改性橘子皮对重金属铅离子的吸附性能研究

以橘子皮、碱性氧化橘子皮的吸附废水中Pb~(2+),研究吸附剂投加量、pH、吸附时间等对Pb~(2+)去除率的影响吸附。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为1.0 g/L,pH 5.5,温度30℃,吸附时间2 h时,碱性氧化改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb~(2+)的吸附效果更佳,去除率达到98.52%。准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型更加符合吸附过程。吸附过程是单分子层吸附,以化学吸附为主。     

磁性水热炭对重金属离子铅的吸附性能研究

研究磁性水热炭对Pb~(2+)的吸附,采用原子吸收光谱仪测定Pb~(2+)的浓度,控制单因素变量法研究了投加量、pH、时间和初始离子浓度等对Pb~(2+)的吸附研究。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为0.05 g、pH 5.0,温度30℃以及吸附时间2 h时,吸附去除率达到93.88%,吸附量为46.94 mg/g。用准二级动力学方程模拟实验数据,相关系数可达到0.999 9,吸附过程可用Langmuir吸附等温模型来描述,说明磁性水热炭对Pb~(2+)的吸附过程为单分子层的化学吸附。     

硫酸钙/污泥基生物炭对水中铅的吸附性能研究

将硫酸钙作为添加剂与污泥共热解制备硫酸钙/污泥基生物炭(SBC),并使用BET、SEM、FTIR和XRD表征,研究了其对Pb~(2+)的吸附去除特性。结果表明,硫酸钙已负载在生物炭表面并对去除Pb~(2+)有促进作用。当温度为25℃,初始pH为5,SBC投加量为0.4 g/L,吸附时间为240 min时,Pb~(2+)去除率可达99.69%。Langmuir等温吸附模型能更好地描述SBC对Pb~(2+)的吸附过程,最大吸附量为280.899 mg/g;SBC对Pb~(2+)的吸附更符合准二级动力学模型,该吸附过程可能以化学吸附为主;热力学分析表明SBC对Pb~(2+)的吸附是自发的吸热过程,升温有利于吸附。     

聚丙烯酸钠/丙烯酰胺复合物的制备及其吸附

以反相悬浮聚合法制备一系列聚丙烯酸钠和丙烯酰胺共聚物[P(AANa-co-AM)],运用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)等手段对其表征。研究了溶液pH值、单体配比、吸附时间、Pb~(2+)浓度和温度等因素对吸附性能的影响。结果显示,在最适pH值下,不同单体配比的聚丙烯酸钠/丙烯酰胺(AA/AM)吸附剂对Pb~(2+)的吸附效果不同,其中AA/AM单体配比为5∶5时,对Pb~(2+)的吸附效果最好。动力学研究表明,该复合材料对铅离子的吸附符合准二级模型;热力学实验数据显示,Langmuir模型比Freundlich模型更符合吸附等温线。当温度由298 K升高到318 K时,最大吸附量由591.7 mg/g增加到625.0 mg/g,热力学研究表明,P(AANa-co-AM)凝胶对Pb~(2+)的吸附为一自发吸热过程。     

PP-g-GMA-DETA螯合纤维对Pb2+的吸附研究

采用FT-IR、SEM对PP-g-GMA-DETA螯合纤维进行表征,并探究纤维对Pb~(2+)的吸附特性及吸附机理。结果表明,PP-g-GMA-DETA螯合纤维对Pb~(2+)的饱和吸附量为52.03 mg/g;在pH为2～5时吸附量随着pH的升高而增大,且随Pb~(2+)初始浓度的增加而增大,并在Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(3+)存在的竞争吸附过程中表现出选择性;吸附过程符合准二级动力学模型,主要受化学作用控制,半饱和吸附时间为13 min;吸附等温线符合Langmuir吸附等温线模型,为单分子层吸附,纤维可再生重复使用。     

