玉米芯的改性及在重金属废水处理中的应用研究

为了研究玉米芯的改性方法及在重金属废水中的去除效果,从玉米芯改性的方法、玉米芯吸附重金属效果、吸附重金属离子机理以及对吸附剂解吸再生方面进行综述探讨,在综述目前研究成果的基础上提出当前对于玉米芯改性方面存在的问题及今后重点研究的方向。     

玉米芯改性前后对水中重金属去除的研究

以玉米芯为吸附剂,经氢氧化钠(NaOH)和硫酸(H_2SO_4)改性得到改性吸附剂,研究改性吸附剂对镉、铬、铅吸附性能的影响。实验研究了吸附时间和吸附初始浓度对吸附效果的影响。结果表明,改性玉米芯吸附剂对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)三种重金属离子的吸附能力都增强,且对Pb~(2+)的吸附效果最好,其吸附顺序为Pb~(2+)Cr~(3+)Cd~(2+);在初始质量浓度为400 mg/L时,酸改性的玉米芯对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)吸附容量为15、26、37 mg/g,而碱改性的玉米芯对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)吸附容量分别为17、29、59 mg/g。相对酸改性,碱改性的吸附剂对Cd~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)吸附量提高了14.54%、11.22%、57.86%。     

玉米芯重金属离子吸附材料的研究进展

水体中的重金属是环境的危险污染物之一,寻找经济、高效的废水中微量重金属离子的去除方法是水处理研究的热点问题。低成本玉米芯吸附剂具有操作简单、去除重金属离子效果好的特点,对当前低成玉米芯吸附材料在含重金属废水处理中的吸附机理进行了概括,对于玉米芯吸附剂的改性研究以及处理含重金属废水的影响因素进行了探讨,并指出了目前研究中存在的问题以及发展趋势。     

改性活性炭吸附重金属镉的技术与机理

镉污染对饮用水安全造成了严重的威胁。活性炭吸附是水处理中最重要的处理方法之一,但是对镉等重金属的吸附较弱,通过改性可以改变活性炭的表面特性,从而促进对重金属的吸附。该文对活性炭进行了混酸氧化改性,臭氧氧化改性和乙二胺氨基化的改性,零电荷点和表面官能团大大发生变化,混酸改性后的零电荷点最低。通过吸附动力学的研究发现混酸改性的活性炭（Ac-0）对镉的吸附效果最好,且更加符合二级动力学的吸附模型。对AC-0活性炭进行了不同pH下吸附热力学的研究,结果表明吸附等温线用Freundlich的热力学模型拟合比较好,并且pH越大越有利于镉的吸附,pH对Ac-O吸附镉效果的影响试验也表明,由于零电荷点的影响,在pH小于9的情况下,随着pH的升高静电吸引力越强。     

CuS改性活性炭的制备及其镉（Ⅱ）的吸附性能研究

研究了CuS改性对活性炭的表面物理化学特性的影响和改性活性炭对镉(Ⅱ)的吸附性能。考查了不同铜源、不同浓度的Cu²⁺对CuS改性活性炭性能的影响,分析表征其物理及化学性质,并对其吸附脱除镉的吸附容量进行了评价。结果表明：经CuS改性后的活性炭表面出现了大量CuS纳米颗粒物,增大了其比表面积,对Cd²⁺的吸附效果明显增强;CuCl₂^-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到204.33 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出33.68 mg/g;Cu(NO₃)₂-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到195.30 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出24.65 mg/g。     

碳材料吸附去除水体中镉离子研究进展

活性炭、碳纳米管和石墨烯是最主要的三种碳材料,由于其良好的环境稳定性、较大的比表面积以及易修饰性,被作为吸附材料广泛用于去除水中污染物研究,本文重点介绍了三种碳材料改性方法及其吸附水中镉离子研究现状。改性方法主要有两种,一是强酸氧化处理引入含氧官能团,增大比表面积;二是嫁接一些能与镉离子发生离子交换反应的化学官能团。三种材料经过改性后对镉的吸附能力有不同程度提高,吸附量大小顺序为石墨烯碳纳米管活性炭,对镉吸附都是自发吸热反应,遵循拟二级动力学规律。机理分析表明,表面含氧官能团是最主要活性吸附位,通常与镉离子发生离子交换吸附。与活性炭、碳纳米管复合材料相比,石墨烯复合材料吸附能力强,镉最大吸附量可达到250 mg/g左右,而且制备成本低于碳纳米管,易于再生,是一类非常有实用化发展前景的吸附剂。     

改性介孔硅对重金属离子的吸附及影响

近年来,随着我国经济的飞速发展,我国对水质要求逐渐提高,对水中重金属离子的去除更加重视。传统的吸附剂由于吸附能力有限,寻找新型的高效吸附剂已成为新型吸附材料领域的研究热点。多级孔二氧化硅材料具有不同等级尺度的孔道结构、较高的比表面积和孔体积等优点,但其对水中重金属离子的吸附效果并不明显,所以使用硅烷试剂对其改性,提高其对水中重金属离子的吸附能力,探讨一种利用改性介孔硅吸附剂处理废水中重金属离子的经济高效的方法。     

