STAC改性有机膨润土去除水体中U（Ⅵ）试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。     

膨润土的钛柱撑改性及吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ)试验研究

研究了以钛酸丁酯Ti(n-C₄H₉O)为原料，无水乙醇为有机溶剂，采用溶胶-凝胶法制备钛柱化剂，再用所制备钛柱化剂对膨润土进行钛柱撑钠化改性。借助SEM与XRD表征了钛柱撑改性膨润土的结构和物相。考察了溶液pH、吸附时间、改性膨润土用量对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附去除的影响及反应动力学和热力学。结果表明：改性后膨润土对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果明显；对100 mL初始质量浓度4.0 mg/L、pH=4.0的含Cr(Ⅵ)溶液，在改性膨润土用量10 g/L、室温9 min条件下吸附，Cr(Ⅵ)吸附率达98.0%;废水pH对Cr(Ⅵ)去除效果影响较大；吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述，Cr(Ⅵ)饱和吸附量为3.05 mg/g,吸附反应以化学吸附为主；钛柱撑改性膨润土的循环使用性能还需进一步改进，后续应采取复合改性方式进一步提高其对Cr(Ⅵ)的去除能力。     

CTAB改性铁柱撑膨润土的制备及其对废水中低浓度铀(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了用CTAB改性铁柱撑膨润土制备CTAB-Fe-BNT吸附材料，并用于吸附废水中低浓度铀。采用SEM、XRD、BET、FT-IR表征了CTAB-Fe-BNT形貌、物相、比表面积及官能团，考察了溶液pH、温度、CTAB-Fe-BNT用量和吸附时间对吸附铀的影响，探讨了吸附动力学、热力学及吸附机制。结果表明：针对质量浓度10 mg/L、体积50 mL的含铀废水，在溶液pH=7、CTAB-Fe-BNT用量1 g/L、反应时间60 min、温度25℃、振荡速度165 r/min最佳条件下，铀平均吸附率达94.2%,最大吸附量为710.1 mg/g; CTAB-Fe-BNT循环使用5次后，铀吸附率仍保持在92%左右；吸附过程以化学吸附为主。CTAB-Fe-BNT有望用于从废水中去除铀。     

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)。     

铁钛改性膨润土吸附水中Th(Ⅳ)的性能研究

研究了采用煅烧法制备铁钛改性钠基膨润土并用于从溶液中吸附Th(Ⅳ),考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间、溶液中Th(Ⅳ)初始质量浓度、吸附温度对膨润土吸附Th(Ⅳ)的影响,借助多种手段表征了吸附Th(Ⅳ)前、后的膨润土。结果表明:铁、钛以粒状形式分布在钠基膨润土的表面或层间;在反应时间2.0 h、吸附剂用量10 mg、溶液pH=2.5条件下,改性钠基膨润土对初始Th(Ⅳ)质量浓度为200 mg/L的溶液中Th(Ⅳ)的吸附量为232 mg/g,比改性前提高到了1.45倍;吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,吸附反应属于熵增吸热自发过程,吸附机制主要为表面配合和离子交换。     

载铁生物炭的制备及其在含铀矿井水处理中的应用

研究了用杨木炭制备载铁生物炭(FeBC)并用于从含铀矿井水中吸附铀,通过静态试验考察了溶液pH、初始铀质量浓度、反应时间、固液质量体积比、反应温度对FeBC吸附去除铀的影响;模拟某含铀矿井水化学组成,通过动态试验考察了FeBC对铀的吸附量及吸附性能。结果表明:在初始铀质量浓度20 mg/L、固液质量体积比0.1 g/100 mL、反应时间60 min、反应温度25℃条件下,FeBC对铀的吸附效果较好;在吸附原液铀质量浓度2 mg/L、流量5 mL/min条件下,用50 g FeBC吸附铀,铀吸附量为6.8 mg/g,饱和吸附量为7.2 mg/g,吸附性能良好。     

某铀尾矿场附近稻田土壤对铀的吸附性能试验研究

研究了某铀尾矿场附近的稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附性能,借助X射线衍射仪(XRD)对稻田土壤进行表征,考察了初始U(Ⅵ)质量浓度、固液质量体积比、溶液pH、吸附时间和温度等对稻田土壤吸附U(Ⅵ)的影响,分析了吸附反应动力学和热力学。结果表明:在溶液初始U(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、固液质量体积比0.8 g/L、溶液pH=5.5、吸附时间120 min条件下,稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附效果最佳,吸附量为8.3 mg/g;稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附,吸附反应自发吸热,为不可逆熵增反应;吸附动力学更符合准二级动力学模型。     

