人工合成水铁矿对水中六价铬的吸附特征研究

利用人工合成的水铁矿对水中的铬(Ⅵ)进行吸附研究,考察了吸附时间、吸附剂用量、离子强度等对吸附效果的影响。结果表明,在室温条件下,水铁矿吸附Cr(Ⅵ)达到吸附平衡用时约120 min,吸附剂水铁矿的最佳投加量为2 g/L;在p H为2~4、离子强度为0.01~0.02 mol/L时,Cr(Ⅵ)的去除率较高。水铁矿吸附Cr(Ⅵ)的动力学过程可用准二级动力学方程描述,而吸附平衡过程符合Freundlich等温吸附模型。     

壳聚糖/埃洛石复合吸附剂的制备与吸附性能

将埃洛石分散于壳聚糖的溶液中,利用戊二醛进行交联,制备埃洛石/壳聚糖复合吸附剂,通过红外光谱仪对复合吸附剂进行结构表征分析,进一步研究复合吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能,通过单因素条件的变化研究了Cr(Ⅵ)离子浓度、吸附剂用量、吸附时间、吸附温度、p H值对复合吸附剂吸附性能的影响,表明复合吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能比单一组分的埃洛石更加优越。     

甲壳素/聚乙烯亚胺复合物对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附

均相条件下,通过环氧氯丙烷将聚乙烯亚胺(PEI)接枝于甲壳素(CT)分子上,制备CT基Cr(Ⅵ)生物吸附剂(CTP)。采用FT-IR、XRD、SEM、EDS和Zeta电位表征CTP的结构与形貌。考察了溶液的p H、吸附时间、Cr(Ⅵ)的初始浓度、处理温度和共存离子对吸附的影响。结果表明,PEI与CT质量比为4:1的条件下所制备的CTP4,在p H为2.0和温度为25℃的条件下,根据Langmuir模型计算的最大吸附量为330.4 mg·g–1;吸附过程经过约60 min达到平衡,符合准二级动力学模型,是一个自发、吸热的过程;CTP4可重复使用,经过6次吸附-解吸循环后,其吸附量保持初次吸附量的89.5%。     

pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

为更好地使活性炭处理含铬废水,研究了pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响。由于Cr(Ⅵ)在水溶液中的形态分布受到p H值显著影响,研究发现对吸附Cr(Ⅵ)适宜的pH值为3。随离子强度的增大,活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附量减小。共存离子Cd(Ⅱ)使Cr(Ⅵ)吸附量降低。     

羧甲基化壳聚糖修饰磁性硅粒子去除Cr(Ⅵ)离子

先通过硅酸钠水解在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆二氧化硅,制得磁性硅粒子(Fe3O4@SiO2);然后再通过碳二亚胺活化接枝法在Fe3O4@SiO2纳米粒子表面接枝高脱乙酰度羧甲基化壳聚糖(CMC),制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe3O4@SiO2@CMC)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,着重研究了其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。结果表明:溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附效果,pH值为2时效果最佳。结合相应pH值下Cr(Ⅵ)的形态分布,探讨了这种新型材料对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形式有关,吸附过程以离子交换与静电引力为主。吸附平衡数据分别采用了Langmuir和Freundlich方程进行拟合。结果表明,等温吸附数据更符合Langmuir模型,T=298 K、pH=2、V=5 mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=86.96 mg/g,吸附常数为0.0174 L/mg。     

单宁-聚乙烯亚胺吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

通过批量吸附实验对单宁-聚乙烯亚胺(TAP)吸附Cr(Ⅵ)的性能进行研究。结果表明,TAP对Cr(Ⅵ)的吸附受p H影响显著,当温度为60℃、溶液初始质量浓度为200 mg/L、p H为3时,其吸附量为73.96 mg/g。TAP对Cr(Ⅵ)的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,吸附过程为吸热反应。利用SEM、FT-IR和XPS对吸附前后的TAP进行表征,结果表明,该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要以化学还原与螯合作用为主,吸附剂上的—OH和—NH2基团参与了反应。     

多孔空心柱状TiO_2制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

以工业P25Ti O2为原料,采用水热法制备多孔空心柱状Ti O2,并对其进行结构、形貌表征。所得产物为多孔空心柱状结构,分散性较好,富含孔隙,比表面积为38.71 m2/g,平均孔直径为58.14 nm。以该Ti O2为吸附剂吸附处理含铬废水,结果表明:Ti O2对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能,p H对Ti O2的吸附性能影响很大,在p H=2.15,Ti O2的质量浓度为2 g/L,Cr(Ⅵ)的质量浓度为10 mg/L时,Ti O2吸附率达84%。Ti O2吸附Cr(Ⅵ)后,使用碱液可将吸附的Cr(Ⅵ)离子脱附,表现出良好的再生性能。     