用于去除废水中重金属的核桃壳吸附剂制备方法研究进展

针对核桃壳(WNS)转化为高效吸附剂的资源化利用问题,对近年来国内外以核桃壳为原料制备吸附剂的相关研究进行了归纳和总结。结果表明,从核桃壳转化成核桃壳吸附剂主要方法有:预处理后直接作吸附剂,改性后作吸附剂,制备成活性炭吸附剂。其中无机酸性或碱性预处理比有机溶剂更具环保优势;对核桃壳的酰基化、氨基化、接枝共聚、负载纳米零价铁、非热等离子体作用等改性方法,都可以提高吸附剂对重金属离子的吸附能力,使改性核桃壳(MWNS)的吸附性能高于传统吸附剂,但相比之下,酰基化改性、非热等离子体改性更具快速、有效、环保等优势。此外将WNS制备为活性炭也是一种有效的改性方法,制备的活性炭吸附效果相当甚至优于传统的活性炭吸附剂,值得进一步研究。建议今后对核桃壳绿色环保、低成本制备吸附剂的工艺、核桃壳改性方法工业规模放大试验及对实际废水中金属离子的选择性及竞争性吸附问题开展研究,以实现核桃壳生物质废料最高效的资源化利用。     

玉米芯介孔炭对兰州段黄河水的吸附研究

以玉米芯为原料,采用磷酸活化法可制备含有较高中孔比例的活性炭。本文研究了该介孔炭对兰州段黄河水的吸附性能,考察了吸附剂用量、时间对黄河水中氨氮和COD吸附率的影响。     

硅烷试剂改性活性炭的制备及对苯胺的吸附性能研究

利用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)对多孔活性炭进行表面改性。利用物理吸附仪对吸附剂进行表征,研究了改性活性炭对水中苯胺的吸附性能。结果表明,改性后活性炭对水中苯胺的吸附容量显著提高,与改性前相比,吸附容量提高了1.6倍,对苯胺的吸附符合Freundlich模型,改性后活性炭1/n=0.4886,使吸附趋于容易进行。     

十六烷基三甲基溴化铵改性活性炭的制备及吸附苯酚研究

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对颗粒活性炭进行改性。用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和氮吸附脱附法对改性活性炭的结构和组成进行表征。用单一变量法研究了CTAB的质量浓度和初始pH值对CTAB活性炭改性的影响,研究了吸附时间、吸附温度、苯酚初始质量浓度、苯酚pH、CTAB改性活性炭投加量等对苯酚去除率的影响,并对吸附过程进行了动力学研究。得到了最佳吸附条件为:以质量浓度为2g/L的CTAB改性活性炭为吸附剂,CTAB改性活性炭投加量为7g/L、吸附温度为35℃、吸附时间为90min、苯酚初始质量浓度为200mg/L、初始pH=6时,苯酚去除率达到94.76%,CTAB改性活性炭的吸附量为27.07mg/g。Langmuir等温吸附模型可较好地描述CTAB改性活性炭对水中苯酚的等温吸附过程,通过Langmuir模型计算得到吸附剂对苯酚的最大单位吸附量为72.62mg/g。CTAB改性活性炭对苯酚的吸附过程符合拟二级动力学方程。     

四钛酸钾晶须吸附废水中重金属离子的研究

以四钛酸钾晶须(PTW)作为去除工业废水中重金属离子铅、镉的吸附剂,考察了吸附剂的用量、吸附时间和酸度对吸附效果的影响.研究结果表明:吸附效率随着吸附剂用量的增加、吸附时间的延长以及pH值的升高而提高,但吸附容量却随着吸附剂用量的增加而降低.水中铅、镉离子在PTW上的吸附可用Freundlich方程进行描述.     

MOFs处理水中重金属污染的研究进展

重金属污染对环境和人体的伤害极大,因此高效、快速地治理重金属污染成为一个亟待解决的问题。工业上常采用活性炭等传统吸附剂处理重金属污染,但传统吸附剂用量大且吸附率相对较低。金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一类备受瞩目的新型材料,其比表面积大、孔隙率高,这一特点使其在分离方面显示出良好的应用前景。本文综述了近年来MOFs用于处理水中重金属污染的研究进展,重点剖析了MOFs的改性方法、改性后的独特性能以及对重金属的去除效果,并对MOFs在吸附重金属方面的应用前景做出了展望。同时,提出了MOFs合成难度大、产率低、部分MOFs对水敏感等问题,指出了今后的研究方向。     

浓硫酸改性活性炭对模拟废水中苯酚的吸附研究

采用浓硫酸改性活性炭作吸附剂,研究其对模拟废水中苯酚的吸附性能。结果表明:在35℃,含酚废水初始浓度0.8 g/L,改性活性炭用量1.0 g,吸附时间20 min的条件下,改性活性炭对水中苯酚的去除率达到96.2%,相对于未改性的活性炭,其吸附效果有了较大的提高,且该吸附剂重复使用5次后的去除率仍达70.0%。实验证明,浓硫酸改性的活性炭可作为优良的吸附剂处理废水中的苯酚。     

