磁性石墨烯对铀的吸附性能研究

利用氧化石墨烯和Fe Cl3·6H2O制备了磁性氧化铁材料(GNs-Fe3O4),并利用扫描电镜进行了形貌表征。将材料用于铀(VI)离子的吸附,研究了溶液p H值,吸附时间,铀(VI)溶液初始浓度和温度对吸附效果的影响。研究表明,GNs-Fe3O4对铀(VI)吸附的最佳p H值为5.5,3h达到吸附平衡,材料对铀(VI)的最大饱和吸附量为72mg/g。吸附符合准二级动力学模型,表明吸附行为受化学作用控制,吸附过程可用Langmuir等温式描述。     

Adsorption characteristics of U(Ⅵ)on tea waste

通过静态吸附实验,考察了铀溶液初始pH、初始浓度以及吸附时间、吸附剂粒度、温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响,分析了吸附过程的动力学行为及等温吸附特性,并通过红外光谱和扫描电镜探讨了吸附机理。结果表明:pH对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响较大,pH为2和6时吸附量分别为13.90、43.19 mg·g^-1。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程较慢,吸附过程需要12 h才能达到平衡。吸附过程的准二级动力学方程的拟合效果优于准一级动力学方程。吸附量随铀溶液浓度的增加而增大,而吸附率则相反。铀溶液初始浓度为10~100 mg·L^-1,相应的吸附量为9.40~70.05 mg·g^-1,吸附率为94.04%~70.05%。茶渣吸附U(Ⅵ)的动力学行为更符合准二级动力学方程,等温吸附数据对Freundlich方程的拟合度较高。茶渣粒度及温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响不大。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程中,起主要作用的基团有羟基、羰基、硝基、P—O、Si—O。     

茶渣吸附U(Ⅵ)的特性

通过静态吸附实验,考察了铀溶液初始pH、初始浓度以及吸附时间、吸附剂粒度、温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响,分析了吸附过程的动力学行为及等温吸附特性,并通过红外光谱和扫描电镜探讨了吸附机理。结果表明:pH对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响较大,pH为2和6时吸附量分别为13.90、43.19 mg·g^-1。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程较慢,吸附过程需要12 h才能达到平衡。吸附过程的准二级动力学方程的拟合效果优于准一级动力学方程。吸附量随铀溶液浓度的增加而增大,而吸附率则相反。铀溶液初始浓度为10~100 mg·L^-1,相应的吸附量为9.40~70.05 mg·g^-1,吸附率为94.04%~70.05%。茶渣吸附U(Ⅵ)的动力学行为更符合准二级动力学方程,等温吸附数据对Freundlich方程的拟合度较高。茶渣粒度及温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响不大。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程中,起主要作用的基团有羟基、羰基、硝基、P-O、Si-O。     

废白土榴莲壳粘土生物炭的制备及对Cr(VI)的吸附

以废白土与榴莲壳为原料制备了粘土生物炭吸附剂(spent bleaching earth biochar,SBEC)、以废白土为原料制备了粘土炭基吸附剂(spent bleaching earth,SBE)吸附废水中的Cr（VI）。用比表面积分析、SEM、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。考察了溶液初始pH、Cr(VI)溶液浓度、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度分别对吸附Cr(VI)的影响。25℃下pH为3时、SBEC 投加量为0.5g/L、Cr(VI)初始浓度为100mg/L、吸附时间120min,SBEC对Cr(VI)去除效率最高为86.1%,SBE则在pH为2去除效率最高为52.5%。SBEC、SBE对Cr(VI)的吸附过程符合准二级动力学模型,SBEC吸附过程符合Freundlich模型,SBE则与Langmuir吸附等温线模型较符合;吸附行为是自发吸热过程。经过5次吸附-脱附后,SBEC对Cr(VI)的去除率达58.8%。     

偕胺肟基乙烷桥键介孔二氧化硅对铀的吸附研究

采用水热法合成了氰基化乙烷桥键的介孔材料,经胺肟功能化后制备出偕胺肟基介孔SiO_2材料(AO-PMOs)。利用AO-PMOs对铀溶液进行吸附实验,探讨了铀溶液初始质量浓度、pH值以及吸附时间对AO-PMOs吸附铀的影响,并采用FTIR,SEM,EDS技术进行表征分析。结果表明:在溶液初始pH值为5,铀质量浓度为10 mg/L,吸附剂投加量为20 mg,反应温度为303 K的条件下,吸附效果较佳,吸附率最大为99.04%,吸附量可达25 mg/g。该吸附过程与准二级动力学模型(R~20.99),Langmuir和Freundlich等温吸附模型(R~20.98)能较好地拟合。偕胺肟基在AO-PMOs吸附铀过程起主要作用。     