水中Cr(Ⅵ)在不同性质黑炭上的吸附行为研究

以小麦秸秆为原料,采用限氧升温碳化法和自然燃烧法制备两种黑炭材料BC-600和BC-ZR,系统研究了水中Cr(Ⅵ)在BC-600和BC-ZR上的吸附行为。结果表明,BC-600和BC-ZR对水中Cr(Ⅵ)的吸附随时间、溶液pH、Cr(Ⅵ)初始浓度和离子强度的变化趋势基本相同,且两种黑炭材料对Cr(Ⅵ)均具有较好的吸附去除效果,尤其是BC-600,在T=25℃,溶液初始浓度为100 mg/L,p H=2,吸附剂量为1 g/L的条件下,其对Cr(Ⅵ)的吸附量可达65. 94 mg/g。     

氨基硫脲-戊二醛螯合树脂的合成及对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以氨基硫脲和戊二醛为原料,用一步法合成了一种新型的含硫和氮原子的螯合吸附树脂。对该树脂进行扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析表征,并测定了螯合树脂对Cr(VI)离子的吸附性能以及研究了树脂对Cr(VI)离子吸附的原理。结果表明,树脂对Cr(VI)离子吸附最佳p H为2,最大的吸附量达到345 mg·g-1,该吸附剂能再生,可应用于含Cr(Ⅵ)废水的分离或富集。     

磁性柠檬酸膨润土对六价铬吸附性能的研究

为改善膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能,并提高其固液分离回收能力,研究构筑了一种壳聚糖修饰的复合磁性吸附材料——磁性柠檬酸膨润土(Magnetic Citric Acid Bentonite,MCAB),并利用SEM、XRD、VSM、FT-IR对改性前后的材料进行表征对比,结果表明壳聚糖中的-NH_2、-OH等功能基团及磁性Fe_3O_4微粒均负载到柠檬酸膨润土(Citric Acid Bentonite,CAB)上。MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究结果显示:相对于CAB,复合后的MCAB吸附性能明显提高,并具有良好的磁分离能力;p H值对Cr(Ⅵ)的吸附影响较大,最佳p H值在2.0~3.0;当吸附剂投加量为1.6 g·L-1、p H值为3.0、Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg·L~(-1)时,MCAB对Cr(Ⅵ)的去除率高达99%;吸附等温方程和动力学方程的拟合结果分别符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型。由于MCAB上修饰的-NH2在酸性条件下易质子化,会增强对Cr(Ⅵ)的静电吸引作用,因此MCAB对Cr(Ⅵ)的吸附去除率得到了明显提高;同时,加磁赋予了CAB快速的固液分离能力。研究表明MCAB对模拟废水中的Cr(Ⅵ)去除效果良好,有望应用于实际废水中Cr(Ⅵ)的去除。     

聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子吸附性能研究

以Fe_3O_4、壳聚糖和苯胺为原料,采用化学氧化聚合法制备聚苯胺磁性壳聚糖复合材料,通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对其进行表征,考察了Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度、吸附时间和pH值对水中重金属Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响,探讨了聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学。结果表明:Fe_3O_4促进了聚苯胺壳聚糖的分散,提高了聚苯胺壳聚糖的吸附能力;在聚苯胺磁性壳聚糖吸附剂用量0.05 g、Cr(Ⅵ)离子的初始质量浓度350 mg/L、吸附时间100 min及pH值为6的条件下,Cr(Ⅵ)离子的吸附量最高,达到181.75 mg/g,吸附过程符合准二级动力学方程。     

AlCl3改性柚子皮吸附去除水中的铬离子

以生活及农作物废弃物柚子皮为原料,通过向柚子皮粉中加入Al Cl3进行改性制备生物吸附剂,用于吸附去除水中的重金属铬,探讨了p H值、重金属初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间、反应温度等对柚子皮吸附效果的影响。结果表明:初始p H值5,吸附时间180min,吸附剂投加量0.9g/m L,铬离子初始浓度100μg/m L,吸附反应温度20℃,Al Cl3改性柚子皮对Cr(Ⅵ)的去除率可达76.04%以上。等温吸附规律可用Freundlich吸附等温模型来描述,吸附过程符合准二级反应动力学方程。     

酵母菌对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除研究

研究了pH、时间、温度、干扰离子等对酵母菌吸附电镀废水中Cr(Ⅵ)的影响,并对其等温吸附过程及动力学和热力学参数进行了分析和探讨。结果表明,以灭活酵母菌作为生物吸附剂时,溶液中干扰离子的存在会降低吸附剂的吸附效率,一定范围内温度越高吸附效果越好,吸附时间为960 min时吸附达到平衡,吸附效果最佳的溶液pH值为2,吸附剂的吸附过程遵循准二级动力学模型。对电镀废水进行Cr(Ⅵ)吸附试验,发现Cr(Ⅵ)的吸附率可以达到71.71%~76.86%。     

改性茶叶渣对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究

分别用羟基氧化铁、氢氧化钠、甲醛对茶叶渣改性,用其对Cr(Ⅵ)废水进行吸附,探讨了铬废水初始浓度、溶液p H、吸附剂用量、吸附温度和时间等因素对吸附率的影响。结果表明,甲醛改性茶叶渣吸附效果最好;吸附剂用量为0.75 g,铬废水初始浓度为50 mg/L,吸附时间为70 min,溶液p H为5,吸附温度为40℃时,茶叶渣的吸附率最佳,吸附率可达到96%。甲醛改性茶叶渣对Cr(Ⅵ)废水的吸附过程更符合二级动力学模型,平衡吸附量为2.25 mg/g。     

