焦粉吸附材料制备及其对水中Cd~(2+)的吸附性能研究

采用KOH活化改性制备焦粉吸附材料MCP,研究MCP对水中Cd~(2+)的吸附效果。结果表明,在KOH溶液浓度14 mol/L(焦粉质量∶KOH溶液体积=1∶4),活化温度850℃,活化时间120 min工艺条件下制得的MCP,亚甲基蓝吸附值达到132.5 mg/g。在30℃、pH值8.0的25 m L含Cd~(2+)(浓度为100 mg/L)废水中,投加0.2 g的MCP,处理120 min,Cd~(2+)去除率达96.91%,吸附量为12.12 mg/g。实验条件下,MCP对Cd~(2+)吸附过程与准一级动力学及准二级动力学模型均有较好吻合,后者拟合度更高;用Langmuir和Freundlich模型处理等温吸附线,前者与实际过程更为接近。     

新型多孔纳米钛酸锶钡的制备及其对Cd~(2+)的吸附性能

采用反相悬浮聚合溶胶-凝胶法制备了多孔纳米钛酸锶钡吸附剂,分别采用Fourier变换红外光谱、扫描电镜和X射线衍射进行表征。将该多孔纳米钛酸锶钡应用于水中镉离子的吸附,考察了吸附、洗脱条件对其吸附性能的影响,探讨了吸附热力学和动力学规律。结果表明:采用反相悬浮聚合溶胶-凝胶法合成的多孔材料,由纳米粒径的钛酸锶钡晶体组成,平均晶粒粒径为17nm。当pH值为4～7时,该吸附剂对水中的镉离子有很强的吸附能力。其吸附动力学符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程式,吸附过程的焓变为37.337kJ/mol,各温度下,Gibbs自由能变均为负值,熵变均为正,吸附活化能为32.965kJ/mol,该吸附为吸热的自发的物理过程。吸附后,该吸附剂可用1mol/L硝酸洗脱再生。     

废弃茶叶对水中Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)的吸附研究

通过废弃茶叶对水溶液中的Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附实验,讨论了影响茶叶末吸附重金属的初始浓度、吸附时间、pH等影响因素。结果表明,在30 min内,废弃茶叶末对Zn2+、Cd2+、Cu2+3种金属离子的吸附达到最大,最佳pH因金属的不同而有所差异。处理单组分金属离子水溶液时,3种离子的吸附量和吸附率的大小顺序均为Cu2+Cd2+Zn2+。而处理3种金属离子的多组分溶液时,其吸附量和吸附率的顺序则为Cd2+Cu2+Zn2+。     

磁性离子交换树脂(PMMA-DVB-GMA)的制备及其对Cd~(2+)的吸附特性研究

采用悬浮聚合法,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为反应单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,油酸改性的四氧化三铁为磁源,在密闭的反应釜内合成了磁性树脂微球MCER0。磁性微球通过碱水解,制备了弱酸性的磁性离子交换树脂MCER1,进一步经过酸水解,制备了磁性离子交换树脂MCER2。采用极谱仪对Cd2+的吸附行为进行了分析。结果表明,MCER1和MCER2都具有多孔结构和较大的比表面积,具有良好的磁响应性和热力学稳定性,其磁含量分别为22. 45%和8. 18%。两种磁性离子交换树脂在处理低Cd2+浓度废水时去除效果显著,且MCER2的吸附效果优于MCER1。     

硼酸-微波改性花生壳对Cd~(2+)的吸附特性

采用硼酸-微波二次改性的方法对农业废弃物花生壳进行改性,获得改性生物吸附材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等手段分析了改性花生壳的结构和成分,并研究了不同因素对改性花生壳吸附性能的影响。结果表明,在花生壳投加量为4 g/L,pH为6～7,30℃的条件下,Cd⁽²⁺⁾的去除率可以达到97.2%,最大吸附量为21.77 mg/L。通过相关模型对动力学和吸附等温曲线的拟合,证明花生壳对Cd(2+)的去除率可以达到97.2%,最大吸附量为21.77 mg/L。通过相关模型对动力学和吸附等温曲线的拟合,证明花生壳对Cd⁽²⁺⁾的吸附是单分子层吸附,吸附过程主要受化学吸附的控制。     