废白土榴莲壳粘土生物炭的制备及对Cr(VI)的吸附

以废白土与榴莲壳为原料制备了粘土生物炭吸附剂(spent bleaching earth biochar,SBEC)、以废白土为原料制备了粘土炭基吸附剂(spent bleaching earth,SBE)吸附废水中的Cr（VI）。用比表面积分析、SEM、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。考察了溶液初始pH、Cr(VI)溶液浓度、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度分别对吸附Cr(VI)的影响。25℃下pH为3时、SBEC 投加量为0.5g/L、Cr(VI)初始浓度为100mg/L、吸附时间120min,SBEC对Cr(VI)去除效率最高为86.1%,SBE则在pH为2去除效率最高为52.5%。SBEC、SBE对Cr(VI)的吸附过程符合准二级动力学模型，SBEC吸附过程符合Freundlich模型，SBE则与Langmuir吸附等温线模型较符合；吸附行为是自发吸热过程。经过5次吸附-脱附后,SBEC对Cr(VI)的去除率达58.8%。     

膨胀石墨负载氧化锌吸附废水中的Cr(Ⅵ)

采用化学氧化法将氧化锌负载在膨胀石墨表面,制备了膨胀石墨氧化锌复合材料。以废水中的Cr(VI)为去除对象,采用静态吸附法,研究了Cr(VI)在膨胀石墨氧化锌表面的吸附行为,探讨了Cr(VI)初始浓度、溶液pH等因素对吸附效果的影响;并从吸附热力学和动力学角度讨论了吸附机理。结果表明,吸附量可达99.46 mg/g,吸附焓变为11.64 kJ/mol;拟二级动力学模型和Langmuir等温方程式能较好的拟合吸附过程,证明Cr(VI)主要以单分子层形式被吸附于吸附剂表面且整个吸附过程放热反应占主导地位。     

氧化石墨相氮化碳吸附水中U(VI)的性能与机理研究

本试验采用酸刻蚀及氧化处理制备了氧化氮化碳（OCN）纳米材料，探究了OCN对水中U(VI)的吸附-解吸性能。考察了溶液pH，温度，OCN投加量，反应时间U(VI)初始浓度等影响因素对OCN吸附U(VI)的影响，并探讨了吸附机制。试验结果表明，OCN对U(VI)有良好的吸附效果，在pH为5，30℃，U(VI)的初始浓度为10mg/L，OCN的投加量为200mg/L时，OCN对U(VI)吸附率达98.9%，比未改性的石墨相氮化碳(g-C3N4)吸附U(VI)的性能提高了约30%，吸附反应在10min即到达吸附平衡。pH是影响OCN吸附U(VI)的重要影响因素，温度等因素对U(VI)的吸附影响较小。拟二级动力学方程和Langmuir模型很好地拟合了吸附过程，OCN对U(VI)的吸附过程为自发的吸热过程。吸附解吸实验结果表明OCN具有良好的重复利用性，作为一种高性能吸附剂在含U(VI)废水处理方面拥有广阔的应用前景。     

短孔道介孔二氧化硅SBA-15对铀的吸附性能

以短孔道介孔二氧化硅SBA-15为铀吸附剂,考察吸附时间、初始液pH、初始浓度对吸附性能的影响,并分析了吸附动力学和吸附等温线以及吸附前后红外光谱变化。结果表明,初始液pH对吸附具有重要的影响,最佳吸附的pH值为6; 吸附在30 min即可达到平衡; 当初始浓度为100 mg·L^-1时,饱和吸附量为311 mg·g^-1;吸附量随铀溶液初始浓度的增大而增大,而吸附百分数则相反;吸附等温线符合Langmuir和Freundlich吸附模型,吸附动力学符合准二级动力学方程;吸附过程中起主要作用的基团是Si-OH和Si-O-Si。     

Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料对钼(VI)的吸附性能

采用氧化法和正硅酸乙酯水解法制备了Mn3O4@SiO2核壳结构磁性纳米材料，研究了其对水溶液中Mo(VI)离子的吸附效果。运用Ｘ射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(IR)及磁强计(VSM) 等多种手段对Mn3O4@SiO2核壳磁性复合材料进行了表征,并研究了溶液的初始pH、Mo(VI)离子初始浓度和温度对Mo(VI)吸附量的影响。结果表明：在298 K条件下Mn3O4@SiO2核壳结构磁性复合材料对Mo (VI)的饱和吸附量为145.35 mg/g； Mn3O4@SiO2对Mo (VI)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，吸附动力学符合准二级动力学模型；吸附热力学分析表明Mn3O4@SiO2复合材料对Mo (VI) 的吸附行为是自发的、放热过程。     

偕胺肟化氧化石墨烯对铀(VI)吸附性能的研究

本文制备了偕胺肟/氧化石墨烯复合材料(AO/GO),利用SEM、FT-IR对AO/GO的形貌和结构进行表征,研究了溶液的p H值、吸附时间、溶液初始浓度、温度对功能化氧化石墨烯材料吸附铀(VI)的影响,采用吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学进一步探讨吸附机理。研究表明:AO/GO对铀(VI)吸附的最佳p H值为5.0,3h达到吸附平衡,符合准二级动力学方程,吸附过程主要是受化学作用控制,吸附行为能被Langmuir吸附等温模型较好的描述,吸附是吸热和自发的,单层吸附量为285.71mg·g~(-1)。     

铝污泥基复合凝胶球对Cr(VI)的吸附性能与机理

以铝污泥、聚乙烯醇、海藻酸钠为原料，采用溶胶-凝胶、冷冻干燥技术制备铝污泥基复合凝胶球 (AS-GEL)，吸附溶液中Cr(VI)。通过静态吸附实验探究pH、AS-GEL投加量、初始质量浓度、温度、吸附时间、共存阴离子浓度对AS-GEL吸附Cr(VI)的影响。采用 SEM、FT-IR、XPS等技术对AS-GEL吸附Cr(VI) 的机理进行分析。结果表明：在pH=4、AS-GEL投加量为1.2 g/L、Cr(VI)初始浓度200 mg/L、温度为35℃、吸附时间为120 min、无其他阴离子共存的条件下，AS-GEL对Cr(VI)的最大吸附量为73.364 mg/g。共存阴离子影响顺序为PO43- >NO3->Cl-。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准一级、二级动力学方程。其主要吸附机理包括质子化基团对Cr(VI)的静电吸附及还原作用。通过5次吸附-解吸实验，其吸附量保持初次吸附量的89.71%。同时，AS-GEL具有成本低、固液易分离的特性，有望应用在工程上。     

铝污泥对废水中铀(Ⅵ)的吸附机理研究

为处理放射性含铀废水,以铝污泥作为吸附剂进行吸附。采用静态吸附法,通过改变pH、投加量、铀溶液初始浓度、反应时间、共存离子等因素,分析其对吸附的影响,并使用等温吸附模型和动力学方程拟合实验数据。结果表明,铝污泥对铀的吸附适合弱酸性含铀废水,当铀的初始浓度为20 mg/L、pH=4、投加量为0.8 g/L、反应时间100 min时,吸附效果最好。通过等温吸附模型和动力学方程对数据的拟合,推出铝污泥对铀的吸附为化学多层吸附。通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)对吸附前后的铝污泥进行表征,结果显示吸附反应主要有与官能团的络合反应及离子交换的化学反应。     

201×4强碱性阴离子交换树脂吸附Cr(Ⅵ)的机理研究

实验研究了201×4强碱性阴离子交换树脂去除溶液中Cr(VI)的影响因素以及该树脂吸附Cr(VI)的动力学和热力学特性。结果表明,吸附平衡过程符合Frendilch等温吸附方程,吸附动力学数据表明化学反应过程为控速步骤,树脂对Cr(VI)的吸附量随pH的降低而增加,随着温度的升高而增加,表观吸附活化能Ea(10mg/L)=30.851kJ-mol-1,Ea(400mg/L)=16.074kJ·mol-1。当pH=2.0时,反应温度为323K,吸附量存在最大值为13.74mg/g。树脂的再生能力比较强,经过3次再生,树脂的平衡吸附量下降8.3%。     

啤酒酵母吸附Cr（VI）的动力学及热力学研究

研究啤酒酵母对溶液中铬(VI)的吸附效果和机理,通过红外对吸附前后菌体表面特征分析,表明Cr (VI)与菌体表面基团发生配位络合反应.结果表明,在温度为35 ℃,pH=2,Cr(VI)初始浓度为20 mg/L时达到最大吸附量,最大吸附量为4.19 mg/g.酵母菌对Cr(VI)的吸附行为基本符合Langmuir方程,并且在 25,30和35 ℃条件下的理论最大吸附量qmax分别为4.472,4.533,4.702 mg/g.动力学研究表明,反应在240 min吸附基本达到平衡状态,准二级动力学模型能够更好的描述吸附过程.不同温度下的吸附热力学显示,该吸附过程为自发的吸热反应.     

