巯基改性木薯秸秆对Cd(Ⅱ)吸附性能的研究

通过化学改性的方法向木薯秸秆中添加巯基官能团,研究了溶液的p H、投加量、吸附时间、Cd(Ⅱ)的初始含量以及温度对其吸附性能的影响,并通过扫描电镜、红外光谱、元素分析和X射线光电子能谱等技术分析表征,研究吸附机理。结果表明,经过巯基改性后的木薯秸秆的吸附量得到提升,吸附量随p H的升高而增大,随温度的升高而降低。适宜的p H为6~8,对Cd(Ⅱ)的吸附120 min内达到平衡。吸附Cd(Ⅱ)的反应符合Langmiur等温模型和准2级动力学方程,最大吸附量为72.09 mg/g。吸附过程为自发的放热过程。     

改性海泡石吸附低浓度Ni(Ⅱ)-CA的研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷对海泡石进行改性,用于吸附柠檬酸络合镍(Ni(Ⅱ)-CA)废水,考察了初始pH、吸附剂用量、吸附时间及初始浓度对柠檬酸镍吸附性能的影响,并结合吸附动力学和等温吸附模型对其分析。结果表明,Ni(Ⅱ)-CA浓度为5 mg/L,加入12 g/L吸附剂,pH为6时,室温下反应40 min左右达到平衡,改性海泡石对柠檬酸镍的去除率与吸附量分别为96. 24%和0. 401 mg/g。经过改性后的海泡石吸附能力有较大提高,最大吸附量从0. 619 mg/g提升至1. 116 mg/g,提高了80%。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能较好地描述海泡石和改性海泡石对柠檬酸镍的吸附过程。     

改性海泡石吸附低浓度Ni(Ⅱ)-CA的研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷对海泡石进行改性,用于吸附柠檬酸络合镍(Ni(Ⅱ)-CA)废水,考察了初始pH、吸附剂用量、吸附时间及初始浓度对柠檬酸镍吸附性能的影响,并结合吸附动力学和等温吸附模型对其分析。结果表明,Ni(Ⅱ)-CA浓度为5 mg/L,加入12 g/L吸附剂,pH为6时,室温下反应40 min左右达到平衡,改性海泡石对柠檬酸镍的去除率与吸附量分别为96. 24%和0. 401 mg/g。经过改性后的海泡石吸附能力有较大提高,最大吸附量从0. 619 mg/g提升至1. 116 mg/g,提高了80%。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能较好地描述海泡石和改性海泡石对柠檬酸镍的吸附过程。     

向日葵秸秆对U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的选择吸附特性

以分别含有单一的U(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)溶液以及U(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、温度、时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准二级动力学模型、Langmuir、Freundlich和Langmuir-Freundlich等温吸附模型对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明:向日葵秸秆对U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附分别是自发的吸热和放热反应;吸附动力学均符合准二级动力学模型,即化学吸附为控速步骤;单离子体系下U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附等温线分别符合Langmuir-Freundlich和Langmuir等温吸附模型;复配体系下,当干扰Cu(Ⅱ)浓度≥60 mg·L-1时,U(Ⅵ)的吸附等温线可用Langmuir-Freundlich模型描述;而当干扰U(Ⅵ)浓度≥200 mg·L-1时,Cu(Ⅱ)的吸附等温线可用Langmuir模型描述。当溶液中同时存在U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)两种离子时,离子间存在竞争吸附,且向日葵秸秆对U(Ⅵ)具有更高的选择性,这与金属本身的特性有关。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的主要方式为络合和离子交换。     

氢氧化镁改性活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附

以氢氧化镁和活性炭为原料,在30℃条件下采用反应结晶技术制备了氢氧化镁改性活性炭材料(Mg-GAC),通过SEM、XRD对改性前后活性炭进行了表征,考察了温度、时间和pH对复合材料吸附废水中Cu(Ⅱ)的影响。结果表明,GAC经改性后,比表面积增至738.01 m~2/g。在Mg-GAC投加量为0.3 g、Cu(Ⅱ)质量浓度为0.04g/L、温度为25℃、pH为7的条件下反应2h,其吸附量达到11.66mg/g。Cu(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir等温模型,为单层吸附。     

