含氮大分子吸附剂的制备及其对Cd(II)的吸附

利用三聚氯氰的温度梯度反应活性,在较低温度下,用多乙烯多胺与三聚氯氰进行亲核取代反应,合成出一种以三嗪环为连接点的不溶含氮大分子颗粒吸附剂(N-MGA),并将其用于去除水体中的Cd(Ⅱ).通过元素分析、FTIR和SEM对N-MGA进行表征,同时对Cd(Ⅱ)的吸附进行吸附动力学、等温吸附模型拟合和吸附机理进行研究,考察了溶液pH对Cd(Ⅱ)吸附性能的影响、吸附剂的吸附-解吸再生循环性能及结构稳定性.结果表明,该吸附剂对Cd(Ⅱ)的吸附机理是利用吸附剂氨基上氮的孤对电子与Cd(Ⅱ)的配位络合作用进行吸附,且吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,最大吸附量可达539.1 mg/g,且对Cd(Ⅱ)的吸附较为容易,吸附能力较强;在Cd(Ⅱ)初始质量浓度为3636.5和70.0 mg/L时,对Cd(Ⅱ)的吸附率分别可达97.5％和99.9％,且10次吸附-解吸再生循环中吸附率维持在97.0％～98.2％,解吸率均在97.6％以上,吸附剂回收率均在92.0％以上.     

氧化锆负载树脂氟离子吸附剂的性能研究

采用自制的氧化锆负载树脂氟离子吸附剂对含氟水进行处理,考察了吸附剂吸附时间、溶液pH等吸附条件对其吸附性能的影响.结果表明,该吸附剂有较大的吸附容量,对氟离子的吸附在室温下符合Langmuir等温吸附,而且吸附速率快,吸附动力学符合拟二级动力学方程,并且脱附效果好,再生能力强,是一种具有广泛应用前景的新型氟离子吸附剂.     

交联壳聚糖季铵盐对水体中硝酸盐的吸附去除研究

将交联壳聚糖季铵盐用于水体中NO3-的吸附去除,考察了pH、共存阴离子对吸附过程的影响以及吸附剂的重复使用性能,并对吸附过程进行了动力学和吸附等温模型分析。结果表明,当溶液的pH在3.5～10.2之间时,pH对吸附过程的影响较小;水体中共存阴离子会与NO3-产生一定的竞争作用,其影响顺序为:Cl->SO42->HCO3-;该吸附反应非常迅速,吸附主要发生在反应前1 min内,且在10 min内达到吸附平衡;该吸附过程符合准二级动力学模型,化学吸附为吸附的主要速率控制步骤;吸附过程符合Freundlich吸附等温模型,表明吸附过程以均相吸附反应为主;同时,该吸附剂具有很好的再生性能,1%的NaCl再生液可迅速、高效地实现饱和吸附剂的再生。     

改性龙眼壳对废水中六价铬离子的吸附研究

采用硫酸溶液对龙眼壳进行改性制备吸附剂,研究吸附剂粒径、废水浓度、吸附时间和温度等因素对吸附率的影响。结果表明,改性吸附剂吸附Cr(Vl)的最佳pH为2.0、离子浓度为30 mg/L、吸附时间为100 min时,吸附率可达到99%左右。改性吸附剂对Cr(Vl)的吸附符合准二级动力学方程,经过5级静态吸附后,吸附率仍可以达到83.39%。用HCl溶液(1+5)对吸附后的改性龙眼壳可解吸再生,改性龙眼壳可作为含铬废水的处理材料。     

凹凸棒石/γ-Fe2O3/碳纳米复合材料吸附有机物污染物研究

以凹凸棒石、废活性白土和铁盐溶液为材料,采用氢气气氛煅烧获得碳纳米复合材料,以DCP/BPA为有机污染物研究复合材料的吸附性能,并用高锰酸钾再生吸附饱和的吸附剂进行探索。结果表明,两种有机物的吸附均能符合Freundlich吸附模型;动力学吸附拟合中,两种有机物均能使用二级动力学方程拟合其吸附行为,且KBPA>KDCP,表明该材料能够较易吸附极性较弱的有机物;通过再生发现,再生后其吸附能力提高。因此,该复合材料较易吸附疏水性有机物、并可进行循环再生利用。     

凹凸棒复合吸附剂对苯酚的吸附研究

通过静态实验,研究了凹凸棒复合吸附剂对苯酚的吸附性能和影响吸附效果的相关因素.实验结果表明,凹凸棒复合吸附剂对苯酚的吸附过程遵循准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir方程,温度和pH变化对吸附行为没有显著影响,吸附为放热的物理吸附过程.吸附剂再生后可以反复使用.     