Fe(Ⅲ)负载改性橘子皮对Pb~(2+)的吸附性能研究

建立了普通橘子皮、Fe(Ⅲ)负载改性橘子皮对Pb~(2+)的吸附研究,采用原子吸收光谱仪测定Pb~(2+)的浓度,分别研究了吸附剂投加量、pH、吸附时间等对废水中Pb~(2+)的吸附研究,且对吸附动力学和吸附等温线进行了分析。结果表明,Fe(Ⅲ)负载改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb~(2+)的吸附效果更佳,最大吸附量为119.25 mg/g,吸附去除率达到95.66%,Langmuir能更好地描述普通橘子皮和Fe(Ⅲ)负载改性橘子皮吸附剂对Pb~(2+)的吸附过程,准二级动力学方程拟合结果R~2在0.999 4以上,说明吸附过程被化学吸附所控制。     

精氨酸修饰磁性海泡石对Pb~(2+)的吸附研究

通过对天然海泡石磁化和精氨酸表面修饰,制备了一种氨基酸修饰的磁性海泡石(L-Arg-MSEP)。采用SEM、VSM、XRD、FTIR和BET方法对其结构进行表征和分析,对比在不同pH值、吸附剂投加量、时间、温度和初始浓度条件下,海泡石及其复合改性海泡石对水中Pb~(2+)的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb~(2+)的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb~(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb~(2+)的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb~(2+)的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程为自发的放热过程。     

用于吸附重金属离子的磁性纳米伊/蒙黏土的制备

采用化学共沉淀法原位制备了一种可便于磁性回收并吸附水中重金属离子(如Pb~(2+))的磁性纳米伊/蒙黏土。通过X射线衍射、Fourier变换红外光谱、场发射扫描电子显微镜、振动样品磁强计对样品进行了表征。结果表明:合成的Fe_3O_4纳米颗粒可原位复合附着于纳米伊/蒙黏土颗粒表面,使磁性纳米伊/蒙黏土的饱和磁化强度达到26.77 A·m~2/kg,并可有效地从浆体中磁分离出来。另外,水中Pb~(2+)的吸附研究表明,磁性纳米伊/蒙黏土吸附Pb~(2+)的动力学过程符合准二级动力学模型,且pH值和磁性纳米伊/蒙黏土加入量对在浆料中吸附Pb~(2+)的效果有着显著的影响。其等温吸附过程符合Langmuir模型,其最大单层饱和吸附量为22.5 mg/g。当pH=6时,Pb~(2+)的去除率达97.79%;当磁性纳米伊/蒙黏土加入量为1 g/L时,平衡吸附量为38.7 mg/g。     

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。     

肉骨生物炭对重金属Pb~(2+)的吸附特性

为研究以病死猪以炭化焚烧法制备的肉骨生物炭对水溶液中Pb~(2+)的吸附特性,分析了吸附时间、吸附剂用量、Pb~(2+)的初始含量等因素对吸附效果的影响。结果表明,对于50 mL质量浓度400 mg/L的Pb~(2+)溶液,当溶液初始pH为5.5、肉骨生物炭投加量为200 mg、吸附时间为240 min时,肉骨生物炭对Pb~(2+)的吸附效果达到最佳,吸附量为99.37 mg/g,Pb~(2+)去除率达到99%以上。肉骨生物炭对Pb~(2+)的动力吸附过程可以由准2级动力学模型很好地拟合;Langmuir方程描述的单分子层吸附模型能更好地拟合其等温吸附过程,饱和吸附量为106.4 mg/g。相比于玉米秸秆生物炭,肉骨生物炭对Pb~(2+)有更大的吸附容量和更快的吸附速率,是性能较好的Pb~(2+)吸附材料。     

氨基功能化铝麦羟硅钠石吸附Hg2+性能研究

以水热合成的铝麦羟硅钠石（简称AlMag）为基体,以氨丙基三乙氧基硅烷为功能化试剂,制备氨基功能化的新型吸附剂材料AlMag-NH₂,研究氨基改性过程对材料结构的影响及其对水溶液中Hg²⁺的吸附效果。表征结果显示,氨基官能团成功嫁接于AlMag基体上,功能化的AlMag-NH₂由初始的玫瑰花苞形貌变为片层状形貌,层间距和平均孔径增大,比表面积略微减小,pH_PZC升高。优化吸附实验条件,当溶液pH=5.0、吸附时间为360 min、Hg²⁺初始质量浓度为10 mg/L时,AlMag-NH₂的去除率达到88.82%,是相同条件下AlMag去除率的2.4倍。AlMag-NH₂的Hg²⁺饱和吸附量为20.62 mg/g,吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型,该过程主要为化学吸附。     

