煤吸附处理工业废水研究进展与应用

寻找廉价、高效、环保的吸附材料一直是吸附法研究的重点,煤作为一种天然的多孔介质,其吸附性能得到学者的广泛关注,研究表明煤作为一种吸附材料在废水处理方面取得了良好的效果。结合国内外学者对煤在工业废水吸附中的应用及机理研究,从煤吸附法的应用领域、影响因素、吸附机理等方面对煤吸附处理工业废水的研究现状做了系统介绍,并结合当前研究成果针对煤吸附法研究存在的不足提出了今后的研究方向,以期拓展煤在工业废水处理方面的应用空间。     

吸附法去除矿井水中F-研究进展

氟离子广泛分布于我国的地表河流与地下水体中，尤其是在西部黄河流域的沿黄矿区，矿井水中普遍存在着氟超标的问题，对当地生态环境和人体健康造成潜在的威胁。我国的氟污染现状多处于低浓度污染水平，常规水处理技术难以有效去除。吸附法凭借其吸附效率高、操作便捷等优点被认为是去除低浓度氟离子的有效方法。综述了目前常用的炭基、矿物类、金属类及金属有机骨架类（MOFs）吸附材料去除氟离子的研究现状，归纳并总结了不同因素对吸附材料的除氟效率和吸附机理的影响。重点分析了吸附法在矿井水处理的应用效果与运行成本，展望了吸附法应用低浓度（<10 mg/L）、大水量的含氟矿井水处理中的发展方向。总体而言，针对吸附法去除氟离子的研究中仍存在较大的改进空间。在吸附机理方面，应从吸附材料特性、氟离子的赋存形态和吸附材料与氟离子之间的相互作用机制等方面继续深入探究。而在吸附法应用方面，应以实际工程需求为导向，开发绿色安全的低成本吸附材料。基于上述研究，提出了吸附法除氟应用矿井水处理的研发方向，在明确当地政策及水质水量的原则下，重点开发以天然/废弃（矿）物和炭基、铝基或其他新型高分子吸附材料为基础的低成本、高效率的环境友...     

Ca-Fe-Mg复合材料制备及其对矿区高氟水氟去除性能研究

本文采用共沉淀法制备了一种Ca-Fe-Mg复合除氟材料,探讨了制备该材料的最佳实验条件,即Ca/Fe/Mg摩尔比为1∶2∶2,pH值为9,焙烧温度为100℃。对制备的吸附剂氟吸附试验表明:该吸附剂具有较好的吸附性能,吸附剂吸附受PO_4~(3-)影响,而受Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)影响不明显,是一种吸附性能佳、适用性较广且价格低廉的除氟材料,能够适用于矿区高氟水氟处理。     

氧化石墨烯的制备及其对黄药的吸附行为研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪及拉曼光谱仪分别对GO进行了表征;以其为吸附材料,探究了GO对正戊基黄药、正丁基黄药和乙基黄药在不同温度条件下的吸附行为。研究结果表明,GO对黄药的吸附符合Langmuir等温吸附模型,提高温度有利于GO对黄药的吸附,该吸附过程为可自发完成,属物理吸附。随着黄药碳链的增长,GO对黄药的饱和吸附量呈递增趋势,且吸附更容易发生。     

气体吸附等温线法表征页岩孔隙结构的模型适用性初探

针对常见的基于探针气体吸附等温线的孔隙表征方法,通过选择3件标准样品(介孔和微孔材料以及纳米碳管),对比分析了BJH法、HK法和QSDFT法的结果.研究发现BJH法和HK法分别仅适用于介孔和微孔的表征,而QSDFT法对介孔和微孔的表征都适用.鉴于页岩孔隙具有孔径分布广、孔隙结构复杂的特点,因此建议在分析页岩孔隙结构时宜采用QSDFT方法.同时,还分析了2件采自四川筇竹寺组的页岩样品,分析结果表明:该页岩富含微孔.按照BJH法得到的孔径分布进行的估算,所得甲烷吸附容量显著低于QSDFT方法的结果.     

