Zn~(2+)、Cd~(2+)在腐植酸上的吸附动力学与解吸作用研究

研究了Zn~(2+)、Cd~(2+)在腐植酸上的吸附动力学及其解吸特征。考察了初始p H与温度对吸附作用的影响。结果表明,金属离子的吸附量随初始p H的升高而增大,随温度升高而增大。Z n~(2+)、C d~(2+)在腐植酸上的吸附符合伪二级吸附速率模型。吸附在腐植酸上的Z n~(2+)、Cd~(2+)在H_2O、HCl、NaOH和NaCl溶液中的解吸量的关系是:HClNaOHNaClH_2O。     

花生壳活性炭对含Cr~(6+)废水的吸附研究

研究以花生壳为原料制备的花生壳活性炭对Cr~(6+)的吸附性能。采用单因素实验研究溶液p H值、吸附剂量、吸附时间、温度、振荡速率、Cr~(6+)的初始浓度对吸附率的影响,并通过正交实验优化花生壳活性炭对Cr~(6+)的吸附条件。通过极差分析可知,在各种影响因素中,p H值的影响最大,其次是吸附剂量和吸附时间,吸附温度的影响最小。结果表明,p H值为1.0,吸附剂量为1.2g/100m L,吸附时间为5h,吸附温度为30℃,Cr~(6+)的吸附率为93.3%;并对花生壳活性炭与市售活性炭对Cr~(6+)的吸附性能进行了对比分析。     

用乳状液膜从水溶液中提取La~(3+)、Ce~(3+)

研究了用煤油—SpanS′—P_(2)4)—HCl体系的乳状液膜从水溶液中提取La~(3+)、Ce~(3+)稀土离子,考察了影响提取率的一些重要因素,得到了提取率高于99.5％的实验室最佳条件。     

La~(3+)-Zn~(2+)-Al~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs的制备及其对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究

利用尿素作为有效沉淀剂,采取均相沉淀法制备了La~(3+)-Zn~(2+)-Al~(3+)-CO_3~(2-)-LDHs,其比例为La∶Zn∶Al=1∶6∶2。通过红外光谱(FT-IR)及扫描电镜(SEM)对样品的材料性质进行了表征分析。用制备的类水滑石对含Cr(Ⅵ)废水进行了吸附处理,并且运用响应曲面法研究了温度、时间、吸附剂用量对清除率的影响。实验表明当吸附时间为1.1小时,吸附温度为42.25℃,吸附剂用量为0.08 g时,Cr(Ⅵ)的清除率达到最大值74.31%。最后通过实验证实吸附符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程为自发吸热过程。     

鱿鱼墨黑色素络合Cu~(2+)的活性研究

采用高速离心法精制的鱿鱼墨黑色素与Cu~(2+)作用,探究p H、温度、时间、黑色素添加量、Cu~(2+)浓度及盐度等因素对鱿鱼墨黑色素吸附Cu~(2+)的影响。结果表明:当p H为4,温度为60℃,吸附时间为10h,黑色素添加量为0.025g,Cu~(2+)浓度为8 mmol·L-1时,鱿鱼墨黑色素对Cu~(2+)的吸附量最大,达到70%。不同浓度的氯化钠和氯化镁对黑色素吸附Cu~(2+)的影响较小,氯化铁对黑色素吸附Cu~(2+)的影响很大,随着氯化铁浓度的增大,吸附量急剧减小。     

Ce~(3+)掺杂对0.65CaTiO _3–0.35LaAlO_3陶瓷微波介电性能的影响

以EDTA为络合剂,采用聚合物前驱体法合成了0.65CaTiO_3–0.35(La_(1–x)Ce_x)AlO_3(CTLCA–x)微波介质陶瓷。研究了Ce~(3+)取代La~(3+)对陶瓷微波介电性能、显微结构以及晶体结构的影响。结果表明:采用聚合物前驱体法合成的CTLCA–x陶瓷,相比于传统固相法,烧结温度降低了125℃左右,在所研究的组成范围内均能形成正交相固溶体,随着Ce~(3+)掺杂量x的逐渐增加,单位晶胞体积减小,陶瓷的品质因数Q×f和介电常数ε_r均增加,但频率温度系数τ_f下降。当x=0.2时,CTLCA~–0.2陶瓷在1 325℃保温3 h烧结后具有最佳的微波介电性能:ε_r=42.7,Q×f=39 159 GHz,τ_f=–7×10~(–6)/℃。     

