langmuir和Freundlich方程对该吸附过程进行拟合,吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温式.经多次再生,吸附容量基本不变.通过计算不同温度下各热力学参数△G,△H,△S的值,表明该吸附过程是一个自发的吸热过程.     

微波辐照解毒铬渣的稳定性研究

通过用X-射线衍射仪测定铬渣及解毒铬渣物相组成,在模拟环境条件下进行解毒铬渣浸出毒性试验,考查微波辐照解毒后铬渣的稳定性.结果表明,铬主要以三价形态存在于解毒铬渣中,未见高价铬存在.在模拟环境条件下,解毒铬渣中Cr6+的浸出液浓度均小于0.2mg/L,低于国家标准1.5mg/L.说明解毒铬渣在环境条件下存放是安全的.     

壳聚糖磁性微球吸附Pb2+的试验研究

从吸附温度、吸附剂投加量、pH值、反应时间、初始浓度等方面考察了自制壳聚糖磁性微球作为吸附剂对含铅废水的处理效果。结果表明：在初始pH值为5.0,反应时间为20 min,吸附剂的投加量为0.900 g,初始浓度为50 mg/L时吸附剂对Pb2+的吸附效果最佳。壳聚糖磁性微球对Pb2+的吸附过程基本符合Langmuir、Temkin等温吸附模型,为二级反应动力学过程。     

天然斜发沸石水热转化Na-P沸石及其吸附镉的性能研究

以河北承德围场地区天然沸石为原料,对其进行水热改性制备Na-P沸石。采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、气体吸附仪、扫描电镜和能谱分析仪等对材料进行表征分析,采用Cd2+离子评价材料的重金属离子去除性能。研究碱处理浓度、水热温度和时间对天然沸石结构的影响规律,着重研究所制备Na-P沸石的组成结构特征及重金属离子去除性能。结果表明:在NaOH浓度3 mol/L、水热温度100 ℃、水热时间12 h的条件下,斜发沸石可转化为纯度较高的Na-P沸石。所得材料对Cd2+的吸附容量为35.7 mg/g,较天然沸石提升7倍。Na-P沸石性能的提升主要归功于其较低的硅铝比和较高的表面Na+含量。