CaF2-WAGGS杂化吸附材料的制备及应用研究

利用氟化钙为无机骨架与有机染料配体弱酸性绿GS进行杂化反应,制备一种对染料废水具有高效吸附性能的新型环境功能材料,对该材料的组成和结构进行测定和表征。将该材料用于染料工业废水处理的结果表明,当吸附剂用量为质量分数1.2%以上、原水色度为25 465倍、COD 1 682 mg/L时、吸附反应10 min后色度和COD的去除率分别为>93%和>66%。该杂化吸附材料在染料工业废水处理方面,具有良好的应用前景。     

铅离子印迹聚合物吸附Pb~(2+)动力学和热力学研究

采用沉淀聚合法制备了铅离子印迹聚合物,研究印迹聚合物对Pb2+的吸附性能,讨论了吸附过程的动力学和热力学特征。结果表明,在20 m L质量浓度10.0 mg/L的Pb~(2+)溶液中,溶液p H为6、温度为30℃、投加量为120 mg,吸附平衡时间为6 h的条件下,铅离子印迹聚合物对Pb2+去除率达到98.4%。吸附动力学过程可以采用准1级动力学方程描述。温度对吸附效果有影响,在20℃时,等温吸附过程采用Langmuir模型描述比较合理;在30℃和40℃的等温吸附过程采用Langmuir和Freundlich模型均可进行描述。对吸附热力学参数ΔG、ΔH和ΔS的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程。     

环氧氯丙烷改性松针对水体中Cu~(2+)的吸附特征

利用环氧氯丙烷改性松针为试验材料,对溶液中Cu~(2+)进行吸附去除。试验结果表明:当pH为7.0、吸附剂投加量为0.4g、反应时间为60min时,该材料对100mL质量浓度为50mg/L含铜废水的去除率达95.8%。伪二级吸附动力学方程能较好地拟合该材料对Cu~(2+)的吸附过程,揭示其吸附主要是离子交换吸附;Langmuir方程能较好模拟该材料对Cu~(2+)的等温吸附过程,表明其吸附主要是单分子层吸附,最大吸附量为73.8mg/g。热力学研究表明,Cu~(2+)在该材料表面的吸附是一个自发的、吸热的物理吸附过程。形态分析结果表明,环氧氯丙烷改性松针粉里主要存在的是一种果胶酸盐和蛋白质结合的铜离子。生态风险评价结果表明,蒸馏水、氯化镁和冰醋酸对铜离子的解吸量较小,表明其对环境的危害性较小。     

硝酸镧改性文冠果活性炭对汞离子的吸附

采用硝酸镧对文冠果活性炭进行改性,利用扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对改性前后的活性炭进行表征,考察了Hg⁽²⁺⁾初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg(2+)初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg⁽²⁺⁾溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg(2+)溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg⁽²⁺⁾符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG(2+)符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG^o<0、焓变ΔHo<0、焓变ΔH^o<0、熵变ΔSo<0、熵变ΔS^o<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

生物炭/锰氧化物复合材料对苯甲酸的吸附研究

以香蕉皮为原料,通过浸渍-焙烧的方法制备了生物炭/锰氧化物复合材料。研究了生物炭/锰氧化物复合材料吸附去除苯甲酸的工艺条件以及吸附等温线、动力学以及热力学过程。结果表明,在温度为25℃、溶液pH=4.0、苯甲酸底液质量浓度为100 mg/L、吸附剂投加量为2 g/L的条件下,生物炭/锰氧化物复合吸附剂对苯甲酸的去除率为94.76%。此外,生物炭/锰氧化物复合吸附剂对苯甲酸的等温吸附过程服从Langmuir模型,饱和吸附量为68.213 mg/g;吸附动力学过程服从准二级动力学方程;吸附热力学研究表明,该吸附过程能自发进行。     

