ZnCl_2改性煤矸石对甲基橙的吸附性能研究

以煤矸石为原料,利用ZnCl_2对其进行改性处理,以甲基橙溶液模拟染料废水,在恒温振荡条件下进行吸附实验。研究了ZnCl_2和煤矸石的质量比、煅烧温度、煅烧时间对改性煤矸石吸附甲基橙效果的影响。结果表明:最佳的改性条件为ZnCl_2和煤矸石的质量比为0.7∶1,煅烧温度为550℃,煅烧时间为3 h。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对改性煤矸石进行了表征,并研究了改性煤矸石对甲基橙的吸附性能。吸附热力学研究表明,去除甲基橙的过程符合Langmuir吸附等温式;吸附动力学研究表明,改性煤矸石对甲基橙的吸附过程符合拟二级动力学模型。     

改性活性炭对甲基橙的吸附

用盐酸和氨水对活性炭进行改性获得改性活性炭,将其用于处理甲基橙废水,考察了改性条件、振荡速度和温度等因素对甲基橙吸附性能的影响,采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合,并分析吸附过程的热力学特征. 结果表明,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附效果优于氨水改性活性炭,在甲基橙初始浓度60 mg/L、溶液体积50 mL、温度20℃、振荡速度100 r/min、盐酸改性活性炭投加量0.2 g时,24 h基本达到吸附平衡,甲基橙去除率为93.7%. 不同温度下,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附符合Langmuir(RC2>0.95)和Freundlich(RC2>0.97)吸附等温模型,饱和吸附量达112.7 mg/g. 热力学参数DG0<0,DH0>0,DS0>0,表明盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附是自发吸热反应,其吸附动力学可用准二级动力学方程描述,随振荡速度增加,吸附速率常数增加.     

负载型TiO_2复合材料对甲基橙的吸附行为及光催化降解动力学

以4A沸石和天然蛭石为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/4A沸石和TiO2/天然蛭石光催化复合材料,研究了复合材料对偶氮染料甲基橙的暗态吸附规律和光降解性能。结果表明:复合材料对甲基橙的吸附规律都较好地符合Langmu ir和Freund lich吸附等温模型;在紫外光辐照30 m in条件下,TiO2/4A沸石和TiO2/天然蛭石光催化材料对6.11×10-5mol/L的甲基橙水溶液的脱色率分别达到78.5%和84.6%,比同种方法制备的纯TiO2(68%)高,而且对甲基橙光催化反应可用一级反应动力学方程进行描述。     

硫酸改性甘草废渣对结晶紫和甲基橙染料的吸附

将改性甘草废渣生物吸附剂(SGR)用于对含结晶紫和甲基橙染料模拟废水的吸附。通过扫描电镜、红外光谱和表面官能团的测定对改性前后的甘草废渣进行了表征。结果表明:经硫酸改性后,甘草废渣表面结构发生了变化,表面活性基团的数目也相应增加。根据Langmuir等温方程式计算SGR对结晶紫和甲基橙的饱和吸附量分别为157.60、64.86 mg/g。改性甘草废渣吸附剂对两种染料的吸附符合二级动力学方程。     

ACFs吸附溶液中甲基橙的性能研究

利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面分析仪和FTIR对活性炭纤维(ACFs)进行表征,并研究了ACFs对溶液中甲基橙的吸附性能。考察了吸附动力学、pH值、吸附温度及甲基橙溶液初始浓度对吸附性能的影响。实验结果表明,平衡吸附时间选取150 min,在溶液为中性条件下,溶液中甲基橙的去除率最高,溶液pH值为6时去除率达到最大值为93.45%;溶液温度为25℃时,ACFs的吸附效果最好;甲基橙的去除率随着甲基橙初始浓度增加而增大。等温吸附数据符合Freundlich吸附等温模型,吸附反应过程符合Langergren准一级动力学方程。     

