CTMAB-磷石膏对Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究

在微波环境下,制备了十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)修饰的CTMAB-磷石膏,并对其结构进行了表征。通过静态吸附实验,研究了CTMAB-磷石膏对Cr(Ⅵ)的吸附特性,探讨了吸附机理,结果表明:CTMAB-磷石膏对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型,但Langmuir吸附等温模型能更好地描述吸附等温曲线。Lagergren准一级吸附动力学方程、Lagergren准二级吸附动力学方程、Elovich吸附方程以及粒子内扩散模型均可较好地描述吸附初始阶段,而整个吸附过程更好地符合Lagergren准二级吸附动力学方程,CTMAB-磷石膏对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量为16.3225mg/g,吸附过程由物理吸附、化学吸附及络合沉淀作用共同控制。     

聚乙烯亚胺修饰的氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,得到聚乙烯亚胺修饰的氧化石墨烯(GO-PEI)材料。通过FTIR、XRD、TGA对GO-PEI的结构及PEI接枝量进行表征,并研究其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,PEI成功接枝到GO表面,其氨基含量为13.72 mmol/g。GO-PEI对Cr(Ⅵ)表现出优良的吸附性能,其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。GO-PEI对Cr(Ⅵ)的去除是吸附与化学还原共同作用的结果。     

聚乙烯亚胺修饰磁性碳纳米管对水中六价铬的吸附

采用溶剂热法制备磁性多壁碳纳米管(MWCNTs@Fe3O4),用聚乙烯亚胺(PEI)进行表面修饰,得到MWCNTs@Fe3O4/PEI。对吸附剂进行表征,研究p H、离子强度和天然有机物对水中铬(Ⅵ)的吸附及吸附剂的循环再生能力。结果表明,最佳吸附p H=3,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,离子强度抑制Cr(Ⅵ)的吸附;腐殖酸对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大。在6次吸附解吸后,吸附剂仍有良好的吸附性能。     

黄麻对溶液中Cr(Ⅵ)的生物吸附效果及机理研究

以黄麻粉末吸附处理含Cr(Ⅵ)废水,考察了黄麻不同部位、粒径、p H、初始Cr(Ⅵ)浓度和吸附时间对吸附效果的影响,进行了动力学和等温吸附研究,利用扫描电镜表征了吸附剂表面形态。结果表明,对于粒径为0.18 mm的黄麻叶,当p H为1,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100 mg/L,吸附时间为60 min时,可以达到较好的吸附效果;吸附过程符合拟二级动力学方程和Langmuir等温线方程,饱和吸附量为185.09 mg/g。以黄麻叶处理含Cr(Ⅵ)废水价格低廉、高效、快速,其可用于水体重金属污染修复。     

温敏多孔纳米复合水凝胶的制备及性能研究

试验以钠基膨润土,丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺为主要原料,以聚乙二醇为致孔剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用插层聚合法和接枝共聚致孔法制备了温敏多孔纳米复合水凝胶。研究了复合水凝胶的失水率性能和对污染水体中Cr(Ⅵ)的去除效果。结果表明,制备的纳米复合水凝胶具备温度响应性,随着温度的升高,水凝胶的失水率可达43. 03%。复合水凝胶随着投加量的增加,对Cr(Ⅵ)去除率越高。水凝胶投加量为5. 5 g时,最好吸附量可达81. 3%。     

改性黄麻生物吸附剂同时去除水体中Cr（Ⅵ）和橙黄G

制备了一种氨基改性黄麻复合材料(AF-JS),并将其应用于同时吸附去除重金属Cr(Ⅵ)和偶氮染料橙黄G(OG),利用BET、SEM、FTIR、XPS等对AF-JS吸附材料进行表征。结果表明,吸附动力学符合伪二阶动力学模型,且Langmuir方程能较好地拟合吸附等温数据,且AF-JS对Cr(Ⅵ)、OG的最大吸附容量分别可达160.09、5 137.5mg/g。竞争吸附研究发现,OG的存在会抑制AF-JS对Cr(Ⅵ)的吸附,且抑制效果随OG浓度的递增而递增,反之亦然。AF-JS具有强稳定性和循环利用性能,循环使用3次后,对Cr(Ⅵ)和OG的去除率仍分别可达69.27%和74.98%。     

褐煤对Cr(Ⅵ)模拟废水的吸附特性

采用低温氮气物理吸附仪、红外光谱仪及扫描电镜对内蒙褐煤的孔结构、表面官能团及表面特性进行表征,进一步考察了褐煤投加量、吸附时间、溶液p H、实验温度对褐煤脱除溶液中Cr(Ⅵ)性能的影响。结果表明,内蒙褐煤具有层状结构,孔径主要分布在2~24 nm之间,有利于溶液中Cr(Ⅵ)的迁移和吸附;表面较丰富的含氧官能团在较高实验温度下可能改变溶液中的H+含量,促进褐煤对Cr(Ⅵ)脱除;实验条件下褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除率和脱除容量分别可达72%和0.047 mg/g,脱除率随褐煤添加量增大的特性有利于煤炭地下气化地下水污染的自修复;褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除符合Freundlich等温吸附方程及假一级动力学方程,为多分子层物理吸附,其等温吸附方程为Q=0.015 72C0.637 51。     