多孔吸附材料对钙离子的吸附研究

比较了活性炭、5A沸石和13X沸石3种多孔吸附材料对钙离子的吸附效果, 探讨了吸附时间、吸附材料用量、流体剪切力和溶液pH值对吸附效果的影响, 并分析了3种吸附材料对钙离子吸附效果差异的原因, 为更好地应用吸附法去除废水中的钙离子奠定基础。     

容量法材料吸放氢性能测试技术研究进展

固态储氢材料储氢是通过化学反应或物理吸附将氢气存储于材料中,被认为是最有发展前景的一种氢气存储方式,相应的材料吸放氢性能研究是被广泛关注的热点问题。概述容量法材料吸放氢性能测试系统的原理,总结改善测量精度的各种实验技术,对各种技术的特点和不足进行了比较,并对新技术的发展趋势进行了展望。     

草酸法改性锰矿自水中吸附去除Ni2+

以草酸法改性锰矿和天然锰矿为吸附剂，研究了pH值、吸附时间、投加量对Ni²⁺吸附去除率的影响，并测定了饱和吸附量。结果表明，Ni²⁺的吸附-pH曲线呈“S”形特征，对Ni²的吸附去除率随吸附时间的延长和改性锰矿投加量的增加而提高；在25 ℃、吸附体系pH=7.0、吸附剂浓度为0.2 g/L的条件下，草酸法改性锰矿和天然锰矿对Ni²⁺的饱和吸附量分别为32.3 mg［Ni²⁺］/g和11.6 mg［Ni²⁺］/g，提高了约2.8倍。改性锰矿有望成为处理含Ni²⁺废水的新型吸附材料。     

煤、页岩和砂岩孔隙结构差异性及对甲烷吸附的影响研究

查明煤、页岩和砂岩孔隙结构差异性,对煤层气、页岩气和致密砂岩气的开发具有重要意义。采集煤、页岩和砂岩样品,利用压汞法、低温氮气吸附法、低温二氧化碳吸附法测试样品的孔隙结构,根据各测试方法的特点,提出了利用低温二氧化碳吸附法、低温氮气吸附法、和压汞法分别测试表征微孔(<2 nm)、介孔(2～50 nm)和大孔(>50 nm)的全孔径段表征方法,并进行了不同样品的甲烷等温吸附试验,分析孔隙结构对甲烷吸附的影响。试验结果表明：(1)所测样品中,煤中主要发育狭缝形孔隙,页岩和砂岩中主要发育墨水瓶形孔。(2)煤、页岩和砂岩孔隙结构具有较大的差异性,煤微孔发育程度远远大于页岩和砂岩。煤中微孔为煤提供了大部分的孔容和比表面积,其中微孔孔容占总孔容的60%以上,微孔比表面积占总比表面积的95%以上;页岩和砂岩的孔容主要有介孔提供,介孔孔容占到总孔容的65%以上,比表面积由微孔提供,微孔比表面积占到总比表面积的61%以上。(3)不同样品对甲烷吸附能力顺序依次为煤>页岩>砂岩,对甲烷的吸附主要受控于孔比表面积,微孔为煤对甲烷的吸附提供了更多的空间和吸附点位,所以煤对甲烷吸附能力远远...     

响应面法优化活性炭制备工艺及其吸附机理

将废弃物石莼与褐煤进行低温共热解,再将共热解半焦用KOH活化制备高性能活性炭材料,Box-Behnken中心组合设计-响应面法优化碱炭比、活化时间、活化温度对吸附性能的影响。结果表明:建立的2个二次多元模型方程均具有极高的显著性,失拟项不显著,方程的确定性系数高。由模型得出理论最佳工艺条件为碱炭比2.95、活化时间59.09 min、活化温度812.9℃。活性炭吸附废水亚甲基蓝的吸附过程符合拟二级动力学模型方程。