热改性粉煤灰对水中Cu(Ⅱ)的吸附研究

对粉煤灰进行热改性,用于吸附水中Cu(Ⅱ)。结果表明,改性后的粉煤灰对水中Cu(Ⅱ)的吸附性能提高。吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附过程受外扩散和颗粒内扩散共同控制。吸附等温线能很好地用Freundlich模型拟合,293～313 K下,MFA对Cu(Ⅱ)的最大理论吸附量为21.55～42.55 mg/g。热力学研究表明,Cu(Ⅱ)的吸附是自发的吸热反应,吸附方式为物理化学吸附。     

热改性粉煤灰对水中Cu(Ⅱ)的吸附研究

对粉煤灰进行热改性,用于吸附水中Cu(Ⅱ)。结果表明,改性后的粉煤灰对水中Cu(Ⅱ)的吸附性能提高。吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附过程受外扩散和颗粒内扩散共同控制。吸附等温线能很好地用Freundlich模型拟合,293～313 K下,MFA对Cu(Ⅱ)的最大理论吸附量为21.55～42.55 mg/g。热力学研究表明,Cu(Ⅱ)的吸附是自发的吸热反应,吸附方式为物理化学吸附。     

氨基和羧基功能化磁性微球去除水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)

以甲基丙烯酸和丙烯酰胺为功能单体,通过悬浮聚合法制备了氨基和羧基双功能化的磁性复合微球(Fe3 O4@SiO2-NH2/COOH),并探讨了其对水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附性能.X-射线衍射(XRD)分析表明,制备的磁性吸附剂内核为Fe3 O4.红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试表明,氨基和羧基对Fe3 O4@SiO2表面改性成功.吸附试验显示,Fe3O4@SiO2-NH2/COOH吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最优pH值分别为5.0和5.5,吸附过程均符合动力学准二级模型和Langmuir吸附等温模型,吸附剂对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为207.807 mg/g和168.995 mg/g.实际饮用水样中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附表明,去除率分别可达97.74％和91.44％.该磁性吸附剂对两种重金属离子吸附量大、去除率高,具有良好的实际应用潜力.     

改性豆渣吸附重金属Pb(Ⅱ)的性能研究

以豆渣(BD)为原料,研究了用NaOH(NBD)、乙二胺(EBD)化学改性豆渣作为吸附剂,吸附废水中的重金属离子Pb(Ⅱ)。研究了溶液初始浓度、吸附温度、溶液pH、吸附时间对改性豆渣吸附废水中重金属离子Pb(Ⅱ)吸附性能的影响,由此得出了改性豆渣吸附剂的最佳吸附条件。并对改性豆渣吸附剂吸附Pb(Ⅱ)进行一级动力学与二级动力学拟合,拟合结果表明,该吸附过程更符合二级动力学模型。吸附过程为物理化学吸附行为。改性豆渣吸附剂吸附Pb(Ⅱ)等温线较符合Freundlich方程,吸附过程为多层吸附。热力学参数显示,改性豆渣吸附Pb(Ⅱ)的过程为吸热、自发的过程。实验结果表明,改性豆渣吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附效果明显优于未改性豆渣吸附剂。     

改性豆渣吸附重金属Pb(Ⅱ)的性能研究

以豆渣(BD)为原料,研究了用NaOH(NBD)、乙二胺(EBD)化学改性豆渣作为吸附剂,吸附废水中的重金属离子Pb(Ⅱ)。研究了溶液初始浓度、吸附温度、溶液pH、吸附时间对改性豆渣吸附废水中重金属离子Pb(Ⅱ)吸附性能的影响,由此得出了改性豆渣吸附剂的最佳吸附条件。并对改性豆渣吸附剂吸附Pb(Ⅱ)进行一级动力学与二级动力学拟合,拟合结果表明,该吸附过程更符合二级动力学模型。吸附过程为物理化学吸附行为。改性豆渣吸附剂吸附Pb(Ⅱ)等温线较符合Freundlich方程,吸附过程为多层吸附。热力学参数显示,改性豆渣吸附Pb(Ⅱ)的过程为吸热、自发的过程。实验结果表明,改性豆渣吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附效果明显优于未改性豆渣吸附剂。     