改性茶叶渣对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究

分别用羟基氧化铁、氢氧化钠、甲醛对茶叶渣改性,用其对Cr(Ⅵ)废水进行吸附,探讨了铬废水初始浓度、溶液p H、吸附剂用量、吸附温度和时间等因素对吸附率的影响。结果表明,甲醛改性茶叶渣吸附效果最好;吸附剂用量为0.75 g,铬废水初始浓度为50 mg/L,吸附时间为70 min,溶液p H为5,吸附温度为40℃时,茶叶渣的吸附率最佳,吸附率可达到96%。甲醛改性茶叶渣对Cr(Ⅵ)废水的吸附过程更符合二级动力学模型,平衡吸附量为2.25 mg/g。     

活性炭负载离子液体吸附除Cr(Ⅵ)研究

通过浸渍法将氯化-1-己基-3-甲基咪唑([HMIM]Cl)负载到活性炭(AC)上,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对[HMIM]Cl/AC吸附剂结构进行表征,并将[HMIM]Cl/AC应用于Cr(Ⅵ)的吸附性能研究,考察了吸附剂用量、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH因素对吸附率的影响。结果表明,[HMIM]Cl/AC相对AC对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,在Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L、吸附剂用量为0.3 g、超声时间为20 min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率达到96.5%,且其吸附过程符合Langmuir、Freundlich、Temkin三种等温吸附模型。     

活性炭负载离子液体吸附除Cr(Ⅵ)研究

通过浸渍法将氯化-1-己基-3-甲基咪唑([HMIM]Cl)负载到活性炭(AC)上,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对[HMIM]Cl/AC吸附剂结构进行表征,并将[HMIM]Cl/AC应用于Cr(Ⅵ)的吸附性能研究,考察了吸附剂用量、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH因素对吸附率的影响。结果表明,[HMIM]Cl/AC相对AC对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,在Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L、吸附剂用量为0.3 g、超声时间为20 min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率达到96.5%,且其吸附过程符合Langmuir、Freundlich、Temkin三种等温吸附模型。     

黄麻对溶液中Cr(Ⅵ)的生物吸附效果及机理研究

以黄麻粉末吸附处理含Cr(Ⅵ)废水,考察了黄麻不同部位、粒径、p H、初始Cr(Ⅵ)浓度和吸附时间对吸附效果的影响,进行了动力学和等温吸附研究,利用扫描电镜表征了吸附剂表面形态。结果表明,对于粒径为0.18 mm的黄麻叶,当p H为1,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100 mg/L,吸附时间为60 min时,可以达到较好的吸附效果;吸附过程符合拟二级动力学方程和Langmuir等温线方程,饱和吸附量为185.09 mg/g。以黄麻叶处理含Cr(Ⅵ)废水价格低廉、高效、快速,其可用于水体重金属污染修复。     

甘蔗废渣吸附废水中的铬离子的研究

采用甘蔗废渣吸附去除废水中的铬离子,在常温下考察p H、甘蔗废渣用量、粒径、铬初始浓度等对铬去除的影响及甘蔗废渣去除铬的动力学。结果表明,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除率随着甘蔗废渣用量的增加而增大,随着甘蔗渣颗粒大小的增加而减小,随着铬离子起始浓度的增加而减小。Cr(Ⅲ)的去除效果随p H的增大而增大,Cr(Ⅵ)的去除效果随p H的增大而减小。铬的去除行为符合准二级模型。甘蔗废渣对Cr(Ⅲ)比Cr(Ⅵ)有较高的吸附能力。为今后甘蔗废渣用于含铬废水的处理提供依据。     

三种煤基吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能

针对褐煤氧解残煤的多孔性和含氧官能团的结构特点,研究了褐煤氧解残煤及其改性残煤对Cr(Ⅵ)的吸附性能。改性残煤是由1 g褐煤氧解残煤与10 mL 1 mol/L的NaOH溶液和3 mL环氧氯丙烷在40℃下反应1 h后,再与1 mL乙二胺溶液和10 mL H_2O在60℃下反应2 h制得。利用分光光度法研究影响Cr(Ⅵ)吸附行为的因素,例如溶液pH值、吸附时间和溶液中Cr(Ⅵ)的初始质量浓度。结果表明:在pH值小于2.5的强酸性溶液中,三种煤基吸附剂对Cr(Ⅵ)都具有良好的吸附能力;吸附动力学过程涉及快速的物理吸附和缓慢的化学吸附,其化学吸附过程符合准二级动力学模型,等温吸附符合Freundlich模型和Langmuir模型,且Freundlich模型的拟合效果优于Langmuir模型的拟合效果;三种煤基吸附剂对Cr(Ⅵ)显示不同的吸附机理。原煤的吸附量大,吸附强度弱;氧解残煤的吸附量小,吸附强度大;改性残煤在Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20 mg/L～70 mg/L时对Cr(Ⅵ)具有显著的吸附率。