改性活性炭吸附处理含铬电镀废水的研究

分别采用硫酸和双氧水对活性炭迚行改性,测定了改性后活性炭的表面面积和含氧官能团数量,以改性后的活性炭为吸附剂,用于处理含铬电镀废水。考察了pH值、吸附时间和吸附剂用量等对Cr(VI)去除率的影响,并研究了其吸附等温线。研究表明,相比未改性活性炭,改性后的活性炭含氧官能团数量明显增加,并且改性后活性炭有利于对废水中Cr(VI)的吸附,经双氧水改性后的活性炭的吸附效果最好。     

改性活性炭铁吸附剂处理含铬电镀废水

通过采用锰盐对普通颗粒活性炭进行改性,添加少量铁屑后,获得了对电镀废水中重金属铬具有更强吸附能力的改性活性炭铁吸附剂。该吸附剂具有吸附速度更快、吸附量更大以及适应p H范围更宽的特点。对低浓度含铬废水,改性活性炭铁吸附剂能在p H为6~7、接触时间为1.5 h实现90%以上的总铬去除率。     

固体吸附剂在FCC汽油深度脱硫中的研究进展

从固体吸附材料方面阐述了活性炭,分子筛、金属氧化物和黏土等脱硫吸附剂在制备、吸附机理、改性、脱硫效果等方面的研究进展.表明了改性对吸附剂的脱硫效果有很大影响,特别指出了各类吸附剂的改性方法和改性后的脱硫效果,并对以后固体脱硫吸附剂的研究提出了建议.     

改性活性炭对低浓度二氧化硫吸附动力学模型研究

碱改性活性炭是一种广泛应用于半导体工业和数据中心净化室内吸附二氧化硫的高效材料,但是鲜有针对符合真实建筑环境的低浓度二氧化硫吸附实验及动力学模型进行研究。首先研究了氧化铜-氢氧化钾改性活性炭（CuO-KOH@AC）、氢氧化钾改性活性炭（KOH@AC）、氢氧化镁改性活性炭[Mg（OH）₂@AC]等3种碱改性活性炭在温度为25 ℃、相对湿度（RH）为50%、二氧化硫质量浓度为2 612 mg/L条件下对二氧化硫的吸附性能,结果显示碱改性活性炭对二氧化硫的吸附能力受碱负荷量的影响更多。然后测定了CuO-KOH@AC在二氧化硫质量浓度为522~13 400 mg/L的吸附等温曲线实验值,验证了Langmuir模型、Freundlich模型、Dubin-Radushkevich（D-R）模型的有效性,其中Freundlich模型在低二氧化硫浓度条件（二氧化硫质量浓度为522 mg/L,误差为-12.18%）下拟合效果最好。CuO-KOH@AC在二氧化硫质量浓度为2 612 mg/L、不同RH（1%、50%、75%）条件下的吸附实验表明,RH增加能够促进二氧化硫在吸附剂表面的吸附。傅里叶变换红外光谱对CuO-KOH@AC吸附二氧化硫后的分析表明,吸附剂表面的吸附物种为—SO₃（或SO₄^2-）和—SO₂。X射线光电子能谱对CuO-KOH@AC吸附二氧化硫后的分析结果显示,吸附剂表面S⁶⁺形态占80%~90%,其比例随着RH的增加而增加。CuO-KOH@AC最终以SO₄^2-形式吸附气态二氧化硫,吸附过程以化学吸附为主。     

吸附法处理重金属废水的研究进展

重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一,吸附法作为一种重要的处理重金属废水的方法已经得到广泛应用。本文介绍了近年来利用吸附法处理重金属废水的研究进展。根据吸附机理将吸附剂吸附重金属的方法分为化学吸附和物理吸附两大类,并对其研究现状进行了介绍。指出温度、吸附剂的用量、吸附时间、重金属离子的初始浓度以及溶液的pH值等吸附条件对吸附剂吸附重金属的影响,介绍了活性炭、沸石、壳聚糖、膨润土、生物吸附剂、废弃农作物、纳米材料、离子交换树脂、高分子吸附材料等9种吸附剂处理重金属废水的研究进展,同时对吸附法处理重金属废水的发展方向进行了展望。     

酸处理玉米芯对水中藏红T的吸附研究

将稀硫酸改性的玉米芯(MC)用于去除水中低浓度的藏红T(ST),研究了吸附时间、吸附质初始浓度、吸附剂的量等影响因素对去除率的影响,用热力学和动力学模型拟合了ST在MC上的吸附行为。结果表明,MC对水溶液中低浓度的藏红T的去除率最多可达98%以上。吸附动力学符合Weber-Morriss动力模型,吸附速率控制步骤为粒内扩散控制。吸附等温式符合Langmuir模型,吉布斯自由能为负值,为热力学自发过程。改性玉米芯对水溶液中ST的去除具有良好的效果。