改性菌渣对含Pb2+废水吸附性能的影响

采用盐酸浸泡和热处理的方法对香菇菌渣改性后制备吸附剂,研究其对模拟废水中Pb~(2+)的吸附性能,考察了初始浓度、温度、pH、吸附剂投加量和吸附时间5个因素对吸附性能的影响,并研究了改性菌渣吸附剂对Pb~(2+)的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:改性菌渣对Pb~(2+)模拟溶液的最佳吸附条件为:pH=5.0、吸附剂投加量1.6 g/L、初始浓度250 mg/L、温度25℃、吸附时间60min。在该条件下对Pb~(2+)的吸附率可达95.68%,改性菌渣吸附Pb~(2+)的过程符合Langmuir等温模型和准二级吸附动力学模型,吸附速率主要由化学吸附控制。     

微波合成淀粉基水凝胶的Pb2 吸附性能

以木薯淀粉为原料,微波辅助接枝丙烯酸合成了水凝胶(SAH)。采用SEM、FTIR、XPS对SAH进行了表征,考察了SAH对Pb~(2+)的吸附机理;进一步考察了微波功率、pH、吸附温度、吸附时间和Pb~(2+)的初始浓度对吸附的影响。结果表明,SAH具有三维多孔结构,主要通过与Pb~(2+)形成双配位络合物实现对Pb~(2+)的吸附。微波功率为300 W时制备的SAH,在pH为6.09、吸附时间为60 min、Pb~(2+)初始浓度为0.005 mol/L、吸附温度为30℃的条件下,吸附量可达561 mg/g。SAH可重复利用,重复使用4次后其吸附量为458 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

粒状交联聚丙烯酸钠的制备及其对Pb~(2+)的吸附性能

采用反相悬浮聚合法制备了粒状交联聚丙烯酸钠(gc-PAANa)凝胶,对gc-PAANa凝胶样品进行了SEM、FT-IR和TGA表征及溶胀率测试。将gc-PAANa凝胶用于吸附水溶液中Pb~(2+)的研究,结果表明,在p H=3.0~5.0 gc-PAANa凝胶对Pb~(2+)的吸附具有非常好的效果。0.02~0.1 mol×L-1 Ca2+/Mg2+的存在对Pb~(2+)的吸附几乎无影响,Pb~(2+)初始浓度对吸附结果影响较大,gc-PAANa凝胶对初始浓度低于350 mg×L-1的Pb~(2+)废水,Pb~(2+)的去除率可达到95%以上。gc-PAANa凝胶对Pb~(2+)的吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Langmuir模型,293 K下的最大吸附量为446.98 mg×g-1;吸附热力学分析表明,gc-PAANa凝胶对Pb~(2+)的吸附属于自发的放热反应。XPS分析表明,gc-PAANa凝胶吸附Pb~(2+)的机理属于-COO-与Pb~(2+)的螯合作用。吸附-解吸附循环实验显示,gc-PAANa凝胶处理含Pb~(2+)废水具有很好的重复利用性能。     

粉煤灰合成沸石对重金属铅与镍的吸附性能研究

利用粉煤灰合成的沸石吸附混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+),考察吸附剂量、初始p H、反应温度与反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学。结果表明:随着吸附剂量的逐渐增大,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高,而单位质量吸附剂对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附容量不断下降。在整个吸附过程中两种离子竞争吸附去除顺序是PbNi。初始p H值对沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)去除效果影响显著。酸性环境中沸石对混合重金属中Pb~(2+)的吸附抑制了其对Ni~(2+)的吸附。随着反应温度的上升与反应时间的延长,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高。沸石对Pb~(2+)的吸附去除率在各个反应温度均高于其对Ni~(2+)的去除率。沸石对混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学模型。     

