单宁为模板水热合成纳米二氧化钛及其对铀的吸附性能

本文利用单宁可与金属离子形成稳定配合物的性质，以不同的单宁为模板，水热合成了纳米二氧化钛(T-NTO)，用FT-IR，XRD，BET，SEM，TEM对合成的T-NTO的结构及形貌进行表征，并探究其对铀的吸附性能。结果表明，以单宁为模板水热法合成可以明显提高纳米二氧化钛的比表面积，从而提高其吸附容量；所制备的T-NTO对铀有较强的吸附能力，并且以不同单宁为模板制备的T-NTO对铀（UO22+）的吸附容量存在明显差异，杨梅单宁为模板合成的纳米二氧化钛(BT-NTO)粒径最小，比表面积达到96.61 m2／g；T-NTO对铀的吸附等温线符合Langmuir方程，BT-NTO在318K时对铀的吸附容量高达0.7054 mmol／g；而吸附动力学符合准二级动力学方程，吸附速率较快；共存阳离子Zn2+、Mg2+、Pb2+、Cu2+、Mn2+、Na+及共存阴离子Cl-、SO42-、CO32-对BT-NTO吸附铀的影响很小，而F-的影响较大，但可通过引入Al3+来减小F-的影响。解吸实验表明, 0.1 mol／L的HNO3溶液可使吸附的铀解吸下来，BT-NTO可多次重复使用。     

除镍离子交换树脂的优选及其效能的研究

为优选除Ni~(2+)交换树脂,采用电镀镍废水(Ni~(2+)的质量浓度为80 mg/L)研究了5种阳离子交换树脂对Ni~(2+)的吸附等温式和吸附动力学,考察了其对电镀镍废水中Ni~(2+)的吸附交换容量、吸附交换速率、再生性能以及废水中共存离子对树脂处理电镀镍废水效能的影响。结果表明,在120 min内5种阳离子树脂对Ni~(2+)的吸附基本达到平衡,吸附等温线均符合Freundlich吸附,吸附动力学均遵循准二级动力学方程;KP752和CH-90树脂对Ni~(2+)吸附交换容量分别为22.421和22.831 mg/g,吸附效果最好,并且2种树脂对Ni~(2+)的回收率都可达80%以上;共存的Ca~(2+)、Mg~(2+)会显著影响CH-90树脂吸附Ni~(2+)的效果,而对KP752树脂的影响较小。     

硫化锡钾的制备及其对Co2 选择性吸附

以碳酸钾、锡粉、硫粉为原料,用水热法合成了硫化锡钾(KSnS),利用SEM、XRD、XPS等对KSn S的形貌和组成进行了表征分析。并通过静态吸附实验分别考察了接触时间、pH、共存离子和Co~(2+)初始浓度对KSnS吸附Co~(2+)效果的影响。结果表明:KSnS对Co~(2+)的吸附平衡时间约为25 min,饱和吸附容量为149 mg/g。当Co~(2+)初始质量浓度为5 mg/L、液固比为2500 mL/g时,KSnS对Co~(2+)的分配系数可达到6.5×10~5 m L/g,去除率为99.84%。当溶液为中性时,KSnS的吸附性能最佳。KSnS对Co~(2+)有较高的选择性,当干扰离子质量浓度是Co~(2+)的100倍时,KSnS对Co~(2+)的去除率仍能达到92%以上。KSnS对Co~(2+)的吸附动力学行为可用准二级动力学方程描述,吸附过程属于化学吸附。通过Weber-Morris模型和Boyd模型分析可知,液膜扩散过程是主导吸附速率的步骤。     

纳米二氧化钛包覆沙对水中有机染料的吸附

以Ti(SO_4)_2和库布齐沙漠沙为原料,制备了纳米二氧化钛包覆沙。以X射线衍射及氮气吸附-脱附分析对样品进行了表征,并测试了合成样品对刚果红的吸附性能。结果表明,制备的样品为二氧化钛与沙子的纳米复合物,其比表面积随二氧化钛含量的升高而增大,最高可达87.1 m²/g。且该纳米复合物对刚果红的吸附性能与溶液酸碱度有关,吸附符合准二级吸附动力学模型以及Langmuir吸附等温式,为单分子层吸附,最大吸附量为246.3 mg/g。     

