磁性壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

以壳炭为原料,采用化学共沉淀法制备了一种具有磁性的新型吸附材料。采用SEM、FTIR和BET等手段对磁性壳炭的结构进行表征。结果表明,制备的磁性壳炭在偏酸性的环境下有利于吸附Cr(Ⅵ)。当磁性壳炭投加量为4 g/L、pH为2.0、吸附温度为25℃、震荡强度为100 r/min、吸附时间为30 min时,Cr(Ⅵ)的去除率达到99.3%,出水质量浓度为0.15 mg/L,其最大吸附容量为42.020 mg/g。Cr(Ⅵ)在磁性壳炭上的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。     

氯化锌造孔甘蔗渣制备的生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

制备并研究了氯化锌造孔甘蔗渣炭(ZBC)对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,采用SEM、FTIR、BET对吸附剂进行表征。结果显示,氯化锌造孔甘蔗渣炭出现大量孔隙,比表面积和官能团数量增加。当废水初始p H=2,Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L,ZBC投加量为4 g/L时,在25℃下以120 r/min转速进行吸附120 min,Cr(Ⅵ)去除率99. 8%,最大吸附量为20. 450 mg/g。由吸附热力学及动力学可知,Langmuir等温吸附模型能更好的反映吸附过程,且该过程遵循拟二级动力学方程。     

氯化锌造孔甘蔗渣制备的生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

制备并研究了氯化锌造孔甘蔗渣炭(ZBC)对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,采用SEM、FTIR、BET对吸附剂进行表征。结果显示,氯化锌造孔甘蔗渣炭出现大量孔隙,比表面积和官能团数量增加。当废水初始p H=2,Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L,ZBC投加量为4 g/L时,在25℃下以120 r/min转速进行吸附120 min,Cr(Ⅵ)去除率99. 8%,最大吸附量为20. 450 mg/g。由吸附热力学及动力学可知,Langmuir等温吸附模型能更好的反映吸附过程,且该过程遵循拟二级动力学方程。     

改性甘蔗渣制备活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用20%氯化锌浸泡甘蔗渣,改性后碳化制备活性炭,对Cr(Ⅵ)进行吸附研究。考察了活性炭的投加量、溶液pH、吸附时间、初始浓度、温度等因素对吸附的影响。结果显示,在ρ[Cr(Ⅵ)]为50 mg/L、ρ(吸附剂)为3 g/L、pH为2、吸附θ为50℃、t为45 min的条件下,废水中Cr(Ⅵ)的去除率可高达99.9%,最大的吸附量为166.51mg/g。活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可以用Langmuir、Freundlich、Temkin等温吸附方程和二级吸附速率方程进行描述。     

水热改性热解生物炭的制备、表征及吸附特性

以鸡粪和玉米芯的混合物为原料,制备热解生物炭前驱体(BPC),并用尿素对其水热改性,得到水热改性热解生物炭(HMPC),研究了HMPC对废水中Cr(Ⅵ)和甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,在温度为25℃,Cr(Ⅵ)、MO溶液初始pH分别为2.0、6.5,搅拌速率为150 r/min,HMPC投加量为1 g/L的条件下,对初始质量浓度为100 mg/L的Cr(Ⅵ)、MO的吸附量分别为56.26、73.31 mg/g。HMPC对Cr(Ⅵ)和MO的吸附较好地遵循准二级动力学模型。Langmuir模型更好地拟合HMPC对Cr(Ⅵ)和MO的吸附行为。     

樱花生物质炭的制备及对废水中六价铬的吸附

选用樱花为原料制备新型生物质炭,应用其吸附含Cr(Ⅵ)的模拟废水,用单因素静态实验对影响吸附的5个主要因素(吸附剂投加量、pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、反应温度和吸附时间)进行分析,并结合吸附过程的动力学特征以及特性表征,对吸附机理进行了初步探究。结果表明,樱花生物炭含有较多中孔,表面官能团如酮基、羧基和C=C能作为电子供体将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ);樱花生物炭的最佳吸附条件为樱花炭投加量为1 g/L,pH=2,Cr(Ⅵ)浓度为50 mg/L,吸附时间为4 h,反应温度为25℃,在此条件下,吸附量为49.52 mg/g;拟合系数表明准二级动力学方程能更好地反映樱花炭的吸附过程,说明以化学吸附为主;樱花炭的吸附过程更符合Langmuir等温线方程,说明其是单层吸附,最大吸附量为49.78 mg/g;可见,樱花炭在吸附Cr(Ⅵ)方面有一定的发展前景。     

