赤泥吸附剂的制备及其对铜离子的吸附性能

以赤泥为原料,通过造粒、焙烧的方法制备赤泥吸附剂,探讨赤泥吸附剂对铜离子的吸附性能。研究了吸附时间、焙烧温度、焙烧时间、pH值、吸附剂投入量等对赤泥吸附剂除铜性能的影响。结果表明,赤泥经过造粒、焙烧后制备的吸附剂对铜离子具有很好的去除效果,铜离子的浓度可以从64.00 mg/L降低到0.22 mg/L,吸附剂对铜的吸附容量可达1.595 mg/g,对铜离子的吸附率达98%以上。     

锰渣-赤泥吸附剂制备及其对铜（Ⅱ）吸附性能

锰渣是锰矿石生产硫酸锰过程产生的酸性过滤渣,赤泥是拜耳法生产氧化铝过程产生的碱性废渣,两种废渣排放量大,综合利用程度低。以锰渣和赤泥为原料,混合焙烧制备锰渣-赤泥吸附剂,实现了两种废渣的中和,制得的吸附剂pH接近中性。研究了锰渣-赤泥吸附剂对溶液中2价铜离子的吸附性能,为废渣的综合利用提供新途径。考察了吸附时间、溶液初始铜离子质量浓度、溶液pH等条件对吸附剂吸附溶液中铜离子的影响。结果表明：不同焙烧温度制得的吸附剂对铜离子的吸附平衡时间为22 h;焙烧温度为700 ℃制得的吸附剂（A700）对铜离子的吸附效果最好,在固液质量体积比（g/L）为0.4∶1条件下,达到平衡时溶液中铜离子的质量浓度可从20 mg/L降低到0.053 mg/L,平衡吸附量为45.739 2 mg/g,对铜离子的吸附去除率达到99.72%。吸附剂A700对铜离子的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

赤泥原料及其对吸附剂吸附性能的影响

赤泥的堆放会对环境造成污染,但其具有较高的吸附性能,因此研究制备赤泥吸附剂能达到以废治废的目的。实验分别采用平果和德保赤泥制备吸附剂,研究了赤泥原料及赤泥吸附剂的物相组成,采用除氟及除铜实验研究了赤泥产地及赤泥堆放时间对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,以平果、德保赤泥制备的吸附剂,在焙烧温度500℃、焙烧2 h、溶液p H值为6的条件下,氟浓度可分别从19 mg/L降低到0.21、0.19 mg/L;铜浓度可分别从64 mg/L降低到0.32、0.51 mg/L。对氟的吸附容量均可达0.94 mg/g;对铜吸附容量分别可达3.18、3.17 mg/g;对氟、铜的去除率分别在99%、98%以上。     

羧甲基甲壳胺纤维对铜离子的吸附性能

为了提高甲壳胺纤维对重金属离子的吸附性能,用氯乙酸对纤维进行改性处理,在纤维的结构中引入羧甲基团后使纤维同时具有能结合重金属离子的胺基和羧酸基团。研究了改性后纤维在不同的改性程度、添加量、时间、温度、pH值等条件下对铜离子的吸附性能。结果表明:羧甲基化改性后的甲壳胺纤维对铜离子有很好的吸附性能。在同样的条件下,未改性的纤维对铜离子的吸附值为41.3mg/g,而改性后的纤维为79.4mg/g。经过羧甲基化改性的甲壳胺纤维对铜离子的饱和吸附容量可以达到148.1mg/g。     

氢氧化镁改性活性炭对铜离子的吸附

采用反应结晶技术制备了改性活性炭材料(Mg-GAC)，并采用 SEM、XRD表征手段对改性前后活性炭进行微观分析，进而研究了 GAC 和 Mg-GAC随吸附时间、溶液pH值和温度变化对废水中铜离子的吸附效果影响。结果表明，GAC经改性后，大大增加了其比表面积，增至738.01m2/g。在Mg-GAC 投加量为0.3g，铜离子浓度为40mg/L，温度为25℃，pH为7的条件下反应2 h，其吸附量达到11.66mg/g。另外，铜离子的吸附过程符合 Langmuir 等温模型。     