蛭石吸附处理废水中Zn污染的研究

本文以蛭石为吸附材料,吸附废水中的Zn~(2+),用锌试剂分光光度法来测得水中锌离子的浓度。文中进行了单因素试验、正交试验和吸附热力学研究。在单因素实验过程中,分别探究了五个影响因素:蛭石的投加量、吸附时间、吸附温度、Zn~(2+)的初始浓度、pH值。实验表明,去除率最高可达89%,吸附效果良好;在正交试验中,得到最佳的吸附条件:蛭石的投加量为2 g/L,Zn~(2+)的初始浓度为40.0 mg/L,温度为40℃,时间为90min,pH值为4,Zn~(2+)去除率可达到90%;在吸附热力学研究中,发现蛭石吸附Zn~(2+)的过程更加符合Langmuir吸附等温模型,理论最大吸附量为33.33 mg/g。     

ZnS/AC复合材料的制备及对铀酰离子的吸附性能

以硝酸锌、硫化钠和活性炭为原料,采用化学沉淀法制备活性炭(AC)负载纳米硫化锌的复合材料Zn S/AC。利用SEM、EDS、XRD、FTIR、BET等对其进行了表征。考察了Zn S/AC对水溶液中铀酰离子(UO_2~(2+))的吸附性能,探讨了吸附时间、初始铀酰离子质量浓度、pH、吸附剂投加量、温度等对吸附性能的影响,并对吸附过程进行了热力学和动力学模拟,探讨了吸附机理。结果表明,Zn S/AC的比表面积为201.1961m~2/g,明显大于活性炭的比表面积(165.0240 m~2/g),平均孔径为4.70 nm,孔容为0.038 cm~3/g。在初始铀酰离子质量浓度为35 mg/L、pH=6、吸附时间为120 min、Zn S/AC投加量为0.01 g、处理温度为50℃下,吸附剂对铀酰离子的吸附量为63.75 mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,热力学参数?G<0、?S>0、?H>0,表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

改性文冠果活性炭吸附Ca~(2+)的研究

采用硝酸对文冠果活性炭进行氧化改性,探讨了Ca⁽²⁺⁾溶液初始浓度、吸附温度、时间、pH值对Ca(2+)溶液初始浓度、吸附温度、时间、pH值对Ca⁽²⁺⁾吸附的影响。分析了吸附热力学和动力学,初步探讨了吸附机理。实验表明,当Ca(2+)吸附的影响。分析了吸附热力学和动力学,初步探讨了吸附机理。实验表明,当Ca⁽²⁺⁾的初始浓度为500 mg/L,吸附温度为40℃,吸附时间为120 min,pH值为2时,吸附量最大,可达285.9 mg/g。硝酸改性文冠果活性炭吸附Ca(2+)的初始浓度为500 mg/L,吸附温度为40℃,吸附时间为120 min,pH值为2时,吸附量最大,可达285.9 mg/g。硝酸改性文冠果活性炭吸附Ca⁽²⁺⁾符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线模型,吉布斯自由能ΔG°<0、焓变ΔH°<0、熵变ΔS°<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

松塔粉/海泡石复合材料对亚甲基蓝的吸附特征

利用氢氧化钠改性松塔粉(PC)、松塔粉/海泡石杂化材料(SPC-1)和松塔粉/海泡石杂化材料(SPC-2)三种材料对废水中亚甲基蓝进行吸附去除。试验结果表明,当吸附剂剂量为1.2g/L、溶液pH值为8.0、反应时间为120min,PC、SPC-1和SPC-2三种材料对200mg/L亚甲基蓝废水的最大去除率分别为98.9%、99.1%和98.1%。准二级动力学能较好地拟合吸附动力学试验数据,表明亚甲基蓝在三种材料表面的吸附以化学吸附为主。Langmuir方程对等温吸附试验数据拟合效果较好,表明亚甲基蓝在三种材料表面的吸附以单分子层吸附为主,SP、SPC-1和SPC-2对亚甲基蓝的最大吸附量分别为182.5、211.0和153.0mg/g。     