柠檬酸改性白酒糟对Cu、Cd、Cr和Pb的吸附特性研究

以柠檬酸改性白酒糟为吸附剂,考察了pH值、吸附剂投加量、反应时间、吸附质初始浓度等对水中Cu、Cd、Cr和Pb吸附性能的影响,探究了改性白酒糟的等温吸附及吸附动力学特性。结果表明,相对最优的实验条件为pH=4,吸附剂投加量4 g/L,反应时间3 h,吸附质初始浓度60 mg/L;改性白酒糟对Cu、Pb、Cd、Cr的吸附过程更符合准二级动力学方程和Langmuir等温线方程,计算得到理论最大吸附量为Cu 11.19 mg/g, Cd 7.49 mg/g, Cr 5.63 mg/g, Pb 9.36 mg/g。     

有机坡缕石吸附Cu(Ⅱ)的研究

以γ-胺丙基三甲氧基硅烷(APS)修饰经季铵盐活化的坡缕石,研究了改性坡缕石对Cu(Ⅱ)的吸附行为.实验结果表明:经有机修饰的坡缕石吸附铜(Ⅱ)能力高于坡缕石原土,在温度为288 K,吸附剂用量20 mg,震荡时间为40 min,pH =5.5时,最大吸附量可达45.69 mg/g.此外,Cu(Ⅱ)在有机化坡缕石的吸附机理符合二级动力学,热力学参数说明,该吸附属自发进行,吸附热和熵变分别为36.19 kJ/mol和130.78 mol·K,吸附自由能随温度的升高而增加.     

山竹果壳活性炭的制备及其对Cu(Ⅱ)离子吸附性能研究

以农业剩余物山竹果壳为原料,采用氢氧化钾(KOH)为活化剂制备活性炭。利用正交实验(L_(16)(4~4))确定活性炭的最佳制备工艺。并以活性炭为吸附剂,采用单因素变量法,研究Cu(Ⅱ)初始浓度、溶液pH值、吸附温度、吸附时间对活性炭吸附性能的影响,探究其等温吸附过程和吸附动力学特征。结果表明:Langmuir模型能更好的描述活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附过程,最大吸附量为18.15 mg/g;吸附动力学可用准二级动力学方程来拟合,其相关系数为0.9987。     

壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为的对比

为使壳聚糖粉末吸附后易于固液分离,采用溶胶-凝胶-冷冻干燥法制备毫米级(2.8~3mm)壳聚糖凝胶球,比较了Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为。结果表明,壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附行为不同:Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)最佳吸附pH分别为5.5和3.0;达到吸附平衡Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)分别需要25h和2h;Cu(Ⅱ)的吸附反应是自发、吸热、熵增过程,而Cr(Ⅵ)吸附反应为自发、放热、熵减过程;吸附Cu(Ⅱ)后的壳聚糖凝胶球不易脱附,而吸附Cr(Ⅵ)后凝胶球脱附率相对较高。借助红外表征及Langmuir、Freundlich等温模型、拟一级、拟二级动力学、颗粒内扩散模型对吸附过程拟合表明,Cu(Ⅱ)吸附机理为单层化学吸附,而Cr(Ⅵ)是单层化学吸附与多层物理吸附共同作用的吸附-还原过程。壳聚糖凝胶球对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为155.67mg/g和185.08mg/g,说明冷冻干燥法可以强化壳聚糖的吸附量,同时毫米级的壳聚糖凝胶球改善了壳聚糖粉体吸附剂难分离的问题。     

改性莜麦秸秆纤维素对Cu(Ⅱ)吸附性能的研究

以莜麦秸秆为原料制备了氨三乙酸改性纤维素吸附剂,用以吸附水溶液中的Cu(Ⅱ),研究改性莜麦秸秆纤维素吸附剂的吸附性能。结果表明:NTA-NOSC吸附剂对铜离子的吸附在10min时基本达到吸附平衡。吸附效果在pH值5时较好。吸附剂的投加量在0.02g时对铜离子的去除性能较好。     

L-半胱氨酸改性氧化石墨烯去除水中Hg(Ⅱ)

