香菇废弃物固定化方法的改进及其对Cd~(2+)的吸附研究

聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、香菇废弃物粉末以7∶3∶3的质量比混合,水浴加热溶解后,用CaCl_2饱和硼酸溶液固定化。以2%CaCl_2饱和硼酸的固定化时间、磷酸盐浓度以及磷酸盐的固定化时间为因子进行正交实验,以成球性、机械强度、Cd⁽²⁺⁾吸附平衡时间和吸附率为指标,确定最佳固定化方法,并研究了固定化香菇对Cd(2+)吸附平衡时间和吸附率为指标,确定最佳固定化方法,并研究了固定化香菇对Cd⁽²⁺⁾的吸附机理。结果表明,香菇废弃物的最佳固定化方法为:将质量比为7∶3∶3的PVA、SA、香菇废弃物粉末混合,水浴加热溶解,用注射器将混合液滴入2%CaCl_2饱和硼酸固定化24 h后,移至浓度5 g/L的磷酸盐进行二次固定化反应6 h。改良后的固定化香菇小球吸附Cd(2+)的吸附机理。结果表明,香菇废弃物的最佳固定化方法为:将质量比为7∶3∶3的PVA、SA、香菇废弃物粉末混合,水浴加热溶解,用注射器将混合液滴入2%CaCl_2饱和硼酸固定化24 h后,移至浓度5 g/L的磷酸盐进行二次固定化反应6 h。改良后的固定化香菇小球吸附Cd⁽²⁺⁾的平衡时间大大缩短,由7 h缩短至1 h,准二级动力学方程能够很好地模拟改良固定化香菇对Cd(2+)的平衡时间大大缩短,由7 h缩短至1 h,准二级动力学方程能够很好地模拟改良固定化香菇对Cd⁽²⁺⁾的动力学吸附过程,R(2+)的动力学吸附过程,R²=0.999 8。改良固定化香菇对Cd2=0.999 8。改良固定化香菇对Cd⁽²⁺⁾的热力学吸附过程符合Langmuir模型与Frendlich模型,相关系数R(2+)的热力学吸附过程符合Langmuir模型与Frendlich模型,相关系数R²分别为0.939 5和0.998 3,对Cd2分别为0.939 5和0.998 3,对Cd⁽²⁺⁾的理论最大吸附量为11.99 mg/g,最大吸附量较改良前大大提高。     

香菇废弃物固定化方法的改进及其对Cd~(2+)的吸附研究

聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、香菇废弃物粉末以7∶3∶3的质量比混合,水浴加热溶解后,用CaCl_2饱和硼酸溶液固定化。以2%CaCl_2饱和硼酸的固定化时间、磷酸盐浓度以及磷酸盐的固定化时间为因子进行正交实验,以成球性、机械强度、Cd~(2+)吸附平衡时间和吸附率为指标,确定最佳固定化方法,并研究了固定化香菇对Cd~(2+)的吸附机理。结果表明,香菇废弃物的最佳固定化方法为:将质量比为7∶3∶3的PVA、SA、香菇废弃物粉末混合,水浴加热溶解,用注射器将混合液滴入2%CaCl_2饱和硼酸固定化24 h后,移至浓度5 g/L的磷酸盐进行二次固定化反应6 h。改良后的固定化香菇小球吸附Cd~(2+)的平衡时间大大缩短,由7 h缩短至1 h,准二级动力学方程能够很好地模拟改良固定化香菇对Cd~(2+)的动力学吸附过程,R~2=0.999 8。改良固定化香菇对Cd~(2+)的热力学吸附过程符合Langmuir模型与Frendlich模型,相关系数R~2分别为0.939 5和0.998 3,对Cd~(2+)的理论最大吸附量为11.99 mg/g,最大吸附量较改良前大大提高。     

秸秆掺杂与煅烧改性沸石吸附铜锌离子的特性

为增强天然沸石去除重金属离子污染的能力,采用掺杂秸秆和高温煅烧对其进行改性,研究其对Cu~(2+)和Zn~(2+)静态吸附和动态吸附性能。结果表明,改性沸石对Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附等温线符合Langmuir方程,理论饱和吸附容量分别为4 043 mg Cu/kg和4 087 mg Zn/kg。吸附动力学曲线可采用Lagergren准二级动力学方程来描述。吸附热力学参数吸附自由能变ΔG <0、吸附焓变ΔH> 0、吸附熵变ΔS> 0,吸附势E <8 k J/mol。改性沸石对Cu~(2+)和Zn~(2+)吸附过程为以物理吸附为主的自发、吸热过程。     

PS-HQD树脂吸附废水中Cu~(2+)的动力学与热力学研究

为进一步探讨8-羟基喹哪啶树脂(PS-HQD)吸附废水中Cu~(2+)的吸附机理,用静态法研究了PS-HQD吸附Cu~(2+)的动力学与热力学规律等吸附性能。结果表明:在实验条件下,ΔH0、ΔS0说明PS-HQD对Cu~(2+)的吸附过程为吸热的熵增过程,ΔG0表明吸附过程能够自发进行,准二级动力学Lagergren方程更适合描述此吸附过程。PS-HQD第5次吸附的再生效率仍可达到83.84%,说明PS-HQD对Cu~(2+)的吸附具有良好的再生性能。     