ZnS/AC复合材料的制备及其对铀酰离子的吸附性能

采用化学沉淀法制备了活性炭负载纳米硫化锌的复合材料ZnS/Ac，利用SEM、EDS、XRD、FTIR、BET等手段对该复合材料进行了表征分析。研究了ZnS/Ac对水溶液中铀酰离子的吸附性能，探讨了吸附时间、初始铀酰离子浓度、pH值、吸附剂投加量、温度等因素对吸附性能的影响，并对吸附过程进行了热力学和动力学模拟，探讨了吸附机理。结果表明：ZnS/Ac的比表面积为201.1961 m2/g，比活性炭的比表面积（165.0240 m2/g）明显增大，平均孔径为4.70 nm，孔容为0.038 cm3/g。在初始质量浓度为35 mg/L，pH=6，吸附时间为120 min，投加量为10 mg，处理温度为50 ℃的条件下，吸附剂对铀酰离子的吸附量为64.4736 mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir 吸附等温线模型，热力学参数<0、>0、>0，表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

热改性废茶叶吸附刚果红性能的研究

采用热改性废茶叶吸附刚果红染料,考察了pH、吸附剂投加量、染料液浓度和温度对热改性废茶叶吸附染料性能的影响。采用SEM和BET研究了热改性茶叶的基本物理化学特性,最后采用伪一阶动力学模型和伪二阶动力学模型拟合了改性废茶叶对刚果红染料的吸附动力学过程,并对其吸附热力学进行分析。结果表明,热改性废茶叶表面出现了形状各异的小孔,其比表面积、总孔容和平均孔径比改性前增加较多;当溶液质量浓度为50 mg/L、pH为4、吸附剂投加量为0.4 g/L、温度为35℃时,染料的吸附率达到最佳,为98.4%,吸附量为123 mg/g;热改性废茶叶对刚果红吸附动力学符合伪二阶动力学模型,吸附过程是由物理吸附和化学吸附共同决定的。热力学分析表明,吸附过程是自发进行的吸热过程。     

高铝粉煤灰碱法提铝过程镓的吸附研究

我国内蒙古中西部以及山西北部地区的高铝粉煤灰中氧化铝含量高达50%以上,伴生的镓含量可达60 mg/kg,是重要的含铝、镓二次资源。为进一步提升高铝粉煤灰资源化利用附加值,实现粉煤灰提铝过程低浓度含镓溶液的高效提取,本文基于高铝粉煤灰预脱硅拜耳-亚熔盐联合法提铝工艺中的含镓碱液体系,研究了含镓模型溶液中镓离子的静态吸附规律,系统考察了不同吸附时间、吸附温度、镓初始浓度以及碱浓度对螯合树脂吸附镓离子的影响,完成了吸附动力学与吸附等温线的考察,并采用吸附柱进行了低浓度含镓碱液动态吸附及淋洗试验验证。静态吸附试验结果表明:采用LSC-600型螯合吸附树脂可实现低浓度含镓碱液中镓离子的高效吸附,树脂的平衡吸附容量随静态吸附时间增大而增大,吸附24 h后树脂吸附容量达到平衡;镓离子初始浓度低于400 mg/L,树脂的平衡吸附容量受吸附温度影响较小,在镓离子浓度高于400 mg/L体系中,树脂的平衡吸附容量随吸附温度升高而降低,其中吸附温度为50℃时树脂对镓离子的平衡吸附容量最大;随含镓碱液碱浓度增加,螯合树脂对镓离子的吸附容量先增大后减小,螯合树脂对镓离子的平衡吸附容量随镓离子初始浓度增大而增大,镓离子初始浓度高于1 200 mg/L时树脂吸附容量达到饱和,吸附温度为50℃,镓离子初始浓度为1 200 mg/L,碱浓度为5 mol/L时树脂的最大吸附容量为36 mg/g。动力学拟合结果表明:碱体系树脂对镓离子的吸附动力学过程符合准二级动力学方程,属于化学吸附过程;吸附等温线拟合结果表明,LSC-600型螯合树脂对镓离子的吸附满足Langmuir等温方程,说明镓离子的螯合吸附过程为单层吸附。树脂的动态吸附和淋洗结果表明,液体流速越大,树脂达到吸附平衡时的穿透床层数越小,树脂对镓离子的吸附容量和吸附率均较低,镓离子初始浓度50 mg/L,吸附温度为50℃,吸附流速为2. 5 BV/h时,树脂对低浓度含镓碱液吸附效果最优,最大吸附容量为3. 13 mg/g,淋洗过程淋洗液镓离子浓度随着床层数增加先增大后降低,淋洗流出液达到0. 7 BV时镓浓度最高为1 936mg/L,高浓度段(0. 3～1. 5 BV)溶液中镓离子浓度为1 248 mg/L,富集倍数达25倍。     