用聚吡咯改性电解锰渣去除废水中的六价铬

研究了用聚吡咯(PPY)改性电解锰渣(EM R)制备吸附材料EM R-PPY并用以从废水中吸附去除Cr(Ⅵ),考察了吸附时间、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附剂加入量、溶液pH对EMR-PPY吸附去除Cr(Ⅵ)的影响,探讨了吸附过程的动力学和热力学.结果表明:在废水pH=2.0、EMR-PPY加入量1 g/L、初始Cr(Ⅵ)质量浓度150 mg/L条件下,Cr(Ⅵ)去除率达99.6％;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,平衡状态下,理论最大吸附量为269 mg/g;吸附机制主要包括Cr2 O2-7与N+之间的静电作用、对Cr(Ⅵ)的还原作用、Cr2 O2-7与Cl-之间的离子交换作用;3次循环再生后,EMR-PPY对Cr(Ⅵ)的吸附量仍保持在100 mg/g以上,仍可继续使用.     

用改性纳米零价铁去除废水中U(Ⅵ)的性能及机制

为了绿色高效处理含铀废水，研究了用液相还原法制备多硫化钙改性纳米零价铁(CPS@nZVI)材料并用于去除溶液中U(Ⅵ),考察了CPS@nZVI对溶液中U(Ⅵ)的去除效果。并通过SEM-EDS、XPS和XRD对材料的形貌和表面物质组成进行表征。结果表明：在溶液pH=3.5、U(Ⅵ)初始质量浓度10.0 mg/L、固液质量体积比0.5 g/1 L、反应温度25℃、反应时间120 min条件下，CPS@nZVI材料对溶液中U(Ⅵ)去除率为98.13%,去除量为19.53 mg/g; SEM-EDS、XPS、XRD表征结果表明，样品主要由Fe⁰、FeS组成；反应过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，该吸附过程受化学吸附控制，为单分子层吸附；还原过程符合伪一级还原动力学，溶液中的U(Ⅵ)以吸附和还原沉淀2种方式去除。     

载铁花生壳炭的碳热还原法制备及其对铀的吸附性能

研究了采用碳热还原法制备载铁花生壳生物炭Fe_Cl-PSBT,确定了最优合成条件，并用于吸附废水中的铀。通过XRD、XPS、SEM、BET&BJH等表征了不同热解温度下Fe_Cl-PSBT表面形态、比表面积、铁的存在形式。考察了各因素对Fe_Cl-PSBT去除废水中U(Ⅵ)的影响，分析了吸附动力学和吸附等温线。结果表明：在热解温度为900℃、溶液初始pH=5、初始铀质量浓度20 mg/L、Fe_Cl-PSBT投加量0.7 g/L、反应温度25℃条件下，U(Ⅵ)去除率达96.85%;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型；Fe_Cl-PSB900中的Fe⁰和花生壳炭(PSB)对废水中U(Ⅵ)的去除有一定协同作用。     

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)。     

纳米ZnO的制备及吸附溶液中U(Ⅵ)的性能研究

研究了以尿素作沉淀剂,十二烷基硫酸钠作表面活性剂,采用均匀沉淀法制备纳米ZnO并采用静态试验法研究纳米ZnO吸附溶液中U(Ⅵ)的性能,考察了溶液pH、固液质量体积比、反应温度、接触时间和U(Ⅵ)初始质量浓度对纳米ZnO吸附溶液中U(Ⅵ)的影响。结果表明:纳米ZnO对溶液中的U(Ⅵ)有较好的吸附效果;室温下,纳米ZnO吸附U(Ⅵ)的最佳条件为溶液pH=6.0,接触时间80min,固液质量体积比0.5g/L,U(Ⅵ)初始质量浓度30mg/L;最佳条件下,纳米ZnO对U(Ⅵ)的吸附率达(96.32±1.47)%,吸附量为(57.79±0.89)mg/g,其吸附行为符合Freundlich和Temkin等温吸附模型,吸附机制为不均匀多层吸附为主、表面单层吸附为辅。     

过氧化氢对载铁改性膨润土吸附废水中Cr(Ⅵ)的影响

研究了过氧化氢对载铁改性膨润土从废水中吸附Cr(Ⅵ)的影响。通过改变废水初始pH及过氧化氢浓度,考察载铁改性膨润土吸附Cr(Ⅵ)的机制,并利用SEM、FTIR观察分析吸附Cr(Ⅵ)前后的改性膨润土的形貌及结构。结果表明,废水pH在3~6范围内,添加一定浓度的过氧化氢能提升载铁改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附能力,吸附率可达95%以上。对照试验结果表明,向载铁改性膨润土中添加过氧化氢有利于羟基的生成,可促进载铁改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附。     