Pr~(3+)、Ce~(3+)共掺LiYSiO_4闪烁体的发光性能

采用固相合成法制备了LiY_(0.99-x)Ce_(0.01)Pr_xSiO_4(x=0～5%)系列化合物,采用X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱、X射线激发发射光谱以及光致发光衰减曲线对其系列化合物的物相、发光性能进行了表征。结果表明:在煅烧温度为1100℃所制备的样品均为纯LiYSiO_4相;Ce~(3+)的吸收峰位于325和364nm。Pr~(3+)、Ce~(3+)共掺时,由于Pr~(3+)-Ce~(3+)之间的能量传递作用,在250nm波长的紫外光激发下,在400 nm处产生了Ce~(3+)的特征发射峰。随着Pr~(3+)掺杂量的增加,Ce~(3+)在X射线激发下的发光强度逐渐下降,但Ce~(3+)在320 nm的波长激发下的衰减逐渐变快。     

聚苯乙烯马来酸酐-壳聚糖对水溶液中La~(3+)富集的研究

以聚苯乙烯马来酸酐(PSMA)和壳聚糖(CS)为原料制备了一种新型的固体吸附剂,聚苯乙烯马来酸酐-壳聚糖(PSMA-CS),它用于水溶液中低浓度La~(3+)的富集。实验通过元素分析、红外光谱分析、电镜扫描以及热重分析对PSMA、CS、PSMA-CS和负载了La~(3+)的PSMA-CS进行了表征,并均取得了相应的结果和数据。对影响PSMA-CS富集La~(3+)的各种因素以及吸附机理分别进行了实验研究,取得了最佳富集条件,其结果表明PSMA-CS对La~(3+)具有很强的吸附能力。     

功能化壳聚糖磁性微球的制备及其对Cr~(3+)、Ni~(2+)的吸附

以经SiO_2包覆的Fe_3O_4和4-氯苯基异氰酸酯修饰的壳聚糖为原料,六亚甲基双异氰酸酯(HDI)为连接剂,制得功能化Fe_3O_4@Si O_2-壳聚糖磁性微球(磁性微球C),并利用SEM、FTIR对其进行表征,考察了所得磁性微球C对Cr~(3+)和Ni~(2+)的吸附性能。结果表明:磁性微球C的平均粒径为520 nm左右且分散性好。对Cr~(3+)、Ni~(2+)的吸附在60 min内达到平衡,在吸附剂质量为0.2 g,Cr~(3+)浓度为2.5 mmol/L,p H=3.0时,Cr~(3+)的单位吸附量为191.1 mg/g;在Ni~(2+)浓度为0.1 mmol/L,pH=5.0时,Ni~(2+)的单位吸附量为4.725 mg/g。所测等温吸附数据既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。     

壳聚糖/聚丙烯酸水凝胶的制备及对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附

以丙烯酸(AA)和壳聚糖(CS)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用辉光放电电解等离子体(GDEP)技术在水溶液中一步引发制备了壳聚糖/聚丙烯酸(CS/PAA)水凝胶。采用FTIR、XRD和SEM对水凝胶的结构和形貌进行了表征,考察了溶液p H、吸附时间和初始质量浓度对Cu~(2+)和Cd~(2+)吸附的影响,探讨了水凝胶的重复利用性。结果表明:AA成功接枝到了CS链上,形成了具有多孔三维网络结构的CS/PAA水凝胶;该水凝胶对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式;在最佳吸附p H下(p H=4.3),吸附120 min,CS/PAA水凝胶对Cu~(2+)和Cd~(2+)的最大实际吸附量分别为151.2和298.8 mg/g;该水凝胶在0.015mol/L乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)溶液中吸附解吸4次后,吸附量变化不大,说明CS/PAA水凝胶具有优异的再生和重复利用性。     

三氧化二铁涂层火山岩吸附Ni~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)的研究

本试验采用水热法和高温煅烧法结合的方式制备三氧化二铁涂层火山岩。利用改性火山岩作为吸附材料对水体中三种主要重金属离子(Ni~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+))的吸附机理进行了深入的研究,本试验将试验吸附温度设定为20℃,pH值对改性火山岩去除水体中的重金属离子影响十分明显,三种重金属离子的最佳p H值为5.0~6.0。     