活性氧化铝的改性及除铬（Ⅵ）性能研究

铬离子(Ⅵ)是环境中重要的污染物质之一,因此,解决其污染问题刻不容缓。以活性氧化铝为吸附材料,采用氢氧化钠浸渍法对其进行改性,获得具有良好吸附性能的铬离子(Ⅵ)吸附剂。考察了焙烧时间、焙烧温度、改性剂浓度、固液比和浸渍时间等因素对改性活性氧化铝吸附性能的影响~([1])。结果表明,改性后的活性氧化铝对铬离子(Ⅵ)的吸附性能显著提高~([2])。氢氧化钠改性活性氧化铝的最佳工艺条件为焙烧时间2 h、焙烧温度500℃、氢氧化钠的浓度10 g/L、固液比1 g∶5 mL、改性时间0.5 h。此时,铬离子(Ⅵ)吸附率高达96%。该铬离子(Ⅵ)吸附剂具有一定的应用前景。     

改性壳聚糖对铜离子的吸附研究

本文针对壳聚糖是否拥有对铜离子吸附能力,联系实际溶液环境,探讨了各种不同条件:溶液的p H值,起始浓度,温度,壳聚糖的用量,壳聚糖颗粒的大小等方面研究了它们对吸附的影响,确定了其吸附的最佳条件。通过利用柠檬酸三钠和环氧氯丙烷依次对壳聚糖进行离子和共价键交联,制成改性壳聚糖,利用改性壳聚糖完成对铜离子的吸附实验,得出不同实验条件下改性壳聚糖的吸附能力强弱,并由此找出最佳反应条件。通过数据拟合,得出改性壳聚糖对铜离子的吸附效果并提出建议。结果表明改性壳聚糖拥有对铜离子的吸附作用,但吸附效果并不完全。改性壳聚糖对铜离子的最大吸附容量为4.37868 mg/g,吸附常数为0.00476。     

焙烧水滑石的制备及其吸附Cr(VI)的研究

通过共沉淀法制备Mg-Al水滑石,考察制备温度、pH值、离子比等因素对水滑石吸附Cr(VI)的影响,探讨最佳制备条件。再将水滑石进行焙烧,通过控制变量法考察投加量、吸附时间、pH值、温度和初始浓度对LDO吸附Cr(VI)的影响。结果表明,最佳制备条件pH约为9、离子比为3∶1、制备温度为70℃;LDO最佳的吸附条件为固液比为0.3%、时间为120 min、pH约为6、温度为35℃,最大吸附量为26.432 mg/g;LDO吸附Cr(VI)的过程更符合Langmuir吸附等温式和准二级动力学模型。     

赤泥负载铈吸附剂对废水中氟的吸附性能研究

将赤泥通过盐酸活化,得到酸活化赤泥,以酸活化赤泥为载体,氧化铈为活性组分,制备了赤泥负载铈吸附剂,在25℃和静态条件下,对赤泥负载铈吸附剂处理含氟废水进行了研究。结果表明,赤泥负载铈吸附剂的制备条件为:盐酸浓度为6 mol/L,赤泥负载铈的反应时间为16 h,四水硫酸铈的质量浓度为0.4 g/L,焙烧温度为500℃;在废水pH为6.0,氟的质量浓度为40 mg/L,吸附时间为90 min,按氟与赤泥负载铈吸附剂质量比为1:100投加赤泥负载铈吸附剂进行处理,氟的去除率可达98%以上。利用Langmuir吸附等温式对吸附数据进行拟合,得到25℃下的线性方程为(ρe/qe)/(g.L-1)=[0.016 3ρe/(mg.L-1)]+0.050 3,线性相关性R2=0.992 3,吸附剂的饱和吸附量为61.35 mg/g。氟在吸附剂表面的吸附是单分子层吸附。     

改性赤泥颗粒吸附剂的性质及机理研究

采用焙烧法对赤泥进行活化处理,将其与粉煤灰、碳酸氢钠和膨润土按照质量比为16∶2∶1∶3制成改性赤泥颗粒,该改性赤泥颗粒破碎率与磨损率之和为0.2%。将其作为吸附剂,采用静态吸附试验方法研究了该改性赤泥颗粒吸附剂对模拟含磷废水除磷的一般规律,在磷的质量浓度为3~100 mg/L条件下,考察了反应时间、初始磷浓度、投加量等因素对改性赤泥颗粒吸附效果的影响,经过计算得出其饱和吸附量。结果表明,改性赤泥颗粒对磷的去除效果在反应8 h后趋于稳定,其最佳投加量为5 g/L,改性赤泥颗粒的饱和吸附量为56.2 mg/g。     