铝污泥对废水中铀(Ⅵ)的吸附机理研究

为处理放射性含铀废水,以铝污泥作为吸附剂进行吸附。采用静态吸附法,通过改变pH、投加量、铀溶液初始浓度、反应时间、共存离子等因素,分析其对吸附的影响,并使用等温吸附模型和动力学方程拟合实验数据。结果表明,铝污泥对铀的吸附适合弱酸性含铀废水,当铀的初始浓度为20 mg/L、pH=4、投加量为0.8 g/L、反应时间100 min时,吸附效果最好。通过等温吸附模型和动力学方程对数据的拟合,推出铝污泥对铀的吸附为化学多层吸附。通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)对吸附前后的铝污泥进行表征,结果显示吸附反应主要有与官能团的络合反应及离子交换的化学反应。     

单宁基酚胺型螯合树脂的制备及对Cr(VI)的吸附

杨梅单宁先与氯化亚砜反应制得氯代单宁,再与聚乙烯亚胺交联合成单宁基酚胺型螯合树脂。通过FTIR、SEM、EDS和XPS对单宁基酚胺型螯合树脂的结构进行表征,并考察了螯合树脂对Cr(VI)的吸附性能。在单宁的分子结构侧链引入氨基,能有效改善单宁基螯合树脂对Cr(VI)的吸附性能,螯合树脂对Cr(VI)的吸附主要为还原吸附,铬主要以Cr(III)的形式吸附到树脂上;在温度为318 K、pH为2.0、Cr(VI)初始质量浓度为500 mg/L时,单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(VI)的最大吸附量达到364.46 mg/g;当Cr(VI)初始质量浓度低于20 mg/L时,树脂对铬的吸附率达到95%以上;单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(VI)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学方程。该树脂在含铬废水处理方面具有潜在的应用前景。     

用732强酸性阳离子交换树脂去除铬酸盐钝化液中的锌离子

对732强酸性阳离子交换树脂再生铬酸盐钝化液进行了探索。研究了交换处理时间、溶液初始pH、Zn(II)初始浓度及树脂用量对树脂吸附的影响,并考察了树脂的脱附和再生性能。结果表明,该树脂对Zn(II)的吸附速率快,30 min达到吸附平衡,最佳吸附pH为3~6。用树脂再生钝化液不会对Cr(VI)浓度产生影响,能达到"去锌保铬"的目的。该树脂对Zn(II)的吸附符合Langmuir吸附等温模型,为单分子层吸附,具有吸附饱和性,饱和吸附量约为85.6 mg/g。     

铁树叶水热炭及其去除溶液中铀U（VI）的研究

本文选用铁树叶为原料,采用温和的水热法制备出生物质炭.采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）探讨材料的成分,研究了溶液的初始pH值、初始铀浓度、温度和时间对吸附铀性能的影响,并从吸附热力学、动力学方面分析水热炭对U（Ⅵ）的吸附过程,探讨其吸附机理.结果表明溶液pH对吸附量的影响尤为显著,当pH为7时达到最大吸附量（54.66mg g-1）;在30 min时达到吸附平衡;吸附量随温度升高而不断增大.动力学研究结果表明铀在水热炭上的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程,Langmuir饱和吸附容量为56.5 mg g-1;热力学研究结果显示△H0=34.67 kJ mol-1,△G0＜0,吸附过程在考察温度范围内为自发的吸热反应过程.     

改性麦秸对U(VI)的吸附性能及机理

通过静态吸附实验,研究了麦秸改性剂、溶液pH值、吸附时间、麦秸投加量、U(VI)初始浓度、温度对麦秸吸附U(VI)的影响,并对吸附机理进行了探讨. 结果表明,经NaOH改性后的麦秸吸附率有了显著提高,改性后比改性前吸附率提高约52%;在303 K、pH值3.0时,吸附于120 min左右趋于平衡,平衡吸附量为1.20 mg/g;吸附过程为自发进行的吸热反应,符合Freundlich方程;吸附动力学过程可用准二级吸附速率方程来描述;改性麦秸对U(VI)的吸附表现为配位络合吸附机理.