坡缕石黏土吸附Cu~(2+)的动力学

通过提纯的坡缕石黏土对水溶液中Cu~(2+)的静态吸附实验,考察了吸附过程的动力学特征,研究了吸附过程的动力学模型、表观活化能和活化热力学参数,并对吸附速率的控制进行了分析。结果表明:在实验条件下坡缕石黏土对水中的Cu~(2+)具有较快的吸附速率,60min可基本达到平衡;吸附过程能较好地符合Lagergren pseudo-second-order吸附动力学方程,速率常数k_2随温度的升高而增大,随Cu~(2+)初始浓度的增加而减小;吸附过程的表观活化能为18.82kJ/mol,是活化的化学吸附,活化焓为16.26kJ/mol,活化Gibbs自由能为75.40～79.38kJ/mol,活化熵为-198.50 J/(mol·K),活化为吸热过程,是缔合反应机制:吸附速率由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制,低浓度时主要受液膜扩散控制,高浓度时颗粒内扩散的影响更为明显。     

生物陶吸附Cd~(2+)性能研究

研究了1种生物陶吸附Cd~(2+)的优化条件,并以吸附动力学和热力学探讨吸附机理。结果表明,生物陶吸附Cd~(2+)的优化条件为:溶液温度为293.15 K,生物陶投加量为1 g/L,溶液初始p H为5.5,吸附在31 h内达到平衡,溶液中Cd~(2+)的去除率为95.30%;准1级动力学模型更准确的反映了生物陶吸附Cd~(2+)的吸附动力学;Freundlich模型比Langmuir模型更好的描述生物陶吸附Cd~(2+)的等温吸附行为,该吸附过程受颗粒内扩散、液膜扩散等步骤控制;Gibbs自由能变ΔG~θ0、焓变ΔH~θ0、熵变ΔS~θ0,表明Cd~(2+)在生物陶上的吸附为自发的、吸热的、趋于无序的吸附过程。     

改性海泡石对重金属Pb~(2+)的吸附机理研究

利用盐酸和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对海泡石进行了修饰改性,研究了改性修饰后的海泡石对Pb~(2+)的吸附性能,着重对其吸附Pb~(2+)的动力学和热力学进行了研究,并探讨了该过程的吸附机理。实验结果表明,改性海泡石对Pb~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程。同时改性修饰后的海泡石对Pb~(2+)的吸附热力学数据表明过程的焓变ΔH~0=21.89 k J/mol,熵变ΔS~0=136.5 J/(mol·K),对应温度下吸附自由能ΔG0小于零。因此,该过程为自发的吸热过程,其吸附活化能E_a=5.420 k J/mol。     

复合离子缓凝剂在水泥颗粒表面的吸附行为

采用水溶液聚合法制备了复合离子缓凝剂(IAD),借助红外光谱及元素分析表征了IAD的分子结构.采用化学需氧量(COD)法,研究了不同温度,不同浓度下的IAD在水泥颗粒表面的吸附动力学及吸附热力学.动力学研究结果表明:饱和吸附量随温度升高而增大,吸附动力学过程符合Lagergren吸附速率方程,由Arrhenius方程,得到Ea=7.75 kJ/mol.吸附热力学研究结果表明,吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,当温度升高,吸附平衡常数减小,求得热力学参数△H=-11.48 kJ/mol,AS=89.05 J/(mol·K),AG＜0,吸附为放热自发过程.     

正交试验测定花生壳吸附Cu~(2+)的特性研究

利用废弃的花生壳作为吸附剂,对废水中的Cu~(2+)进行吸附,采用正交实验方法考察了吸附的最佳条件、吸附动力学和吸附热力学特征。结果表明,在pH为4.5,Cu~(2+)初始浓度为100 mg/L,吸附温度为40℃,花生壳投加量为0.2 g/L,吸附时间为40 min时,花生壳对Cu~(2+)的吸附效果最好;其吸附过程的ΔG0,ΔH0,ΔS0。表明该吸附过程为一个自发的吸热过程。     

改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附行为研究

采用硝酸对竹炭进行改性,考察了改性竹炭对水溶液中4-硝基苯酚的吸附热力学和动力学特性。结果表明,与原竹炭相比,硝酸改性竹炭的比表面积、孔容及对4-硝基苯酚的吸附量显著提高。在实验条件下,动力学过程用二级吸附动力学模拟具有很好的线性相关性,通过二级吸附模型计算出的平衡吸附量与实验值相符。改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附行为可用Langmuir和Freundlich等温式进行描述,相关性都较好,但更符合Langmuir公式。求得热力学参数ΔH=28.36 kJ/mol,ΔS=168.88 J/(K.mol),ΔG分别为-19.41(10℃)、-22.86(30℃)、-26.16(50℃)kJ/mol,表明改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附是吸热、自发的过程,以物理吸附为主。