FeCl3和十六烷基三甲基溴化铵改性赤泥对水中铜离子的吸附性能和机理

含铜废水主要来自电镀、有色冶炼、有色金属矿山开采、染料生产等过程。因Cu(Ⅱ)具有高毒性和生物富集性,严重威胁生态环境和人类健康。利用浓盐酸、三氯化铁（FeCl₃）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）依次对拜耳法赤泥（RM）进行处理、改性,制备出了一种去除率高、吸附量大、吸附效果好的重金属离子吸附剂。通过SEM、TEM、XRD、BET、元素分析、FTIR、热重分析等手段对其进行表征,并探究溶液pH、吸附剂投加量以及吸附温度等条件对水溶液中Cu(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明：酸浸赤泥（RM-HCl）比表面积比RM增大20倍,经过FeCl₃和CTAB改性后赤泥表面负载了大量羟基氧化铁（FeOOH）并且改善了吸附材料的表面性质,提高了吸附材料与Cu(Ⅱ)之间的亲和力和单层吸附能力。综合改性赤泥（FeCl₃/CTAB/RM）对铜的吸附时间在100min达到平衡,其最佳吸附pH为6、最佳吸附剂投加量为2g/L、饱和吸附量为221mg/g。吸附过程较好地符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,热力学数据说明该吸附是吸热、自发的过程。吸附机理主要是FeCl₃/CTAB/RM表面的羟基（Si-OH、α-FeOOH和β-FeOOH）以及掺杂的氯原子和表面活性剂,通过物理吸附（微胶束、静电引力）和化学吸附（离子交换、氢键）有效地去除Cu(Ⅱ)离子。     

核桃壳炭的制备及其对氨氮废水的吸附性能研究

为解决当前氨氮废水污染问题,以自制核桃壳炭为吸附剂,以NH4+为模型吸附分子,考察了核桃壳预处理方式、焙烧温度、焙烧时间和铵根离子初始浓度等对氨氮废水吸附的影响,并采用多种手段对核桃壳炭进行表征.研究结果表明:经H3PO4预处理后于700 ℃焙烧2h制备的核桃壳炭对低浓度的NH4+具有优异的吸附能力;当铵根离子初始质量...     

载镧磁化赤泥处理含磷废水的研究

采用酒糟作为还原剂,对赤泥进行还原、磁化和焙烧,得到可磁回收的赤泥材料,然后用稀土金属镧对其进行改性得到载镧磁化赤泥,并用于水体除磷。利用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计和光电子能谱仪对改性前后样品进行表征,结果表明赤泥已被成功磁化和载镧,改性后赤泥磁性增加了3.85倍。在室温下,当吸附剂用量为4 g/L、磷酸盐初始质量浓度为50 mg/L时,载镧磁化赤泥对磷的平衡吸附容量达12.31 mg/g,是赤泥的6.62倍。研究结果表明,载镧磁化赤泥对水体中磷具有良好的选择性和可回收性,对磷的吸附过程遵循Langmuir等温吸附模型且属于准二阶动力学方程,是自发吸热熵增的过程。     

聚硅氯化铝铁絮凝剂的制备及应用研究

以工业固废赤泥、粉煤灰以及盐酸等为原料,采用酸浸的工艺制备聚硅氯化铝铁絮凝剂。初步研究了该絮凝剂的生产工艺条件及产品对皮革废水的絮凝效果。实验结果表明：制备聚硅氯化铝铁絮凝剂的最佳工艺条件为粉煤灰和赤泥的质量比为1∶2,焙烧温度为850 ℃,液固体积质量比为5 mL/g,在此条件下原料中铁的最大浸出率为73.9%。絮凝剂对皮革废水的最佳投放量为250 mg/L,产品对皮革废水COD、SS的去除率可高达73.91%、97.86%,处理过的水透光度高。     

均匀设计优化油页岩原矿吸附去除水中铜离子

采用均匀设计优化实验方案并确定了油页岩吸附水中 Cu2+的最优条件.设定吸附时间(X1)、初始浓度(X2)、吸附剂投加量(X3)、溶液 pH(X4)和水浴温度(X5)为5个影响因子,通过均匀设计设定了5因素12×6×6×6×3水平的实验.逐步回归分析表明,对油页岩吸附 Cu2+有显著影响的因素依次是 pH、吸附时间、吸附剂投加量和吸附温度.初始浓度对吸附效果起负作用.极大值回归分析确定吸附的最佳条件为 pH=5.15, Cu2+初始浓度为28.49 mg/L,吸附剂投加量为0.28 g,吸附时间为162 min,吸附温度32.5℃.在此条件下,实测 Cu2+的吸附率达99%.     