改性废弃焦粉对氟离子的吸附

以NaClO为改性剂,制备焦粉基碳吸附材料(C-焦粉)。考察了各种影响因素对含氟废水中氟的吸附量的影响:吸附pH、吸附剂加入量、初始浓度和吸附时间。结果表明:时间为120 min,转速为150 r/min,pH=5.0~5.5时,C-焦粉的吸附性能最佳,且平衡液浓度达到国家饮用水标准。     

固定化啤酒废酵母对Cd~(2+)生物吸附性能的研究

选取啤酒废酵母作生物吸附剂,研究了啤酒酵母在固定化条件下,对重金属离子Cd2+的生物吸附性能.灭活的啤酒废酵母在适当的条件下,对Cd2+有较强的吸附作用,其吸附能力受酵母添加浓度、Cd2+浓度、pH值以及吸附时间的影响.结果表明,啤酒废酵母对Cd2+的最高吸附率达到79.82%、最高吸附量达到16.16 mg·g-1;吸附后,用1 mol·L-1的盐酸等进行解吸,解吸率最高达到了89.14%.     

黄土性土壤对Cd~(2+)的吸附研究

采用静态吸附方法,研究了镉在黄土性土壤中的吸附动力学与热力学。研究表明,镉在黄土性土壤中吸附的动力学模型符合双常数方程,热力学模型符合Langmuir和Freundlich方程。随着吸附时间的增加,黄壤对镉的吸附量增加,在120 min时基本达到平衡。黄壤中镉的浓度与吸附量成正相关,且在土壤表面,镉为单分子层吸附。Cd2+溶液中共存的Mn2+、Ca2+、Na+等离子对黄壤吸附镉产生不同的影响。     

黄土性土壤对Cd~(2+)的吸附研究

采用静态吸附方法,研究了镉在黄土性土壤中的吸附动力学与热力学。研究表明,镉在黄土性土壤中吸附的动力学模型符合双常数方程,热力学模型符合Langmuir和Freundlich方程。随着吸附时间的增加,黄壤对镉的吸附量增加,在120 min时基本达到平衡。黄壤中镉的浓度与吸附量成正相关,且在土壤表面,镉为单分子层吸附。Cd2+溶液中共存的Mn2+、Ca2+、Na+等离子对黄壤吸附镉产生不同的影响。     

松塔基炭材料的制备及其对Zn~(2+)的吸附性能研究

以松塔为原料,通过碱活化、炭化制得了一系列含氮松塔基炭材料。采用静态法研究了炭材料对Zn⁽²⁺⁾的吸附性能。结果表明,松塔基炭材料AC_(PC-400-3)、AC_(PC-700-3)的比表面积分别为306.78,718.1 m(2+)的吸附性能。结果表明,松塔基炭材料AC_(PC-400-3)、AC_(PC-700-3)的比表面积分别为306.78,718.1 m²/g,平均孔径分别为2.29,2.09 nm。AC_(PC-400-3)的吸附过程符合二级动力学方程,而AC_(PC-700-3)则符合颗粒内扩散模型。AC_(PC-400-3)对Zn2/g,平均孔径分别为2.29,2.09 nm。AC_(PC-400-3)的吸附过程符合二级动力学方程,而AC_(PC-700-3)则符合颗粒内扩散模型。AC_(PC-400-3)对Zn⁽²⁺⁾的吸附量达到42.95 mg/g。等温吸附数据符合Freundlich方程,炭材料对锌离子的吸附属于单分子层吸附,吸附容量在一定范围内随温度、pH升高而增大。另外,AC_(PC-4 00-3)具有较好的再生与重复使用性能。     

氨基胍功能化树脂的制备及其对Cd~(2+)的吸附性能研究

以D301树脂为载体,通过接枝于D301树脂表面的单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)上的环氧键与氨基胍盐酸盐发生开环反应,成功制备出一种富含氨基基团的新型吸附材料AHD301。采用傅里叶红外光谱仪对其结构进行表征,并且研究了功能吸附材料对Cd⁽²⁺⁾的吸附性能。结果表明,在298 K,pH为6.8的条件下,AHD301对Cd(2+)的吸附性能。结果表明,在298 K,pH为6.8的条件下,AHD301对Cd⁽²⁺⁾的吸附效率可达97.9%,最大吸附量为535.5 mg/g。并且,AHD301具有较好的重复使用性能。     