硝酸改性甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

研究了硝酸改性甘蔗渣对模拟废水中的Cr(Ⅵ)的吸附效果,并采用SEM和FTIR等方法对改性前后的甘蔗渣进行表征。结果显示,改性后的甘蔗渣为褶皱层结构,且褶皱层上有许多孔隙,比表面积大大增加,改变了甘蔗渣原本的化学结构,使吸附效果提高。Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L的废水样,反应温度25℃,改性甘蔗渣投加量18 g/L,p H为2. 0,吸附时间180 min时,Cr(Ⅵ)去除率94. 5%,最大Cr(Ⅵ)吸附量3. 532 mg/g,Langmuir等温吸附模型、拟二级动力学方程能更好的拟合吸附反应。     

硝酸改性甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

研究了硝酸改性甘蔗渣对模拟废水中的Cr(Ⅵ)的吸附效果,并采用SEM和FTIR等方法对改性前后的甘蔗渣进行表征。结果显示,改性后的甘蔗渣为褶皱层结构,且褶皱层上有许多孔隙,比表面积大大增加,改变了甘蔗渣原本的化学结构,使吸附效果提高。Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L的废水样,反应温度25℃,改性甘蔗渣投加量18 g/L,p H为2. 0,吸附时间180 min时,Cr(Ⅵ)去除率94. 5%,最大Cr(Ⅵ)吸附量3. 532 mg/g,Langmuir等温吸附模型、拟二级动力学方程能更好的拟合吸附反应。     

改性甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以甘蔗渣为原料,通过高温限氧和氧化钙改性制备钙改性甘蔗渣活性炭。研究了钙改性甘蔗渣活性炭对Cr(Ⅵ)吸附的影响因素,并通过吸附等温线模型和吸附动力学,进一步讨论其吸附机理。由实验数据可知,氧化钙改性有利于提高甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果。改性后,甘蔗渣活性炭的最佳吸附条件为:pH=2,吸附时间8h,吸附剂添加量为0.2 g,Cr(Ⅵ)的吸附浓度为20 mg·L~(-1),此时吸附容量达到2.89 mg·g~(-1)。吸附等温模型的拟合结果表明,改性后,甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich吸附等温模型。吸附动力学模型拟合结果表明,改性后,甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附可用Lagergren准二级动力学模型表示,吸附过程存在物理扩散和化学吸附。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr（VI）的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响。结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型。在溶液初始pH 4.0,生物炭浓度20 g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800 mg/L范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为。加入腐殖酸(20 mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10 mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56 mg/g提高近1倍。在pH 2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。腐殖酸浓度上升,生物炭吸附能力进一步提高。红外光谱显示,生物炭表面的羟基、羧基、酯基、芳香环上C-H和环状结构上的C-C等化学活性官能团与Cr(Ⅵ)的吸附有关。结合XPS分析结果,推断腐殖酸共存促进生物炭吸附的机制是：腐殖酸提高了Cr(Ⅵ)在生物炭表面聚集浓度,有利于生物炭对Cr(Ⅵ)的直接吸附和还原,而腐殖酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响。结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型。在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800mg/L范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为。加入腐殖酸(20mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56mg/g提高近1倍。在pH2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。     

稻秸秆提取腐植酸残渣基生物炭的制备及其对水体中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以稻秸秆提取腐植酸残渣(ER)与工业尾矿渣(TR)为原料进行共热解制备出一种生物炭,并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水的吸附。对主要热解及吸附因素进行了分析,并对吸附机理进行了初步探究。结果表明,生物炭的最佳热解及吸附条件为700℃、ER∶TR=2∶1、投加量为1 g/L、pH=2。在此条件下,当Cr(Ⅵ)初始浓度<30 mg/L,Cr(Ⅵ)去除率在5 min时即可达99%。生物炭的吸附过程符合Langmuir等温线方程,饱和吸附量为27.05 mg/g;准二级动力学方程能更好地反映生物炭的吸附过程,吸附以化学吸附为主。Cr(Ⅵ)首先在静电作用下吸附在生物炭表面,然后Cr(Ⅵ)在生物炭表面被单质碳或溶液中的H⁺还原为Cr(Ⅲ),最后Cr(Ⅲ)在生物炭表面与官能团络合。     

微波改性菱角壳处理含铬废水的研究

以菱角壳为原料,通过微波改性获得改性菱角壳,来吸附废水中的Cr(Ⅵ),当微波功率为700 W,微波改性时间为120 s,含Cr(Ⅵ)废水中Cr(Ⅵ)的浓度为10 mg/L,改性菱角壳投加量为16 g/L,吸附处理时间为90 min,温度为35℃,水样的p H为2时,处理效率可达99.42%。     