羟基磷灰石/膨润土复合材料对水中Cd~(2+)吸附研究

采用共沉淀法制备羟基磷灰石/膨润土(HA/B)复合材料,用于去除水溶液中Cd~(2+)。探究了合成时温度、膨润土投加量、Ca~(2+)与PO43–浓度、高温灼烧对吸附的影响。研究了吸附动力学及热力学,分析了Cd~(2+)的吸附机理,研究了pH、阴离子对Cd~(2+)吸附性能的影响以及与阳离子的竞争作用。结果表明,羟基磷灰石成功地负载在膨润土表面;最佳制备条件为:制备温度30℃,羟基磷灰石与膨润土的最佳配比为1:1,Ca(NO3)2的浓度为8.23 g/L,高温灼烧不利于材料的吸附;伪二级动力学模型和Langmuir等温模型能很好地描述Cd~(2+)在HA/B上的吸附,表明吸附以化学吸附为主;热力学表明该吸附是自发的、吸热的过程;F–促进吸附,Cl–抑制吸附,Cu~(2+)、Ca~(2+)、Pb~(2+)、NH4+对Cd~(2+)吸附的干扰大小顺序为:Cu~(2+)Pb~(2+)Ca~(2+)NH4+。     

纳米二氧化钛包覆沙对水中有机染料的吸附

以Ti(SO_4)_2和库布齐沙漠沙为原料,制备了纳米二氧化钛包覆沙。以X射线衍射及氮气吸附-脱附分析对样品进行了表征,并测试了合成样品对刚果红的吸附性能。结果表明,制备的样品为二氧化钛与沙子的纳米复合物,其比表面积随二氧化钛含量的升高而增大,最高可达87.1 m~2/g。且该纳米复合物对刚果红的吸附性能与溶液酸碱度有关,吸附符合准二级吸附动力学模型以及Langmuir吸附等温式,为单分子层吸附,最大吸附量为246.3 mg/g。     

巯基化多孔氧化硅纳米球及其对汞的吸附富集

采用原位共缩聚法,合成了巯基功能化多孔氧化硅纳米球,利用红外光谱、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附-脱附)和热重分析等对合成的样品进行了表征,并研究了所合成样品对水中Hg~(2+)的富集分离性能。结果表明,巯基多孔氧化硅纳米球具有较高的比表面积(789 m~2/g)和较大的孔体积(2.66 cm~3/g);通过调节反应条件,可以调控多孔纳米球的比表面积、孔体积、孔径和巯基负载量;巯基的引入可以提高纳米球对Hg~(2+)的吸附富集率和吸附量,10 min内富集率超过97%,最大平衡吸附量达340 mg/g。吸附过程符合准2级动力学吸附模型和Freundlich吸附等温线模型。巯基化多孔氧化硅纳米球的吸附性能具有较好的稳定性,经过3次循环使用,对Hg~(2+)的去除率仍能达到95%左右。     

纳米零价铁对水溶液中钒离子的吸附性能

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),采用PXRD, SEM, TEM, BET(N2吸脱附)和XPS等表征材料性能,考察了纳米零价铁用量、初始钒(V)浓度和初始pH对纳米零价铁吸附钒(V)性能的影响,测定了纳米零价铁对钒(V)的吸附等温线和吸附动力学曲线. 结果表明,制备的纳米零价铁具有典型的核?壳结构,粒径为10~30 nm,BET比表面积为53 m2/g. 纳米零价铁对钒(V)的吸附容量随纳米零价铁用量和初始pH增大而减小. 25℃时的平衡吸附容量为227.8 mg/g. Langmuir等温线方程可很好拟合纳米零价铁对钒(V)的吸附,纳米零价铁对钒(V)的吸附动力学曲线符合准二级动力学模型.     

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+)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+)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+)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+)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+)和Zn⁽²⁺⁾吸附过程为以物理吸附为主的自发、吸热过程。     

聚苯胺/聚苯乙烯复合材料的制备及对Pb~(2+)吸附性能的研究

采用机械掺杂法制备了聚苯胺/聚苯乙烯(PANI/PS)共混物,并用红外光谱表征了复合材料的目标结构。研究了pH、Pb~(2+)初始浓度以及吸附时间、温度对PANI/PS复合材料吸附Pb~(2+)的性能影响,并拟合了Pb~(2+)吸附过程的动力学模型和等温模型。结果表明:pH为4.5时,PANI/PS复合材料对Pb~(2+)的吸附容量最大,所需吸附平衡时间为50 min。PANI/PS复合材料对Pb~(2+)的吸附容量随着Pb~(2+)初始浓度的增大而增大,当Pb~(2+)浓度大于300 mg/L时,对Pb~(2+)的吸附容量变化速率放缓。PANI/PS复合材料对Pb~(2+)的吸附过程遵循Langmuir等温模型与准二级动力学方程,在15～50℃为自发吸附过程。