HNO_3改性鱼鳞对染料废水中甲基橙吸附探究

利用HNO_3对草鱼鱼鳞浸泡改性制备吸附剂,通过系列吸附实验,考察甲基橙初始浓度、鱼鳞投加量和吸附温度等因素对改性鱼鳞吸附水中的甲基橙性能的影响,通过FTIR、XRD、吸附等温线和吸附动力学分析吸附机理。结果表明,鱼鳞用1 mol/L HNO_3浸泡3 h所制备的吸附剂对甲基橙染料废水具有很好的吸附性能;在室温(20～25℃)条件下,溶液pH介于4～9,10 g/L改性鱼鳞吸附剂的投加量和初始甲基橙浓度为100 mg/L时,改性鱼鳞吸附剂对甲基橙吸附在反应2 h时效果最佳;通过吸附等温线实验发现,HNO_3改性鱼鳞对甲基橙的吸附符合Freundlich吸附等温式,而动力学实验表明吸附过程符合准二级动力学模型;FTIR和XRD分析表明,HNO_3改性鱼鳞溶解了其中部分羟基磷灰石,对甲基橙的吸附主要是改变其物理结构而提高吸附效果。     

复合改性蒙脱石的制备及对甲基橙吸附性能的研究

本实验分别用CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)和三氯化铁对蒙脱石进行有机改性和无机改性,并探究了其对甲基橙吸附能力的研究。通过实验得出复合改性后的蒙脱石对甲基橙的最佳吸附条件为:吸附时间为75 min,甲基橙的浓度为32 mg/L,复合改性蒙脱石与32 mg/L的甲基橙溶液的最佳固液比为6. 4∶1,在最佳吸附条件下有机-无机复合改性后的蒙脱石对甲基橙的吸附率可达到97. 96%,未改性的蒙脱石吸附率只有57. 41%,复合改性后的蒙脱石对甲基橙的吸附率有显著的提高。     

ZnCuNi-LDHs的制备及其对MO吸附性能研究

以硝酸锌、硝酸铜和硝酸镍为原料，三乙醇胺为碱源，采用水热合成法制备出3种ZnCuNi-LDHs复合纳米材料，并用于染料废水甲基橙中阴性离子的吸附研究。结果表明，ZnCuNi-LDHs吸附甲基橙符合准二级动力学模型，吸附反应为化学吸附，自发放热反应。考察各种条件下的吸附能力，在25℃、初始pH的条件下，向20 mL(20 mg/L)甲基橙溶液中投加25 mg 3种ZnCuNi-LDHs,对甲基橙的去除率可分别达98.5%、94.7%、92.4%;对MO最大吸附量分别为1 163、1 230、1 712 mg/g;经过3次循环利用后，Zn-Cu-Ni-LDHs对甲基橙的吸附率仍分别可达71.5%、61.2%、50.6%。     

镁铝水滑石焙烧产物对甲基橙溶液的吸附性能

本文研究了Mg-Al-LDHs焙烧产物(LDO)对甲基橙的吸附性能并讨论了焙烧温度和吸附温度对反应的影响.结合XRD表征结果得到450℃焙烧产物在吸附甲基橙溶液后,恢复为LDHs层状结构;其对甲基橙溶液的吸附主要是层间吸附,即甲基橙可进入Mg-Al水滑石层间;此外,还对吸附动力学进行了讨论,结果表明:LDO对甲基橙的吸附符合准二级动力学模型.     

热改性生物质炭微球及对水中结晶紫的吸附

利用油茶果壳制备了一种生物质炭微球,并且对其进行热改性后用于对水中结晶紫的吸附去除研究。BET表征结果表明改性后的炭微球中有较多中孔结构,比表面积可达349.240m~2/g。吸附实验考察了溶液吸附动力学、溶液pH值的影响和等温吸附。实验结果表明在结晶紫溶液的pH为8时其吸附效果最佳,动力学实验结果表明在120min时油茶籽壳生物质炭微球对结晶紫的吸附可达到吸附平衡,且动力学拟合的结果显示其动力学吸附行为更符合拟二级动力学模型。吸附等温线数据较符合Langmuir模型(R20.96),在25℃下,热改性处理后的油茶籽壳生物质炭微球吸附结晶紫的最大吸附量达到了40.1mg/g。     