纳米腐植酸对镉离子的吸附热力学及动力学

研究了采用碱溶酸析法配加高剪切技术制备的纳米腐植酸对重金属镉离子的吸附性能,用原子力显微镜(AFM)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试仪(BET)等对纳米腐植酸进行表征,绘制了静态平衡吸附等温线及吸附动力学曲线。实验结果表明:吸附剂纳米腐植酸对镉离子的吸附较符合Freundlich模型,在288~308 K温度下,吸附焓变?H=24.22 k J?mol?1,表明吸附是吸热过程,吸附动力学符合HO二级吸附速率方程,反应的表观活化能Ea=25.58 k J?mol?1,表明纳米腐植酸对重金属离子的吸附是化学反应控制,而非扩散所控。吸附剂纳米腐植酸解吸再生循环使用5次后,Cd2+的吸附容量仅减少18.9%,说明该吸附剂具有较好的解吸再生性能。     

AlCl_3改性柿叶对苯酚废水的生物吸附性能

以柿叶为原料,采用硫酸-甲醛和AlCl_3进行改性制备新型吸附剂硫酸甲醛改性柿叶(SCLAl)。研究了SCL-Al对苯酚的吸附性能,探讨了吸附剂用量、吸附时间、初始浓度、pH值、温度等因素对吸附性能的影响。结果表明:pH值、吸附剂用量和吸附时间对吸附率的影响较明显;温度对吸附率的影响较小;SCL-Al吸附1g/L苯酚时,在pH≥7,1L苯酚溶液中吸附剂用量为15g/L,室温条件下吸附60min基本达平衡,吸附动力学符合准二级动力学方程;吸附行为符合Freundlish吸附等温式。     

超声对铁锰氧化物吸附废水中无机砷的强化效应

快速吸附去除废水中无机砷的技术,由于其高效性成为污水处理领域亟需的一种技术。采用草酸沉淀法制备了不同铁锰比（物质的量比）的铁锰复合草酸盐,以铁锰复合草酸盐为前驱体通过热分解得到铁锰元素均匀分布的复合氧化物,以铁锰复合氧化物为吸附剂吸附去除废水中的无机砷。在超声波辅助下,铁锰复合氧化物对废水中无机砷的去除效果显著。实验结果表明,铁锰物质的量比为6:4的铁锰复合氧化物,因具有较高的比表面积（396.6 m²/g）和独特的形貌,超声辅助1 min对废水中无机砷的吸附率可达95%以上。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率常数为1.11 g/（mg·s）。吸附剂再生实验表明,将吸附砷的吸附剂采用碳酸氢钠溶液洗脱重复用于吸附实验,吸附剂重复使用3次对砷的吸附率仍可达到83.6%。     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3^-和SO_4-和SO_4^(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

交联膨润土吸附磷行为研究

从热力学和动力学两方面讨论了交联膨润土吸附剂对磷的吸附特性。吸附等温式符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ公式：Ｃ／ｑｅ＝０．１７Ｃ＋０．４１。吸附热力学模型为ｌｎＣ＝－４４０／Ｔ－０．１２６,吸附动力学特性可用下式描述：ｌｏｇ（ｑｅ－ｑ）＝ｌｏｇｑｅ－Ｋｔ／２．３０３,ｌｎ［１－（ｑ／ｑｅ）２］＝－Ｋｔ。其中,Ｋ＝（π／ｒ）２Ｄ,ｌｎＤ＝－２．５３－７４１．０７／Ｔ。扩散活化能为６．１６１ｋＪ／ｍｏｌ,表明吸附过程受扩散控制。     