粉煤灰基地质聚合物制备及其对Cu~(2+)的吸附性能

为探讨地质聚合物的制备条件对其孔隙结构和吸附性能的影响,以粉煤灰为原料、水玻璃为碱激发剂,分别改变水玻璃模数、液固比、养护温度、养护时间制备地质聚合物,改变溶液的pH值、地质聚合物加入量、吸附时间、Cu~(2+)初始浓度进行Cu~(2+)吸附试验,采用N_2吸附法测量粉煤灰基地质聚合物的孔隙结构,并采用分光光度法分析粉煤灰基地质聚合物对Cu~(2+)的吸附效果。结果表明:不同条件下制备的地质聚合物,孔径主要分布在1~3 nm和70~110 nm;当液固比为0.9、养护温度80℃、养护时间3 d、水玻璃模数为1.4时,制备的地质聚合物比表面积最大,Cu~(2+)吸附量达46.3 mg/g;液固比为1.1时,地质聚合物中1.5~6.0 nm孔含量最高,Cu~(2+)吸附量为43.1 mg/g,养护温度对吸附效果的影响不大;随着养护时间的增加,地质聚合物对Cu~(2+)吸附量增加;地质聚合物对Cu~(2+)的单位吸附量与地质聚合物的比表面积有关,比表面积越大,吸附量越大。在Cu~(2+)溶液pH4的情况下,地质聚合物对铜离子的单位吸附量随p H值的降低而减少,其吸附等温线符合Freundlich吸附方程。     

生物除磷颗粒污泥对Zn~(2+)的去除特性研究

采用生物除磷颗粒污泥来去除Zn~(2+),考察了Zn~(2+)初始含量、污泥含量、p H、温度、反应时间和共存离子对Zn~(2+)去除效果的影响,并通过傅里叶变换红外光谱分析去除Zn~(2+)的主要官能团。结果表明,生物除磷颗粒污泥对质量浓度100 mg/L的Zn~(2+)的最大吸附量为29.55 mg/g,平衡吸附量为17.54 mg/g,优化p H为5、温度为25~35℃、污泥的质量浓度为1.0 g/L。Zn~(2+)的去除过程分为快速吸附、慢速吸附和吸附平衡3个过程,符合准2级动力学方程。Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)通过离子交换参与了Zn~(2+)的去除,去除Zn~(2+)的行为主要是依赖聚磷菌的作用来完成的,Zn~(2+)在细胞内的比例为33.52%;去除Zn~(2+)的主要官能团为脂碳链、羧基、伯醇、多聚糖、磷酸基和硫酸基团。     

Sm~(3+)、Ce~(3+)掺杂Y_2O_3:Eu~(3+)的低温燃烧法制备及发光性能

采用低温燃烧法分别制备了Y_2O_3:Eu~(3+)和钐(Sm~(3+))、铈(Ce~(3+))掺杂的Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉,并研究了反应温度及掺杂量对荧光粉性能的影响。使用激光粒度仪、X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪,对样品的物相、粒度及发光特性进行了表征和分析。结果表明,Y_2O_3:Eu~(3+)的最佳反应温度为200℃,Sm~(3+)和Ce~(3+)掺杂Y_2O_3:Eu~(3+)的粒径分别分布在396～615 nm和531～955 nm,Sm~(3+)和Ce~(3+)的掺杂均能显著增强Y_2O_3:Eu~(3+)红色荧光粉的发光性能。     

蜂巢石改性及其对Mn~(2+)吸附试验研究

为探讨硫酸对蜂巢石吸附材料改性的影响因素,以及改性蜂巢石对Mn~(2+)的吸附特性,采用正交试验法研究了硫酸改性条件对蜂巢石比表面积、孔容、孔径的影响;对改性蜂巢石和未改性蜂巢石做了SEM和XRD对比分析;通过静态吸附试验探讨了硫酸改性蜂巢石对Mn~(2+)的最佳吸附条件。试验结果表明,硫酸浓度为0.50mol/L,改性时间为30 min,温度为35℃时改性最佳,改性后蜂巢石比表面积、孔容分别达到21.15 m2/g、0.053cm3/g左右,平均孔径为5 nm;SEM和XRD对比分析发现,改性后蜂巢石表面变得粗糙蓬松,微孔增加,空隙率和孔道通透性提高,出现了Ca SO4·2H2O单斜晶体;改性蜂巢石投加量和溶液的p H值是影响吸附效果的重要因素,当溶液p H值为5,改性蜂巢石投加量为4 g/L,Mn~(2+)初始质量浓度为5 mg/L时,对Mn~(2+)的去除率达85%以上,吸附量超过10.0 mg/g。     

壳聚糖固化单宁颗粒的制备及其吸附Cu~(2+)离子的研究

采用壳聚糖颗粒为固化介质,将单宁和壳聚糖以共价方式结合,制备了壳聚糖固化单宁颗粒吸附剂。采用红外光谱对所得吸附剂进行表征,并研究了各种操作条件,如溶液的pH值、溶液Cu~(2+)离子浓度、吸附时间等对吸附性能的影响。结果表明,升高溶液的pH值(实验中pH不大于7)和Cu~(2+)离子浓度会提高吸附剂的吸附量;吸附剂对Cu~(2+)离子有较快的吸附速度,60 min可达到吸附平衡;溶液中共存的Na~+离子会降低吸附剂对Cu~(2+)离子的吸附能力;对Cu~(2+)离子的吸附规律符合Langmuir吸附等温模型,最大吸附量达到75.23 mg·g~(-1)。     