花生壳吸附废水中Pb~(2+)的动力学和热力学研究

利用废弃的花生壳作为吸附剂,对废水中常见的重金属离子Pb~(2+)进行吸附,采用单因素试验方法考察了吸附的最佳工艺条件、吸附动力学和吸附热力学特征。结果表明,在p H为4.5,Pb~(2+)初始浓度为50 mg/L,吸附温度为30℃,花生壳投加量为0.4 g/L,吸附时间为40 min时,花生壳对Pb~(2+)的吸附效果最好,其动力学行为更好的符合Lagergren准二级动力学模型。其吸附过程的ΔG0、ΔH0、ΔS0,表明该吸附过程为一个自发的吸热过程。     

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+),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+)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。     

载铝改性沸石除氟的热力学和动力学机理研究

本文依次采用1.0 mol/L的氢氧化钠和10％的硫酸铝改性天然沸石,然后经过焙烧得到载铝改性沸石样品.对天然沸石和改性沸石的吸附性能做了比较,考查了溶液pH值和温度对改性沸石吸附容量的影响,并对吸附过程进行了动力学和热力学研究.结果表明:改性沸石的吸附容量远远大于天然沸石,在溶液pH值为6,温度为室温时改性沸石的吸附容量达到最佳为1.44 mg/g;改性沸石对氟离子的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附热力学过程符合Freundlich模型,不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及焓变和熵变均为负值表明该吸附过程为自发放热反应;初步探讨了载铝改性沸石对氟离子吸附过程的反应机理.     

柚子皮粉末对铜离子的吸附

采用柚子皮粉末吸附水中Cu2+。通过单因素实验考察了温度、p H、Cu2+的初始浓度、吸附时间和投加量对吸附效果的影响。最佳吸附条件为:温度为室温,p H为6.0,Cu2+的初始浓度为20 mg/L,吸附时间为20 min,投加量为0.15 g/50 m L。在该条件下,吸附率能够达到60%以上。热力学和动力学试验表明吸附符合Langmuir等温吸附模式和准二级动力学模型。     

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。     

改性柚子皮生物炭吸附亚甲基蓝性能研究

采用硝酸-高锰酸钾活化法对制备的柚子皮生物炭进行改性处理，并将其作为吸附剂探究了其对亚甲基蓝的吸附性能。通过静态吸附实验考察了亚甲基蓝溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂投加量等条件对吸附效果的影响，并确定了该吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。实验结果表明，在改性生物炭投加量为0.6 g/L、pH 7、亚甲基蓝溶液浓度为100 mg/L、50℃吸附180 min的条件下，改性生物炭对亚甲基蓝的吸附容量为68.28 mg/g。通过准二级动力学方程和Freundlich方程更好的描述了该吸附过程，同时吸附热力学表明该吸附过程是一个自发吸热过程。     

玉米淀粉/羧甲基纤维素生物复合凝胶的制备及吸附行为研究

以玉米淀粉与羧甲基纤维素（CMC）为骨架，以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体制备复合凝胶，对复合凝胶材料进行表征。以亚甲基蓝（MB）为吸附质，考察复合凝胶吸附剂对阳离子染料吸附过程的动力学和热力学行为，分析阳离子强度、水体pH值、染料初始质量浓度等对吸附剂吸附性能的影响。结果表明：玉米淀粉-CMC-g-AA-AM-AMPS凝胶是一种表面多孔的吸附材料，其比表面积为24.939 7 m2/g，平均吸附孔径为8.668 2 nm。凝胶对MB的吸附过程与准二级动力学模型和Langmuir模型拟合较好，属于单分子层的化学吸附。阳离子对凝胶吸附MB有明显抑制作用，抑制效果为Al3+>Ca2+>Na+。随着离子强度的增加，抑制作用越明显。在投加量为0.1 g、温度为298 K、pH值为11.0、MB初始质量浓度为2 000 mg/L条件下，吸附剂最大吸附量达到1 938.82 mg/g、去除率为96.94%，能有效去除MB。     

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。