壳聚糖载铜改性及吸附Cr(Ⅵ)的试验研究

研究了用乙酸铜改性壳聚糖及改性后壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了改性时间、改性温度、壳聚糖-乙酸溶液初始质量浓度、乙酸铜用量对壳聚糖的改性效果。结果表明:在温度75℃、壳聚糖-乙酸溶液质量浓度20g/L、乙酸铜用量0.5g条件下,壳聚糖改性1h后,对Cr(Ⅵ)的吸附效果较好;改性后壳聚糖的表面官能团发生变化,进而对Cr(Ⅵ)的吸附能力大幅度提高。     

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。     

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。     

载铁改性膨润土处理含Cr(Ⅵ)废水试验研究

以载铁方式对膨润土进行改性,并通过静态吸附试验考察溶液pH、温度、吸附时间、改性膨润土用量对Cr(Ⅵ)吸附率的影响;借助SEM及FTIR分析改性前后的膨润土吸附Cr(Ⅵ)后的组成变化及吸附机制。结果表明:膨润土载铁改性后,比表面积大大增加,更有利于吸附废水中的Cr(Ⅵ);溶液pH对Cr(Ⅵ)吸附率影响最大,pH=6时,Cr(Ⅵ)吸附率达85.8%;改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要是与Cr(Ⅵ)发生羟基配合反应及离子交换反应。     

桑杆吸附剂的改性及其对Cd~(2+)吸附性能的研究

研究了NaOH法、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)法和磷酸活化法对桑杆生物质吸附剂的改性及改性后桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附性能,优化了改性条件和吸附工艺条件,考察了改性后的桑杆吸附剂对废水中Cd~(2+)的吸附效果。结果表明:1)NaOH法、SDBS法和H3PO4活化法对桑杆吸附剂进行改性均能提高桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附能力;相同条件下,3种改性方法的改性效果排序为NaOH法SDBS法H3PO4法,改性后吸附剂对Cd~(2+)的吸附率分别达98.15%、96.81%和88.62%。2)NaOH法优化改性条件:NaOH质量浓度50g/L,温度25℃,时间3h;SDBS法优化改性条件:SDBS质量浓度30g/L,温度25℃,时间3h;H3PO4活化法的优化改性条件:浸渍比1∶2,H3PO4浓度1mol/L,活化温度150℃,活化时间5h。3)吸附时间、温度、吸附剂用量、溶液pH及Cd~(2+)初始浓度对改性吸附剂吸附Cd~(2+)效果有不同程度影响:NaOH法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;SDBS法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;H3PO4法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=5。3种方法改性所得桑杆吸附剂对低浓度Cd~(2+)的吸附效果不佳,Cd~(2+)初始质量浓度大于15mg/L时吸附效果明显。     

8-羟基喹啉改性壳聚糖吸附剂的制备及其吸附铀的性能

通过多步反应制备8-羟基喹啉改性壳聚糖吸附剂(CATT-8-HQ),利用红外光谱仪、热重分析仪分别表征其结构和考察其吸附与解吸铀的性能。结果表明:在pH为4~7范围内,CATT-8-HQ对铀的吸附容量较高;对于铀初始质量浓度为500 mg/L溶液,CATT-8-HQ对铀的吸附容量达123 mg/g(干);以20g/L Na2CO3+60g/L NaHCO3作解吸剂可以将铀解吸下来,解吸率超过90%。对于实际含铀吸附尾液,用CATT-8-HQ一次摇床振荡吸附,铀质量浓度可降至0.05mg/L以下,达到国家废水排放标准。     

膨润土的改性及其对废水中磷吸附效果的研究

[目的]研究改性膨润土对废水中磷吸附的影响.[方法]采用盐酸和煅烧两种方法对鹏润土分别进行酸改性和热改性,研究了不同浓度酸改性及不同温度热改性时膨润土磷吸附的影响,并探讨了热改性膨润土的最佳温度及pH值.[结果]在废水浓度20 mg/L、膨润土投加量2%(重量比)时,对磷的吸附效果随着酸用量的增加而增加,9%盐酸改性后磷去除率由18.14%提高到45.59%;热改性后磷去除率上升为41.17%,最佳热改性温度为500℃,在弱酸及弱碱性条件下有利于500℃热改性膨润土吸附除磷,pH=9时,10 mg/L磷溶液中磷的去除率可达92.77%,磷剩余浓度为0.47 mg/L,达到国家城镇污水处理厂一级A排放标准.[结论j酸改性和热改性均可显著提高膨润土的磷吸附效果.