改性猪粪生物炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

以猪粪为原料,采用限氧热解法(700℃)制备生物炭并利用"硫酸+超声波"对其进行改性,通过元素分析、Boehm滴定、BET-N_2及电镜扫描等对改性前后生物炭的结构和性质进行了表征,并采用序批实验研究了其对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性及影响因素。结果表明,改性猪粪生物炭的酸性含氧官能团含量、比表面积和总孔体积分别比改性前提高了1.7、5.1、14.5倍,对Cr(Ⅵ)的吸附效果相比改性前有显著提高,在pH为4.0、投加量为4.0 g/L的条件下,吸附在120 min左右达到平衡。该吸附行为符合准二级动力学模型和Langmuir单分子层吸附模型,理论最大吸附量q_m为26.045~32.601 mg/g,吸附过程以物理吸附为主,属于自发、放热、熵增加的过程。改性猪粪生物炭可作为一种性能优良、价格低廉的水体Cr(Ⅵ)吸附剂。     

废印刷线路板基炭材料的制备及其性能研究

以废印刷线路板非金属粉末为碳源,KOH为活化剂,采用预处理-炭化-活化三步法制备了多孔炭材料(PBT-S),并研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。孔径分布和N_2吸附脱附等温线结果表明PBT-S具有微孔、介孔混合型的多级孔特征,比表面积为2796. 95 m~2/g,总孔容为1. 56 cc/g。在此基础上研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,实验结果表明,在pH为2、初始浓度为100 mg/L,投加量为20 mg条件下Cr(Ⅵ)吸附量可达234 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附拟合更接近于Langmuir吸附等温线模型。     

霉变甘蔗渣和普通甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

研究了在35℃条件下自然霉变甘蔗渣对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L废水,反应温度35℃,霉变甘蔗渣投加量1 g(即20 g/L),p H为2. 0,吸附时间150 min时,Cr(Ⅵ)去除率为91. 2%,最大Cr(Ⅵ)吸附量为2. 447 mg/g,吸附热力学显示,Langmuir等温吸附模型能更好的反应吸附过程。吸附动力学表明,拟二级动力学方程更好的拟合吸附反应。     

板栗刺壳生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

以板栗刺壳为前驱体,高铁酸钾为活化剂,通过化学改性制备得到板栗壳生物炭,并研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。借助XRD、FTIR、XPS、FESEM等表征手段发现其表面具有较为发达的孔隙结构及丰富的含氧官能团。研究该材料对水中Cr(Ⅵ)的吸附作用发现,pH为2.5时其表现出最佳的吸附效果,90 min可达到最终平衡吸附量的90%以上,属于快速吸附。进一步研究表明,该材料对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为61.312 mg/g,其吸附机理类型符合准二级动力学模型与Langmuir模型。     

霉变甘蔗渣和普通甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

研究了在35℃条件下自然霉变甘蔗渣对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L废水,反应温度35℃,霉变甘蔗渣投加量1 g(即20 g/L),p H为2. 0,吸附时间150 min时,Cr(Ⅵ)去除率为91. 2%,最大Cr(Ⅵ)吸附量为2. 447 mg/g,吸附热力学显示,Langmuir等温吸附模型能更好的反应吸附过程。吸附动力学表明,拟二级动力学方程更好的拟合吸附反应。     

改性甘蔗渣对Cr(Ⅵ)的吸附工艺研究

以氯化锌与高锰酸钾混合改性甘蔗渣作为吸附剂,对溶液中Cr(Ⅵ)进行了吸附工艺研究,并对改性后的甘蔗渣进行红外表征。结果表明,当溶液体积为50 m L、吸附剂投加量为0.6 g、Cr(Ⅵ)溶液的初始质量浓度为20 mg/L、吸附时间为8 h、吸附温度为50℃时,吸附剂对Cr(Ⅵ)的降解率达到90.02%。FT-IR光谱表征显示甘蔗渣改性后,提高了—OH浓度,进而提高了吸附效率。     

荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以荔枝壳为原料,氢氧化钠为活化剂、微波加热,制备了荔枝壳活性炭。并以此活性炭为吸附剂吸附溶液中的Cr(Ⅵ),考察了初始Cr(Ⅵ)质量浓度、活性炭用量、pH、吸附时间、吸附温度对Cr(Ⅵ)的吸附量及去除率的影响。结果表明吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件为:荔枝壳活性炭质量1.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、pH=3、吸附θ为25℃、吸附t为240 min,在此工艺条件下,荔枝壳活性炭吸附剂对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,对Cr(Ⅵ)吸附量可达30.25mg/g,Cr(Ⅵ)的去除率可达96.8%。吸附过程符合二级吸附动力学模型。热力学参数ΔG、ΔH、ΔS表明荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是自发、吸热过程。