可见光促进咖啡渣去除重金属离子Cr(Ⅵ)的行为及机理

本文考察了在可见光条件下利用咖啡渣去除水体中重金属离子Cr(Ⅵ)的行为及机理。实验结果表明咖啡渣在可见光照射下能够去除水体中98%的Cr(Ⅵ),其去除Cr(Ⅵ)的表观拟合速率常数(0.0193 min^-1)是避光条件下的8倍。XRD和FT-IR等表征结果表明咖啡渣由大量的木质素及一定量的酚羟基,氨基和羧酸基等官能团物质构成。紫外-可见漫反射光谱和光电流试验证明咖啡渣具有可见光响应能力,在可见光的激发下,咖啡渣固体内部的电子-空穴对快速分离,光电子由价带跃迁到导带,具有还原性的光生电子直接被预吸附在咖啡渣表面的Cr(Ⅵ)离子捕获,从而实现Cr(Ⅵ)的快速还原去除。此外,咖啡渣具有稳定的光响应能力和循环去除Cr(Ⅵ)的能力,以及治理含Cr(Ⅵ)工业废水的潜力。该研究揭示了可见光促进咖啡渣高效去除Cr(Ⅵ)的机制,同时为实现咖啡渣的资源化利用提供了一种可行的思路。     

风化煤吸附水中Cr(Ⅵ)的研究

以景泰风化煤作吸附剂,常温下对水溶液中的Cr(Ⅵ)进行了吸附实验研究,探讨了吸附动力学、吸附平衡、pH的影响和吸附机理。结果表明,普通风化煤和活化风化煤对Cr(Ⅵ)有良好的吸附和还原作用,吸附表现出Langmu ir特征,在pH≤2.0时吸附率大于98%。     

改性花生壳吸附去除水中Cr(Ⅵ)的性能研究

采用三乙烯四胺对花生壳颗粒进行改性制备吸附剂,以投加量、粒径、接触时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度和溶液初始pH值为影响因素,通过静态实验,研究其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。得到最佳吸附条件为吸附剂投加量1.0～1.6g/L,接触时间150min,初始浓度100mg/L,去除率可达99.36%,饱和吸附量达100.95mg/g。分析认为,主要的吸附机理可能是Cr2O27-与改性花生壳吸附点位上的功能基团之间的离子交换,伴随着静电吸附及氧化还原过程。     

高锰酸钾改性活性炭去除水中Cr(Ⅵ)的试验研究

采用高锰酸钾对颗粒活性炭进行改性。在静态条件下,对改性活性炭处理Cr(Ⅵ)废水进行了研究,考察了pH、温度等因素的影响。结果表明,改性后的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附量有明显的提高,提高率为79.91%。酸性环境利于Cr(Ⅵ)的吸附,且pH应控制在6左右;低温对吸附有利;吸附能较好的满足Langmuir等温线和准二级动力学曲线,最佳拟合相关系数分别为0.9943和0.9983。     

粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

玉米芯对水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

用玉米芯吸附水中的Cr(Ⅵ),研究了pH、投加量、振荡时间、初始浓度和温度对吸附效果的影响,并用动力学、热力学方程和吸附等温线对实验数据进行拟合。结果表明,pH=1时,玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳;吸附过程符合准一级动力学模型,Freundlich与Langmuir等温吸附模型均能很好地描述吸附过程,高温时,Freundlich模型的拟合效果更好;对热力学参数ΔH,ΔG,ΔS的计算表明,该吸附过程是吸热、熵增的自发过程。     

混合硫酸盐还原菌群还原Cr(Ⅵ)的初步研究

利用驯化后的耐受Cr(Ⅵ)的混合硫酸盐还原菌群处理含Cr(Ⅵ)废水,探讨了pH值、培养温度等对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,当Cr(Ⅵ)浓度为50 mg·L-1、pH值为7.0、培养温度为36℃、培养时间为36 h时,该混合菌群对Cr(Ⅵ)的去除率达到最高,为97.6％。该混合菌群能适应较宽的pH值和温度范围且处理...     

活性炭负载Fe~0去除水中Cr(Ⅵ)的实验研究

采用蒸气水解-H2气相还原的方法制备了Fe0并将其负载到活性炭上,用于含Cr(Ⅵ)模拟废水的吸附去除。实验结果表明负载Fe0活性炭对Cr(Ⅵ)的最大吸附量比普通活性炭提高了1.1倍,达到26.02 mg/g,对于低浓度的Cr(Ⅵ)去除率可达100%,氧化还原-共沉淀是其主要去除机理。     

麸皮去除废水中Cr(Ⅵ)的实验研究

以麸皮为生物吸附剂,考察麸皮用量、废水pH、时间、Cr(Ⅵ)初始浓度对废水中Cr(Ⅵ)去除率的影响.结果表明,麸皮作为生物吸附剂可有效去除废水中的Cr(Ⅵ),麸皮用量200 g/L,pH=2、Cr(Ⅵ)初始浓度为5 mg/L,吸附240 min时,Cr(Ⅵ)去除率为99.31％.麸皮对Cr(Ⅵ)离子的吸附过程接近准二级...     