改性杏壳活性炭的制备、表征及其吸附乙烯性能

以杏壳活性炭（AC）为原料,系统地研究了改性剂（硝酸银、硝酸铜、双氧水-硝酸铜）、改性条件（AC粒度、浸渍时间、焙烧时间、焙烧温度）对改性活性炭吸附乙烯性能的影响。采用ESEM-EDS、FT-IR、XPS等手段对改性活性炭的结构、表面化学成分等进行分析,并初步探讨了改性活性炭吸附乙烯的机理。研究结果表明用15%双氧水先氧化预处理后再用2%硝酸铜作改性剂时活性炭改性效果最好;活性炭改性时,活性炭粒度、焙烧时间和焙烧温度对改性活性炭乙烯吸附性能的影响较大,而浸渍时间的影响较小。在15%双氧水氧化预处理、改性剂为2%硝酸铜、活性炭粒径0.38~0.83 mm、浸渍时间6 h、焙烧温度400℃、焙烧时间4 h条件下制得改性活性炭（H₂O₂-Cu-AC）对乙烯的吸附量为0.163 g/g,比AC（0.069 g/g）提高了136.23%;H₂O₂-Cu-AC中活性组分铜能相对均匀地分散在活性炭的表面和孔隙内部,改性剂引起了活性炭孔隙结构和表面官能团的变化,比表面积由AC的1 047.50 m²/g下降到1 012.65 m²/g,总孔容积由AC的0.467 1 cm³/g下降到0.434 7 cm³/g,孔径向较宽方向分布,其中< 10 nm的孔径分布占比由58.16%下降到53.95%,10~20 nm的孔径分布占比由18.01%上升到19.10%,>20 nm的孔径分布占比由23.83%上升到26.94%。其含氧官能团增加,C1、C3、C5降低,其中,C1峰面积占比由77.468%降低到76.827%,C3峰面积占比由6.684%降低到5.675%,C5峰面积占比由0.844%降低到0.749%;C2、C4增加,其中C2峰面积占比由13.514%增加到15.225%,C4峰面积占比由1.490%增加到1.524%。     

微波活化赤泥对分散艳蓝E-4R的吸附去除研究

研究了赤泥对染料废水中分散艳蓝E-4R的吸附作用,结果表明,微波活化后赤泥具有良好的吸附效果,对分散艳蓝E-4R的吸附行为符合Langmuir等温方程。活化后赤泥对分散艳蓝E-4R的饱和吸附量为42.19mg/g,其中影响吸附效果的因素有赤泥投加量、温度和pH值。经过优化得到最佳条件:温度为40℃,pH值为3.0,赤泥投加量为15g/L。在最佳条件下,吸附时间为30min,活化赤泥第一次使用时对质量浓度为300g/L的分散艳蓝E-4R的脱色率、COD及TOC去除率分别达到99.07%、、64.08%和50%。经过3次使用后,赤泥对染料的吸附能力下降,经微波再生后吸附性能得到恢复。     

赤泥/木质素共热解制备复合吸附材料及其性能

炼铝工业产生的赤泥废渣以不合理的方式处置,会造成严重的环境污染和资源浪费。赤泥中富含的铁元素以Fe₂O₃的形式存在,不利于铁资源回收,可通过还原方式制取磁性材料用于重金属离子的去除。基于此,本研究采用碳热还原法耦合赤泥与木质素制备一种复合吸附材料。系统探究还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响,并开展铅离子吸附实验。研究表明,通过与烟煤还原赤泥对比得出木质素还原赤泥最佳工艺参数：还原温度625℃、还原时间30min、木质素与赤泥质量比为1∶1;GC对共热解气体产物进行分析得出赤泥的引入能够提高氢气产量;GC-MS对共热解液体产物进行分析得出木质素/赤泥共热解能够提升芳烃类化合物产量;吸附实验得出制备的复合材料能够有效去除水溶液中的铅离子。通过耦合赤泥、木质素残渣两种废弃物制备复合吸附材料,能够响应国家环保政策,具备潜在的经济、能源、环境效益。