竹炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附特性及动力学研究

研究了竹炭对水溶液中的Cr(Ⅵ)的吸附特性,探讨pH值、吸附时间、初始浓度等对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,以及竹炭吸附Cr(Ⅵ)的动力学特性。结果表明:酸性条件下,pH值越小、吸附时间越长、初始浓度越低,吸附效果越好;竹炭对Cr(Ⅵ)的等温吸附可以用Langmuir吸附等温线来描述,相关系数达0.9973;吸附动力学规律可以用二级动力学方程描述,相关系数在0.99以上。     

改性微晶纤维素水凝胶对水中U(Ⅵ)的吸附性能研究

采用化学沉积法制备了微晶纤维素负载二氧化锰水凝胶(MCC@MnO₂/SA),用于吸附水中U(Ⅵ)。通过SEM-EDS、FTIR、XPS对水凝胶进行表征,并考察了不同pH值、接触时间、温度、U(Ⅵ)初始浓度条件下MCC@MnO₂/SA对U(Ⅵ)的吸附影响。结果表明,在U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L、pH值为4、温度为303 K,吸附6 h时,MCC@MnO₂/SA对U(Ⅵ)的最大吸附量达234.11 mg/g,比改性前提高了11%左右。吸附过程符合拟二级动力学,其等温吸附模型更契合Langmuir,主要为单分子层化学吸附,吸附是自发吸热过程;主要吸附机理是化学吸附和共价金属离子与表面电子结合产生的价力,MnO₂提供了更多官能团。该水凝胶经5次循环后去除率仍保持78%以上,具有再生利用性。     

改性纳米蒙脱土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

以纳米蒙脱土(MNT)、溴化十六烷基吡啶(CPB)和EDTA为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了CPB-MNT(C-M)和CPB-EDTA-MNT(C-E-M)吸附剂,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和FTIR进行表征,考察其对Cr(Ⅵ)的吸附行为,并研究了吸附等温方程和吸附动力学。结果表明,经改性后,CPB和EDTA成功进入蒙脱土层间,使层间距由0.95 nm分别增大到1.69 nm和2.12 nm,单位吸附量由4.02 mg/g分别增大到7.11 mg/g和11.91 mg/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率C-E-M(99.19%)>C-M(59.25%)>MNT(32.5%);C-E-M吸附模拟废水中Cr(Ⅵ)符合拟二级动力学和Langmuir方程,极限吸附量和Langmuir常数分别是44.41 mg/L和0.731 2;吸附机理主要是物理吸附和化学吸附。C-E-M吸附剂用于处理含Cr(Ⅵ)废水具有巨大的前景。     

改性纳米蒙脱土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

以纳米蒙脱土(MNT)、溴化十六烷基吡啶(CPB)和EDTA为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了CPB-MNT(C-M)和CPB-EDTA-MNT(C-E-M)吸附剂,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和FTIR进行表征,考察其对Cr(Ⅵ)的吸附行为,并研究了吸附等温方程和吸附动力学。结果表明,经改性后,CPB和EDTA成功进入蒙脱土层间,使层间距由0.95 nm分别增大到1.69 nm和2.12 nm,单位吸附量由4.02 mg/g分别增大到7.11 mg/g和11.91 mg/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率C-E-M(99.19%)C-M(59.25%)MNT(32.5%);C-E-M吸附模拟废水中Cr(Ⅵ)符合拟二级动力学和Langmuir方程,极限吸附量和Langmuir常数分别是44.41 mg/L和0.731 2;吸附机理主要是物理吸附和化学吸附。C-E-M吸附剂用于处理含Cr(Ⅵ)废水具有巨大的前景。     

褐煤对Cr(Ⅵ)模拟废水的吸附特性

采用低温氮气物理吸附仪、红外光谱仪及扫描电镜对内蒙褐煤的孔结构、表面官能团及表面特性进行表征,进一步考察了褐煤投加量、吸附时间、溶液p H、实验温度对褐煤脱除溶液中Cr(Ⅵ)性能的影响。结果表明,内蒙褐煤具有层状结构,孔径主要分布在2²4 nm之间,有利于溶液中Cr(Ⅵ)的迁移和吸附;表面较丰富的含氧官能团在较高实验温度下可能改变溶液中的H+含量,促进褐煤对Cr(Ⅵ)脱除;实验条件下褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除率和脱除容量分别可达72%和0.047 mg/g,脱除率随褐煤添加量增大的特性有利于煤炭地下气化地下水污染的自修复;褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除符合Freundlich等温吸附方程及假一级动力学方程,为多分子层物理吸附,其等温吸附方程为Q=0.015 72C0.637 51。     