巨大芽孢杆菌生物絮凝剂同时去除水中Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)的研究

巨大芽孢杆菌絮凝剂(BMF)是一种能够同时有效地去除Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)的生物絮凝剂,且在不同的条件下去除率高低为Pb~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+)。这3种重金属离子的去除效率均受p H、BMF投加量、搅拌时间和温度的影响,其中温度影响较小。通过X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析可知,BMF的主要成分为蛋白质和多糖,在絮凝过程中起主要作用的是多糖上的羟基和羧基。阐述了BMF对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)的絮凝机理包括化学反应、吸附架桥、氢键和静电引力作用等。     

高炉渣对Cr~(6+)吸附性能的研究

为研究高炉渣吸附水中Cr⁽⁶⁺⁾的吸附性能和吸附机理,实验考察了高炉渣投加量、吸附时间、吸附温度和溶液的pH值对Cr(6+)的吸附性能和吸附机理,实验考察了高炉渣投加量、吸附时间、吸附温度和溶液的pH值对Cr⁽⁶⁺⁾吸附效果的影响。结果表明,在Cr(6+)吸附效果的影响。结果表明,在Cr⁽⁶⁺⁾浓度为15 mg/L、常温(25℃)、振荡频率为120 r/min、高炉渣吸附剂投加量为0.2 g、吸附时间为60 min、废水pH=1.5的条件下,Cr(6+)浓度为15 mg/L、常温(25℃)、振荡频率为120 r/min、高炉渣吸附剂投加量为0.2 g、吸附时间为60 min、废水pH=1.5的条件下,Cr⁽⁶⁺⁾去除率可达到80.93%,吸附温度对吸附效果影响不大。通过吸附动力学和吸附等温线实验得出,高炉渣吸附Cr(6+)去除率可达到80.93%,吸附温度对吸附效果影响不大。通过吸附动力学和吸附等温线实验得出,高炉渣吸附Cr⁽⁶⁺⁾的吸附曲线符合伪一级动力学方程式和Freundlich吸附等温方程,吸附是容易发生的。     

盐酸改性海泡石对含Ni~(2+)废水处理效果研究

以天然海泡石为原料,以盐酸为改性剂,制备了盐酸改性海泡石并用于含Ni2+废水的处理。以盐酸改性海泡石对Ni2+吸附量为评价指标,考察了吸附时间、反应温度、p H和Ni2+初始质量浓度对实验结果的影响。实验发现,在一定条件下,盐酸改性海泡石对Ni2+的吸附量随着吸附时间、温度、p H与Ni2+初始质量浓度的增加而增加。盐酸改性海泡石对Ni2+的吸附与二级动力学方程(K2=0.627 7,Qe=2.59)和Langmuir等温吸附模型(Qmax=3.34,KL=0.022 6)能够较好拟合。对质量浓度为50 mg/L的含Ni2+废水,在25℃,p H为5,10 g/L盐酸改性海泡石投加量的条件下,所制备的盐酸改性海泡石对Ni2+的饱和吸附量为2.40 mg/g。考察了盐酸改性海泡石对ρ(Ni2+)为68.48 mg/L的某电镀生产废水的处理效果,其最佳实验θ为65℃,p H为6,t为30 min,投加量为30 g/L盐酸改性海泡石,此条件下Ni2+去除率为98.39%。     

改性文冠果活性炭吸附Ca~(2+)的研究

采用硝酸对文冠果活性炭进行氧化改性,探讨了Ca⁽²⁺⁾溶液初始浓度、吸附温度、时间、pH值对Ca(2+)溶液初始浓度、吸附温度、时间、pH值对Ca⁽²⁺⁾吸附的影响。分析了吸附热力学和动力学,初步探讨了吸附机理。实验表明,当Ca(2+)吸附的影响。分析了吸附热力学和动力学,初步探讨了吸附机理。实验表明,当Ca⁽²⁺⁾的初始浓度为500 mg/L,吸附温度为40℃,吸附时间为120 min,pH值为2时,吸附量最大,可达285.9 mg/g。硝酸改性文冠果活性炭吸附Ca(2+)的初始浓度为500 mg/L,吸附温度为40℃,吸附时间为120 min,pH值为2时,吸附量最大,可达285.9 mg/g。硝酸改性文冠果活性炭吸附Ca⁽²⁺⁾符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线模型,吉布斯自由能ΔG°<0、焓变ΔH°<0、熵变ΔS°<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。