一种新型常温微量氯气吸附剂热动力学研究

用一次等量浸渍法制备氯气吸附剂。在反应温度为常温、空速小于或等于1 000 h-1、进口氯气体积分数小于或等于400×10-6、出口氯气体积分数小于或等于0.1×10-6的条件下,吸附氯容量大于或等于11%。通过分析实验测得了热力学和动力学参数,结果表明,该吸附剂吸附氯气过程满足热力学的Fueundlich方程和动力学的Dubbin-Radushkevich方程,同时得出了有关吸附剂的反应机理。     

Ability of iron(III)‐loaded carboxylated polyacrylamide‐grafted sawdust to remove phosphate ions from aqueous solution and fertilizer industry wastewater: Adsorption kinetics and isotherm studies

Iron(III)‐loaded carboxylated polyacrylamide‐grafted sawdust was investigated as an adsorbent for the removal of phosphate from water and wastewater. The carboxylated polyacrylamide‐grafted sawdust was prepared by graft copolymerization of acrylamide and N,N′‐methylenebisacrylamide onto sawdust in the presence of an initiator, potassium peroxydisulfate. Iron(III) was strongly attached to the carboxylic acid moiety of the adsorbent. The adsorbent material exhibits a very high adsorption potential for phosphate ions. The coordinated unsaturated sites of the iron(III) complex of polymerized sawdust were considered to be the adsorption sites for phosphate ions, the predominating species being H₂PO ions. Maximum removal of 97.6 and 90.3% with 2 g L^?1 of the adsorbent was observed at pH 2.5 for an initial phosphate concentration of 100 and 250 μmol L^?1, respectively. The adsorption process follows second‐order kinetics. Adsorption rate constants as a function of concentration and temperature and kinetic parameters, such as ΔG^±, ΔH^±, and ΔS^±, were calculated to predict the nature of adsorption. The L‐type adsorption isotherm obtained in the sorbent indicated a favorable process and fitted the Langmuir equation model well. The adsorption capacity calculated by the Langmuir adsorption isotherm gave 3.03 × 10^?4 mol g^?1 of phosphate removal at 30°C and pH 2.5. The isosteric heat of adsorption was also determined at various surface loadings of the adsorbent. The adsorption efficiency toward phosphate removal was tested using industrial wastewater. Different reagents were tested for extracting phosphate ions from the spent adsorbent. About 98.2% of phosphate can be recovered from the adsorbent using 0.1M NaOH. Alkali regeneration was tried for several cycles with a view to recover the adsorbed phosphate and also to restore the adsorbent to its original state. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 84: 2541–2553, 2002     

胶原纤维固载Fe(Ⅲ)对磷酸根的吸附特性

将Fe（Ⅲ）固载在胶原纤维上制备吸附材料,研究了该吸附材料对磷酸根的吸附性能。结果表明,当温度为303 K,溶液的初始浓度为62.0 mg P·L-1时,胶原纤维固载Fe（Ⅲ）(FeICF)对磷酸根的吸附容量为32.69 mg P·g-1。在pH为3.0～6.0范围内平衡吸附量较大,即当磷酸根在溶液中以H2PO-4的形式存在时有利于吸附。吸附等温线符合Langmuir方程,吸附容量随温度和Fe（Ⅲ）的固载量的增加而增加。FeICF对磷酸根的吸附动力学符合拟二级速度方程。溶液中存在的Cl-、NO-3、SO2-4及CO2-3对磷酸根的吸附没有影响,表明FeICF对磷酸根有较强的选择吸附能力。     

磷在涂铁浮石上的吸附性能

通过对天然浮石进行涂铁改性,研究了涂铁浮石吸附水溶液中磷的热力学和动力学. 结果表明,Langmuir等温吸附方程比Freundlich等温吸附方程更能准确地描述涂铁浮石对磷的吸附,粒径为0.63~1.2 mm的涂铁浮石,298 K时对磷的最大吸附量为0.245 mg/g. 准二级动力学模型比准一级动力学模型和颗粒内扩散模型更能准确地描述涂铁浮石吸附除磷的动力学过程. 通过计算不同温度下的热力学参数DG0, DH0和DS0,证实该吸附为自发的吸热过程. SEM和EDAX分析表明磷吸附在涂铁浮石表面上.     