硫酸改性PAN预氧化纤维的制备及其对Pb~(2+)的吸附性能

采用质量分数为95%~98%的硫酸对聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维进行酸化处理,获得改性PAN纤维;以改性PAN纤维为吸附剂,考察溶液pH值与温度以及接触时间对纤维对铅离子(Pb~(2+))吸附性能的影响。结果表明:改性PAN纤维拉伸强度达到132 MPa,纤维不仅含有共轭结构,也产生了大量酰胺基团;随着溶液pH值升高,改性PAN纤维对Pb~(2+)的吸附量增加,并在pH值为6时达到最大;改性PAN纤维对Pb~(2+)的吸附量随温度升高呈线性增加,在65℃时达到24.7 mg/g,平衡吸附时间为420 min;改性PAN纤维对Pb~(2+)的吸附满足准二级动力学方程,吸附行为符合Langmuir单层吸附模型。     

用13X分子筛去除废水中Pb~(2+)的研究

用13X分子筛作为去除铅离子吸附剂,研究各实验条件下对废水中Pb~(2+)的去除效果。考查了废水的pH、Pb~(2+)起始浓度对去除率的影响,Pb~(2+)起始浓度和吸附时间对吸附容量的影响。优化最佳条件为:控制废水的pH=8,Pb~(2+)浓度为200mg/L,搅拌时间为30min,分子筛投加量在5~6g/L时,13X分子筛对Pb~(2+)的去除率可达到92%左右。研究表明,13X分子筛对Pb~(2+)的吸附机理以离子交换吸附为主,符合Langmuir等温吸附模型。     

改性玉米芯的制备及其对Pb~(2+)吸附性能研究

在N,N-二甲基甲酰胺中,以次磷酸钠为催化剂,采用柠檬酸对氢氧化钠处理过的玉米芯进行化学改性,制备得到生物吸附剂,并研究其对Pb~(2+)的吸附性能。通过探讨投加量、吸附时间、Pb~(2+)溶液的不同吸附温度、pH等因素研究改性玉米芯对废水Pb~(2+)吸附性能的影响。结果表明,改性的玉米芯投加质量为0.5 g、pH为7、Pb~(2+)初始质量浓度为100 mg/L时,吸附性能较好,吸附平衡时间t为120 min,最大吸附率为88.10%、最大吸附量为35.24 mg/g。可以用准二级动力学方程和Langmuir方程描述改性玉米芯的吸附过程。     

纳米氧化锌改性蛭石对Pb~(2+)的吸附性能研究

通过将天然蛭石加入硫酸锌的碱性溶液中,制得纳米氧化锌改性蛭石,研究了该类改性蛭石对Pb~(2+)的吸附动力学和热力学效果,并得出以下结论:(1)纳米氧化锌改性蛭石对Pb~(2+)的吸附动力学可用准二级动力学方程描述;(2)对Pb~(2+)的吸附等温线均符合Langmuir和Freundlich方程;(3)pH在6~7时,对Pb~(2+)的吸附平衡量达48 mg/g;(4)对Pb~(2+)的吸附效果比天然蛭石好,平衡吸附量提高40%。实验表明,纳米氧化锌改性蛭石可以有效处理含铅废水。     

针铁矿对水溶液中Cd2+、Pb2+的吸附影响

水体中镉、铅污染日益严重,如何净化被镉、铅污染的水体是目前污染防治的迫切问题。本文以针铁矿为吸附材料,控制水溶液中Cd~(2+)、Pb~(2+)的初始浓度、pH和离子强度的不同,研究针铁矿对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附特性。研究结果显示:针铁矿吸附Cd~(2+)符合Langmuir吸附模型;吸附Pb~(2+)符合Langmuir和Freundlich吸附模型;随pH升高,对Cd~(2+)、Pb~(2+)吸附量先上升后趋于平衡;随着NaNO_3浓度升高,对Cd~(2+)、Pb~(2+)吸附量先下降后上升。整体可知,在废水处理中,针铁矿可作为理想的除镉和铅的吸附材料。