Cr(Ⅵ)去除用功能化纤维素纳米材料的结构设计研究进展

以Cr(Ⅵ)为代表的重金属离子是一类常见的水体污染物,它具有微量剧毒、难以降解、迁移性强和易在生物体内累积等特点,可对生态系统和人体健康造成严重的危害。纤维素纳米材料（cellulose nanomaterials,CNM）是地球上储量最丰富的一种纤维素衍生物,具有环境友好、生物相容性高和原料来源丰富等优势,其作为绿色经济的重金属离子吸附材料对促进社会可持续性发展和水污染治理具有重要意义。然而纤维素纳米材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能差,需对其进行化学改性和组装以提升其对Cr(Ⅵ)的去除效率。本综述系统地介绍和总结了Cr(Ⅵ)去除用CNM的化学改性策略及其几何结构设计的研究进展,并对目前研究中存在的问题进行总结,对未来的发展趋势进行展望。本综述对高效吸附剂的结构设计具有参考价值。     

热改性粉煤灰对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

将粉煤灰与助熔剂混合进行高温焙烧制得热改性粉煤灰(TFA),对其进行表征并考察其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。与原粉煤灰相比,TFA疏松多孔,比表面积显著提高。20℃下的吸附实验结果表明:当初始废水p H为6.7、Cr(Ⅵ)质量浓度为10.00 mg/L、TFA加入量为4.0 g/L、吸附时间为90 min时,Cr(Ⅵ)去除率可达98.98%,吸附量为2.39 mg/g。用拟二级动力学模型可较准确地描述TFA对Cr(Ⅵ)的吸附过程;吸附实验数据与采用Freundlich等温吸附模型得出的计算值吻合很好;降低温度有利于吸附反应的发生。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe2+溶液为原料、NaBH4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(nZVI)复合材料GAC-nZVI,用扫描电镜对GAC-nZVI进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(VI)的影响。结果表明,GAC能阻止nZVI颗粒聚集,合成的GAC-nZVI能有效去除水中的Cr(VI)。在Cr(VI)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZVI 3.0 g/L的条件下反应5 min,Cr(VI)去除率为99.4%。pH=2.0?4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1 mg/L,表明残留少量Cr(III)。随pH值和Cr(VI)浓度增加,Cr(VI)去除率降低;随反应温度和GAC-nZVI投加量增加,Cr(VI)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(VI)的去除过程。相同条件下,GAC-nZVI去除Cr(VI)的反应速率常数达0.19797 min?1,为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023 min?1的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-nZVI投加量增加,反应速率常数增加。     

原子吸收法测定水中微量的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)

在0.15mol·L~(-1)H_2SO_4介质中,以氯化三辛基甲胺(TOMAC)为萃取剂,Cr(VI)被TOMAC定量萃取,而Cr(Ⅲ)不被萃取。将Cr(Ⅲ)氧化成Cr(Ⅵ)后可测水中总铬含量,通过差减法求出Cr(Ⅲ)含量。该方法快速、准确,可用于测定水中痕量的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)。     

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。     

水热改性花生壳对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

为解决水体Cr(Ⅵ)污染,实现农业固废资源化利用,通过水热H_3PO_4改性制备了花生壳基吸附剂,并将其用于水中Cr(Ⅵ)的吸附。实验结果表明,在453 K下,与质量分数为15%的H_3PO_4水热反应10 h制备的改性花生壳性能最优;当吸附剂投加量为2 g/L,pH=2.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为5 mg/L,吸附时间为120 min时,水中Cr(Ⅵ)去除率可达86.83%。改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合伪二级动力学模型,属于Langmuir单分子层吸附。     

典型农业废弃物对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

研究了4种典型农业废弃物(花生壳、柚子皮、稻草和玉米芯)对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附作用及机制.结果表明,4种吸附剂都具有吸附Cr(Ⅵ)的能力,在Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20mg·L-1的溶液中,吸附率可达到97%以上;pH在1.0～6.0,Cr(Ⅵ)的吸附量随pH升高而下降,最佳吸附pH为1.0～2.0;吸附在30min左右达到平衡且符合拟2级动力学方程;最大吸附量的顺序为:花生壳(3.19 mg·g-1)＞柚子皮(1.46mg·g-1)＞稻草(1.22 mg·g-1)＞玉米芯(1.20 mg·g-1),吸附过程既符合Freundlich方程又符合Langmuir方程.综合比较,花生壳和柚子皮具有较强的吸附废水中Cr(Ⅵ)的能力,可作为废水铬净化剂使用,而稻草和玉米芯的吸附能力相对较弱,不是理想的净化材料.     

海绵铁处理Cr(Ⅵ)试验研究

水体中Cr（Ⅵ）浓度是衡量水质污染指数的重要指标,本研究采用新型水处理材料海绵铁处理Cr（Ⅵ）。试验表明,海绵铁对Vr（Ⅵ）有较好的去除效果,通过再生可以重复使用,消耗量很小,利用海绵铁处理含Cr（Ⅵ）废水是完全可行的。