天然沸石去除多种重金属的特性研究

利用天然沸石为吸附剂去除重金属离子,对沸石材料宏观与微观特性进行表征,考察其对单一与多种重金属竞争吸附效应,研究其吸附动力学与吸附等温线特性。结果表明:天然沸石可较好吸附溶液中重金属。天然沸石含有片沸石、方石英、石英和高岭石;颗粒呈不规则形状,表面由片状矿物组成,粒径0.189～129.3μm,主要组分为硅酸铝矿物。Zeta电位分析表明,负极表面使其能有效吸附重金属,吸附大小顺序为PbCu/CdZn。较高pH可促进沸石对重金属吸附,快速吸附过程可在50min内完成。准二级动力学方程适合表示天然沸石对重金属吸附过程。Cd吸附过程符合Langmuir吸附等温线,而Pb、Cu和Zn吸附过程符合Freundlich吸附等温线。竞争吸附体系下,Pb和Cu竞争吸附优势主要体现在较高沸石用量上,吸附优势大小顺序为PbCuCdZn。     

沸石负载纳米氧化铁处理氮磷污水研究

采用共沉淀法制备了沸石负载纳米氧化铁复合材料(沸石@Fe_3O_4),并采用静态吸附试验探究了pH、吸附动力学、等温吸附模型及热力学等对沸石@Fe_3O_4吸附模拟氨氮废水溶液的影响。试验表明,当溶液pH为6时,沸石@Fe_3O_4对水中氨氮的吸附能力达到最高值,随溶液中pH的升高,沸石@Fe_3O_4对水中磷的吸附能力逐渐降低。可采用准二级动力学模型描述沸石@Fe_3O_4对水中氨氮和磷的吸附动力学过程。Langmuir吸附等温线模型的线性拟合结果表明,氨氮和磷最大理论单位吸附量分别为7.92和9.09mg/g。     

纳米SiO2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色研究

[目的]评估纳米SiO2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色效果.[方法]研究不同吸附剂、复合膜投加量、甲基橙初始浓度、pH值、无机盐类等条件对甲基橙脱色效果的影响.[结果]在复合膜质量浓度为1 g/L条件下,对10 mg/L、pH为2.88的甲基橙的最高脱色率可达100%.无机盐类(Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、CO32-)对脱色效果都具有较强的抑制作用;拟二级动力学模型能很好地描述整个吸附过程,分子内扩散模型是其中一个限速步骤;吸附等温线符合Langmuir模型.[结论]将壳聚糖负载于纳米SiO2表面,对壳聚糖吸附甲基橙具有一定的促进作用,可提高壳聚糖的利用价值.     

螺旋藻对模拟矿山废水中稀土镱 离子的吸附性能

通过Zarrouk培养液获得了螺旋藻，并以其为生物质吸附剂，对模拟矿山废水中稀土镱离子的吸附性能进行研究.通过单道扫描电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、多功能成像电子能谱仪（XPS）等分析方法对螺旋藻的结构和吸附性能进行研究.通过Freundlich，Langmuir，Redlich-Peterso和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型，以及伪一级、伪二级、Elovich方程和颗粒内扩散动力学模型，对该过程的吸附动力学和热力学规律进行探讨，以了解该吸附过程的机理.结果表明:当被处理液的pH值为5、螺旋藻的剂量为2.0 g/L、初始镱离子浓度为100 mg/L和吸附时间为60 min时，螺旋藻对模拟矿山废水中的稀土镱离子的吸附去除率为77 %，且解吸附率可达到92.3 %，表明螺旋藻的吸附速率快、吸附效果较为理想.研究表明:该过程的吸附动力学行为符合伪二级动力学模型（R2>0.99），主要受化学吸附控制；且吸附等温线能较好用Langmuir方程进行模拟（R2>0.99），属于自发吸热型吸附过程.      

谷壳对水中铜离子的吸附热力学及动力学研究

应用低成本吸附剂谷壳去除溶液中的重金属铜离子.以间歇吸附的方式考察了溶液pH值、反应时间、反应温度、金属离子初始浓度等物理化学参数对吸附过程的影响.在pH为7.O、温度为328 K、谷壳用量为4 g/L时,溶液中铜离子达到最大吸附去除率.吸附过程符合Langmuir吸附等温模式.吸附热力学表明谷壳对Cu2+的吸附是自发的吸热反应.谷壳对Cu2+的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程.     

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。     

芦苇秸秆生物炭吸附铅的动力学与等温线

研究了芦苇秸秆生物炭对水体中Pb(Ⅱ)的吸附特性,通过单因素条件试验考察了吸附动力学及吸附等温方程。结果表明:用芦苇秸秆生物炭吸附处理含Pb(Ⅱ)污水,水体中的Pb(Ⅱ)去除率随溶液pH升高而提高,当pH=6时,Pb(Ⅱ)去除率达95.56%以上;随生物炭投加量加大,Pb(Ⅱ)吸附量下降,而去除率升高;生物炭投加量为0.15g/100mL时,Pb(Ⅱ)去除率为99.39%;芦苇秸秆生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,通过颗粒内扩散方程得其具体吸附过程由膜扩散和内扩散共同控制,Langmiur与Freundlich模型都能很好地描述等温吸附行为。     

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。     

银硫代硫酸盐在活性炭上的吸附机理

研究了银硫代硫酸盐在活性炭上的吸附行为。考察了硫代硫酸钠和亚硫酸钠浓度、温度和溶液pH对活性炭吸附银硫代硫酸盐的影响,采用了多种动力学模型拟合吸附过程,并通过XPS和FT-IR检测手段对其机理进行表征。结果表明：银硫代硫酸盐在活性炭上的吸附动力学符合准二级动力学模型,活性炭对银硫代硫酸盐的吸附等温线符合Freundlich模型。银在活性炭的吸附容量随着温度的升高而略有下降。在下述最佳条件下：温度25 ℃、初始pH=8、初始银浓度500 mg/L、n(Na2S2O3)/n(AgNO3)=8(摩尔比)、n(Na2S2O3)/n(Na2SO3)=5(摩尔比)、吸附时间5 h,活性炭对银硫代硫酸盐络合物的饱和吸附容量最高可达18 mg/g。     

离子交换树脂吸附锰(Ⅱ)的热力学和动力学研究

采用静态吸附法,研究了D113离子交换树脂吸附锰(Ⅱ)的过程和机理。结果表明:在一定的浓度范围内,D113树脂对锰(Ⅱ)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程式,但Langmuir方程更能准确反映该交换吸附过程。热力学函数ΔH0,表明吸附为放热反应,降低温度有利于吸附进行;ΔS0,说明吸附过程熵减少占主导作用;ΔG0,表明该吸附过程为自发过程。吸附交换过程符合HO准二级吸附交换动力学方程,表观吸附活化能Ea为35.085 kJ/mol,颗粒扩散过程为吸附的控速步骤。