改性花生壳对酸性橙Ⅱ的吸附影响因素及动力学研究

分别采用草酸、乙酸、盐酸对花生壳进行酸化改性,制备得到3种生物吸附剂:草酸改性花生壳(OPS)、乙酸改性花生壳(APS)、盐酸改性花生壳(HPS);将其用于吸附酸性橙Ⅱ,考察了改性剂、改性花生壳粒度、吸附时间、酸性橙Ⅱ溶液pH值、改性花生壳投加量及酸性橙Ⅱ溶液初始浓度等因素对吸附率的影响,初步探讨了吸附动力学。结果表明,改性花生壳对酸性橙Ⅱ的吸附能力较未改性花生壳显著提高,其中HPS的吸附效果最好。在改性花生壳粒度为120目、吸附时间为100min、酸性橙Ⅱ溶液pH值为2.3、改性花生壳投加量为10g·L~(-1)、酸性橙Ⅱ溶液初始浓度为50mg·L~(-1)时,OPS、APS和HPS对酸性橙Ⅱ的吸附率分别为88.6%、92.0%和95.4%。吸附动力学研究表明,改性花生壳对酸性橙Ⅱ的吸附行为符合Lagergren准二级动力学模型,吸附过程主要为化学吸附,且吸附速率常数与改性剂酸度有关。     

秸秆对甲基紫染料吸附性能的研究

利用浓硫酸处理制备秸秆活性炭,以一定浓度的甲基紫溶液为模拟染料废水,研究了溶液pH值、甲基紫的初始浓度、吸附时间、吸附剂用量因素对甲基紫吸附性能的影响,结果表明:秸秆活性炭是具有高去除率的廉价吸附剂,最大去除率接近90%。甲基紫染料在秸秆上的吸附过程符合二级动力学模型,并计算了相应的吸附动力学参数。     

NaOH改性鱼鳞对染料废水中结晶紫吸附研究

研究了鱼鳞制备吸附剂的吸附性能,利用NaOH对其进行改性,再通过吸附实验来验证改性鱼鳞的吸附性能。结果表明,鱼鳞用0.1 mol/L NaOH在90℃的水浴锅中加热1 h,所制备的吸附剂对结晶紫染料废水具有很好的吸附性能。对改性前后的鱼鳞进行红外光谱和XRD分析可知,NaOH处理后的鱼鳞胶原蛋白减少,得到脱胶鱼鳞吸附剂。对结晶紫的最佳吸附条件为:结晶紫初始浓度150 mg/L,吸附剂用量10 g/L,吸附温度25℃,吸附时间1.5 h,pH为4～11。通过吸附等温线和动力学实验研究表明,结晶紫的吸附机理与Langmuir模型和准二级动力学模型更相符。该研究结果可为吸附染料废水提供参考。     

硫酸铁改性氧化铝对甲基橙的吸附性能研究

本文研究了利用硫酸铁改性的活性氧化铝对偶氮染料甲基橙的吸附性能。主要考察了吸附温度、振荡器转速、活性氧化铝的用量、甲基橙的初始浓度以及pH值等因素对甲基橙吸附性能的影响,确定改性氧化铝吸附甲基橙的最佳工艺条件。结果表明,吸附温度为40℃、转速为240 r/min、活性氧化铝的用量3.0 g、甲基橙的初始浓度为200 mg/L、甲基橙废水的pH值为7,此时甲基橙的吸附率可达到84.3%。     

粘胶纤维的阳离子改性及吸附性能研究

以粘胶纤维为原料,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,合成了阳离子改性粘胶纤维,采用正交试验法和单因素实验考察了氢氧化钠用量、反应温度、反应时间对阳离子改性粘胶纤维吸附甲基橙性能和氮含量的影响,得出了最佳反应工艺条件为:反应温度为70℃,反应时间为1h,醚化剂的加入量为粘胶纤维的30%,碱液的加入量为0.72g,加入量为粘胶纤维的1%。采用紫外分光光度计测定了阳离子改性粘胶纤维的吸附性能,实验结果表明:阳离子改性粘胶纤维对染料的吸附具有选择性,对甲基橙溶液的吸附能力明显优于次甲基蓝溶液。     