改性木质素基水凝胶的制备及其对Cr（Ⅵ）和甲基橙的吸附研究

以木质素磺酸钠(LS-Na)为基础,通过接枝共聚反应引入阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC),制备了改性木质素基水凝胶(MLH),利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征,并研究了其对模拟混合废水中Cr(Ⅵ)和甲基橙的竞争吸附作用及影响因素,同时开展了吸附动力学和等温吸附模型研究。结果表明,在pH值为5、MLH投加量为0.10 g、初始浓度为200 mg·L^-1、温度为30℃的条件下,Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附量分别为54.14 mg·g^-1和42.91 mg·g^-1;MLH对Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,Cr(Ⅵ)和甲基橙在MLH表面存在竞争吸附,且Cr(Ⅵ)更具被吸附优势;模拟混合废水中无机盐离子的存在会抑制MLH对Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附;MLH具有较好的重复再生性能。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(VI)的性能及机理

以富含铁的铜渣（CS）为原料,在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料（CSCBC）,对废水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理。考察了吸附剂添加量、Cr(Ⅵ)初始浓度及pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,并通过吸附动力学和热力学分析,结合吸附前后吸附材料结构表征,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为0.4 g时,在240 min内达吸附平衡,Cr(Ⅵ)去除率可达93%以上,最大理论吸附容量25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比,Cr(Ⅵ)吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是还原、吸附等双重作用的结果。 6次吸附-解吸实验后,其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上 。     

花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能

研究了花生壳活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附作用。常温下,0.1g花生壳活性炭,对20mL pH为1.5,ρ[Cr(Ⅵ)]为20.0 mg/L溶液,振荡吸附120min,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.68%。花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freun-dlish吸附等温方程和一级动力学方程。吸附过程的自由能变△G<0,焓变△H>42 kJ/mol,熵变△S>0,说明花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附为自发的吸热化学过程。     

改性糠醛渣对Cr(Ⅵ)的吸附性能

为了研究改性糠醛渣对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用红外光谱、扫描电镜、零电荷点对吸附剂进行了表征,考察了改性糠醛渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、温度、吸附时间等因素对改性糠醛渣吸附Cr(Ⅵ)的影响,并研究了动力学机制。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L,改性糠醛渣投加量为0. 07 g,溶液pH为1～3,在20℃条件下吸附50 min时,去除率可达96. 43%。吸附动力学过程符合准二级动力学方程。再生试验结果表明改性糠醛渣具有良好的重复使用性能。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(VI)的性能及机理

以富含铁的铜渣（CS）为原料，在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料（CSCBC），对废水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理。考察了吸附剂添加量、Cr(Ⅵ)初始浓度及pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响，并通过吸附动力学和热力学分析，结合吸附前后吸附材料结构表征，对其吸附机理进行了探讨。结果表明，当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为0.4 g时，在240 min内达吸附平衡，Cr(Ⅵ)去除率可达93%以上，最大理论吸附容量25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比，Cr(Ⅵ)吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是还原、吸附等双重作用的结果。 6次吸附-解吸实验后，其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上 。     

改性粉煤灰基Linde type F(K)沸石对Cr(Ⅵ)的吸附

利用HDTMA改性Linde type F(K)沸石吸附处理溶液中的Cr(Ⅵ),探讨了pH值、溶液初始浓度、反应温度和时间对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,同时进行了吸附等温线和吸附动力学的数据模拟。实验结果表明:改性沸石对溶液中Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于原始沸石。酸性条件有利于沸石对Cr(Ⅵ)的吸附。吸附数据的拟合结果符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学方程。     

麸皮去除废水中Cr(VI)的实验研究

以麸皮为生物吸附剂,考察麸皮用量、废水pH、时间、Cr(Ⅵ)初始浓度对废水中Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,麸皮作为生物吸附剂可有效去除废水中的Cr(Ⅵ),麸皮用量200 g/L,pH=2、Cr(Ⅵ)初始浓度为5 mg/L,吸附240 min时,Cr(Ⅵ)去除率为99.31%。麸皮对Cr(Ⅵ)离子的吸附过程接近准二级动力学方程,吸附符合Freundlich等温模型,饱和吸附量为55.44 mg/kg。     

改性高粱秸秆对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

研究了改性高粱秸秆对Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明,改性高粱秸秆对水溶液中Cr(Ⅵ)具有很好的吸附作用。常温下,用0.15g改性高粱秸秆,对20mL pH为2.5,ρ[Cr(Ⅵ)]为20mg/L的溶液,振荡吸附100 min,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.11%。改性高粱秸秆对水溶液中Cr(VI)的吸附符合Freundlich吸附等温方程和Langmuir吸附等温方程,说明该吸附过程以单分子层物理吸附为主。