改性粉煤灰处理含磷废水的研究

采用浓硫酸固相反应法对粉煤灰进行改性用于含磷废水的净化,考察了pH值,吸附剂用量,磷初始浓度,反应时间对净化过程的影响。通过实验发现溶液pH值在4-10范围内对磷的吸附过程影响不显著,改性粉煤灰可以在较宽的pH值范围内进行脱磷处理;随着粉煤灰加入量的增加和初始溶液中磷酸根浓度的降低,磷的净化率逐渐增加。对于含磷50 mg/L的溶液,当粉煤灰的投加量为1.5%时,磷的吸附效率可达99.66%,净化后水中含磷量为0.17 mg/L。改性粉煤灰对水中磷的净化过程速度较快,5 min可达到最大净化率。改性粉煤灰对磷的吸附等温线符合Freudlich方程。     

用硫酸改性粉煤灰处理含磷废水的研究

以硫酸对粉煤灰进行改性用于含磷废水的净化,考察了pH值,吸附剂用量,磷初始浓度,反应时间、反应温度对净化过程的影响。通过实验发现溶液pH值在8~11范围内对磷的吸附过程影响不显著,改性粉煤灰可以在较宽的pH值范围内进行脱磷处理;随着粉煤灰加入量的增加和初始溶液中磷酸根浓度的降低,磷的净化率逐渐增加。对于含磷<80 mg/L的溶液,当粉煤灰的投加量为3%时,反应温度40℃,磷的吸附效率可达97.6%。改性粉煤灰对水中磷的净化过程速度较快,30~40 min可达到最大净化率。     

Preparation and Application of a Novel Functionalized Coconut Coir Pith as a Recyclable Adsorbent for Phosphate Removal

Abstract

This study was to develop a new adsorbent, Iron(III) complex of an amino-functionalized polyacrylamide-grafted coconut coir pith (CP), a lignocellulosic residue, for the removal of phosphate from water and wastewater. The kinetics of adsorption follows a pseudo-second-order model. The equilibrium sorption capacity of 96.31 mg/g was determined at 30°C from the Langmuir isotherm equation. Complete removal of 16.4 mg/L phosphate in 1 L of fertilizer industry wastewater was achieved by 1.5 g/L AM-Fe-PGCP at pH 6.0. The acid treatment (0.1 M HCl) and re-introduction of Fe³⁺ lead to a reactivation of the spent adsorbent and can be reused through many cycles of water treatment and regeneration without any loss in the adsorption capacity.     

Evaluation of Phosphate Removal Efficiency from Aqueous Solution by Polypyrrole/BOF Slag Nanocomposite

The polypyrrole/basic oxygen furnace slag nanocomposite (PPy–BOFS) was synthesized and characterized by FTIR, SEM, ICP-AES, and X-ray diffraction studies and was employed as an adsorbent for the removal of phosphate ions from aqueous solution by the batch sorption method. The maximal amount of adsorption was found to be 9.13 mg/g (45°C). The Langmuir and Freundlich isotherms were used to describe the adsorption equilibrium. The kinetics of the adsorption process was investigated using the Lagergren rate equation and the Weber Morris intraparticle diffusion model. The FTIR and XRD pattern of the adsorbent before and after the adsorption was recorded to get better insight into the mechanism of the adsorption process. The results of equilibrium and spectral investigations revealed that the removal of phosphate by the nanocomposite involves various mechanisms followed by the nanocomposite and the constituents present in it.     

pH主导磷在磁铁矿-针铁矿混合相上的吸附

采用废弃贴式取暖物(商业名为热力贴)为原料制得一种吸附剂,通过静态批式实验考查了pH与吸附效果、zeta电位、离子强度等因素间的相互作用规律,探讨了不同pH下该吸附剂去除水中磷酸盐的机理。结果表明,该吸附剂的物相以磁铁矿-针铁矿混合相(magnetite-goethite mix phase,MGM)为主,其对水中磷酸盐的吸附等温线符合Langmuir方程。当温度为25℃,pH=2时,其饱和吸附量达12.57 mg·g^-1。研究还表明,磷在MGM上的吸附受溶液pH主导。pH较低时,内层络合,静电吸引,表面直接沉淀驱动磷的吸附;pH较高时,静电吸引渐变为静电排斥,内层络合减弱,不利于磷的吸附,而内层络合共吸附、表面间接沉淀促进了磷的吸附,但两者作用的综合结果表现为除磷效果下降。