次氯酸钠改性磁性碳纳米管吸附剂的制备及吸附性能研究

本文利用直接制备的碳纳米管原始样品作为偶氮染料的吸附剂,采用次氯酸钠溶液对碳纳米管进行表面修饰改性,改性后显著提高了吸附剂的吸附容量,本工艺简单有效,所获得的吸附剂具有磁性,吸附过后用磁铁易于达到固液分离的效果.吸附性能结果表明,次氯酸钠改性后碳纳米管对水中甲基橙去除效果明显高于未改性的碳纳米管.吸附剂对水中甲基橙的吸附在70 min基本达到平衡,吸附过程符合准2级动力学模型(R2＞0.99).改性后的磁性碳纳米管吸附甲基橙的平衡吸附量qe与甲基橙溶液的平衡浓度ρe的关系满足Langmuir(R2＞0.99),Freundlich ( R2＞0.98)以及Dubinin-Radushkevich(D-R)(R2＞0.99)等温吸附模型.通过Langmuir模型计算可知改性磁性碳纳米管最大吸附容量为29.2 mg·g-1,吸附过程为有利吸附,由D-R模型计算结果可以推断,次氯酸钠改性后的磁性碳纳米管对水溶液中甲基橙的吸附以物理吸附为主.     

物理超声改性膨润土吸附结晶紫染料的性能研究

为避免化学改性膨润土消耗大量化学试剂和二次污染,利用超声波对钙基膨润土进行改性得到超声钙基膨润土吸附材料,并将其用于吸附处理结晶紫模拟的染料废水。考察了超声制备工艺条件对吸附材料吸附性能的影响,并对其吸附机制及吸附热力学进行了研究。结果表明,在超声功率为100 W,超声时间为7 h的条件下制备得到的改性膨润土吸附效果最佳,对250 mg/L的结晶紫去除率达99.64%,吸附量达249.09 mg/g;准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程更适合描述该吸附机制,即对结晶紫的吸附主要是由化学吸附控制的单分子层吸附为主;热力学分析表明该吸附为自发吸热过程,高温对吸附更有利。     

载铁酵母对甲基橙吸附性能的研究

采用浸渍法制备载铁酵母,研究p H值、吸附时间等因素对其吸附甲基橙的性能影响,确定适宜的吸附条件和再生方法。结果表明,在室温下,处理质量浓度为10 mg/L的甲基橙溶液50 m L,p H=6.62,载铁酵母用量为0.2 g,搅拌吸附90 min,脱色率可达90%,吸附后的载铁酵母用0.3%的过氧化氢溶液处理获得一定程度的再生。通过载铁改性提高了酵母对甲基橙的吸附能力,吸附快速,适用的p H范围较宽。     

磁改性生物质的固相热合成及其对甲基橙的吸附研究

利用过渡金属元素对生物质甘蔗渣进行改性,采用固相热处理法制备磁性复合材料,并对所得材料的形貌和所含官能团进行了TEM和FT-IR表征。以阴离子染料甲基橙为模型有机染料,用吸附率作为评价指标,研究了改性元素种类、质量比、吸附剂用量、甲基橙初始浓度、溶液p H、温度以及时间等实验条件对复合材料吸附性能的影响。在优化条件下,铁、镍磁改性吸附剂对甲基橙的吸附率达到92%。此外,吸附后的材料可方便地通过磁铁回收再利用。     

环氧氯丙烷改性花生壳吸附水中次甲基蓝的研究

以花生壳为原料,环氧氯丙烷为改性剂,对花生壳进行改性制备吸附剂,并对其吸附次甲基蓝的性能作了较系统的研究.结果表明,在2.0g花生壳中分别加入1.25moL/L的NaOH溶液45mL和环氧氯丙烷25mL,控制温度40℃,搅拌反应30分钟,得到改性的花生壳,用此改性的花生壳吸附次甲基蓝的最佳条件为:处理100mg/L的次甲基蓝溶液50mL用0.2g改性花生壳,pH在6.48,搅拌吸附60分钟,在此条件下吸附率可达99%,脱色效果显著;吸附后的花生壳用0.5mol/LNaOH溶液再生,重复使用3次对次甲基蓝的吸附率在96%以上;同时,比较了改性花生壳和未改性花生壳对次甲基蓝的吸附性能,未改性花生壳对次甲基蓝的吸附率为82%,改性花生壳对次甲基蓝的吸附率为99%.