通过简单一步合成法,以L-半胱氨酸(L-Cysteine)作为改性剂,合成了工业级半胱氨酸功能化氧化石墨烯吸附剂L-Cysteine-GO。考察了不同条件下L-Cysteine-GO对Hg(Ⅱ)吸附性能的变化,如pH、吸附剂投加量、接触时间等;通过FTIR、拉曼光谱和SEM等表征手段,以探究该材料的吸附性能及机理。实验结果表明,当初始Hg(Ⅱ)浓度为200 mg/L、pH为7、投加量为1 g/L、吸附时间为60 min、温度为25℃时,最大吸附量为160.71 mg/g。准二级动力学、Freundlich模型与微观表征结果提示吸附机理为巯基等官能团对Hg(Ⅱ)的化学键合、材料对汞的静电吸附作用,主要为多层化学吸附。     

羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)吸附性能研究

以CO2为活化剂制备羊骨炭,在不同溶液pH、初始浓度、活性炭投加量等条件下,通过动态吸附试验考察羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的吸附规律,并用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对其吸附性能进行了分析。结果表明,当羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的最佳吸附量分别为:4.2 mg/g、0.07 mg/g和2.7 mg/g时,吸附液的pH值Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)为7～8、Cr(Ⅵ)为酸性pH<6;羊骨炭的投加量分别为:0.2、0.7、0.03 g;最佳初始浓度分别为:60 mg/L、15 mg/L、30 mg/L。羊骨炭对3种离子的吸附行为基本符合Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,计算得四种离子的最大吸附量分别为:4.854、1.247、0.402 mg/g。     

改性小麦秸秆对水中Cd2+吸附的研究

在微波辐射条件下,用ZnCl2改性小麦秸秆制备吸附剂处理含Cd2+废水,研究了吸附剂投加量、初始pH、吸附时间、温度对水溶液中Cd2+的去除率与吸附量的影响;通过动力学、热力学模型拟合、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,探讨其吸附机理。结果表明,改性小麦秸秆是一种具有潜在利用价值的Cd2+吸附剂,在投加量为4 g/L、初始pH为6,温度为298 K条件下处理100 mg/L的Cd2+废水,去除率达92.11%,吸附量为22.33 mg/g,吸附达到平衡的时间约为120 min;吸附动力学可以用准2级动力学方程描述;等温吸附模型符合Langmuir方程,293、303、313K温度条件下的饱和吸附量分别可达61.31、63.74和66.83 mg/g;结合SEM和FTIR谱图分析推断,改性小麦秸秆吸附Cd2+主要发生在吸附剂表层,吸附过程以化学吸附为主。     

Fe_3O_4/RGO的制备及其对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附研究

以氧化石墨烯(GO)和纳米Fe_3O_4为原料,制备磁性石墨烯气凝胶(Fe_3O_4/RGO),通过场发射扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪对Fe_3O_4/RGO进行表征,研究了Fe_3O_4/RGO对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附特性,并使用等温吸附模型、吸附动力学模型、吸附热力学模型对吸附机理进行分析。结果表明,纳米Fe_3O_4成功负载在GO气凝胶表面,并能在外加磁场作用下实现快速磁分离。Fe_3O_4/RGO对重金属离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准2级吸附动力学模型,且反应为是吸热过程,能自发进行。Fe_3O_4/RGO在25℃、p H为6时的吸附容量分别为58.48、314.5、56.12 mg/g,Fe_3O_4/RGO对重金属吸附排序为Cu(Ⅱ)Pb(Ⅱ)Cd(Ⅱ)。     

松果对废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附特性研究

以松果作为吸附剂进行了去除废水中Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附及解吸试验,研究了溶液pH值、吸附剂投加量、反应时间、溶液初始浓度对吸附效果的影响,以及不同pH值对达到吸附平衡的松果的解吸影响。结果表明:当pH值为5.0～5.5,Cu2+、Pb2+、Zn2+初始质量浓度约为25 mg/L时,吸附剂的最佳投加量分别为3、1.5、3 g/L,去除率分别为55.32%、86%、39.96%。3种重金属离子的吸附动力学方程符合Lagergren准二级动力学方程,R2均大于0.998。等温吸附研究表明:Freundlich方程能较好地描述Cu2+的等温吸附过程,Langmuir方程则能更好地描述Pb2+和Zn2+的吸附过程,用Langmuir方程拟合等温吸附数据得出松果对Cu2+、Pb2+、Zn2+的最大吸附量分别为9.10、31.65和9.60 mg/g。强酸是一种理想的Cu2+和Zn2+解吸剂。