香菇废弃物固定化方法的改进及其对Cd~(2+)的吸附研究

聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、香菇废弃物粉末以7∶3∶3的质量比混合,水浴加热溶解后,用CaCl_2饱和硼酸溶液固定化。以2%CaCl_2饱和硼酸的固定化时间、磷酸盐浓度以及磷酸盐的固定化时间为因子进行正交实验,以成球性、机械强度、Cd~(2+)吸附平衡时间和吸附率为指标,确定最佳固定化方法,并研究了固定化香菇对Cd~(2+)的吸附机理。结果表明,香菇废弃物的最佳固定化方法为:将质量比为7∶3∶3的PVA、SA、香菇废弃物粉末混合,水浴加热溶解,用注射器将混合液滴入2%CaCl_2饱和硼酸固定化24 h后,移至浓度5 g/L的磷酸盐进行二次固定化反应6 h。改良后的固定化香菇小球吸附Cd~(2+)的平衡时间大大缩短,由7 h缩短至1 h,准二级动力学方程能够很好地模拟改良固定化香菇对Cd~(2+)的动力学吸附过程,R~2=0.999 8。改良固定化香菇对Cd~(2+)的热力学吸附过程符合Langmuir模型与Frendlich模型,相关系数R~2分别为0.939 5和0.998 3,对Cd~(2+)的理论最大吸附量为11.99 mg/g,最大吸附量较改良前大大提高。     

香菇废弃物固定化方法的改进及其对Cd~(2+)的吸附研究

聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、香菇废弃物粉末以7∶3∶3的质量比混合,水浴加热溶解后,用CaCl_2饱和硼酸溶液固定化。以2%CaCl_2饱和硼酸的固定化时间、磷酸盐浓度以及磷酸盐的固定化时间为因子进行正交实验,以成球性、机械强度、Cd⁽²⁺⁾吸附平衡时间和吸附率为指标,确定最佳固定化方法,并研究了固定化香菇对Cd(2+)吸附平衡时间和吸附率为指标,确定最佳固定化方法,并研究了固定化香菇对Cd⁽²⁺⁾的吸附机理。结果表明,香菇废弃物的最佳固定化方法为:将质量比为7∶3∶3的PVA、SA、香菇废弃物粉末混合,水浴加热溶解,用注射器将混合液滴入2%CaCl_2饱和硼酸固定化24 h后,移至浓度5 g/L的磷酸盐进行二次固定化反应6 h。改良后的固定化香菇小球吸附Cd(2+)的吸附机理。结果表明,香菇废弃物的最佳固定化方法为:将质量比为7∶3∶3的PVA、SA、香菇废弃物粉末混合,水浴加热溶解,用注射器将混合液滴入2%CaCl_2饱和硼酸固定化24 h后,移至浓度5 g/L的磷酸盐进行二次固定化反应6 h。改良后的固定化香菇小球吸附Cd⁽²⁺⁾的平衡时间大大缩短,由7 h缩短至1 h,准二级动力学方程能够很好地模拟改良固定化香菇对Cd(2+)的平衡时间大大缩短,由7 h缩短至1 h,准二级动力学方程能够很好地模拟改良固定化香菇对Cd⁽²⁺⁾的动力学吸附过程,R(2+)的动力学吸附过程,R²=0.999 8。改良固定化香菇对Cd2=0.999 8。改良固定化香菇对Cd⁽²⁺⁾的热力学吸附过程符合Langmuir模型与Frendlich模型,相关系数R(2+)的热力学吸附过程符合Langmuir模型与Frendlich模型,相关系数R²分别为0.939 5和0.998 3,对Cd2分别为0.939 5和0.998 3,对Cd⁽²⁺⁾的理论最大吸附量为11.99 mg/g,最大吸附量较改良前大大提高。     

给水厂铝污泥对Cd~(2+)的吸附性能

采用铝污泥作为吸附剂去除废水中的Cd⁽²⁺⁾,研究铝污泥投加量、粒径、初始Cd(2+),研究铝污泥投加量、粒径、初始Cd⁽²⁺⁾浓度、溶液pH以及不同改性温度对吸附性能的影响。动力学实验和等温吸附实验表明,铝污泥对Cd(2+)浓度、溶液pH以及不同改性温度对吸附性能的影响。动力学实验和等温吸附实验表明,铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附结果符合准二级动力学和Freundlich等温吸附方程;Cd(2+)的吸附结果符合准二级动力学和Freundlich等温吸附方程;Cd⁽²⁺⁾的最大吸附量为3.32 mg/g,化学吸附是速率限制步骤。高温改性能够增强铝污泥对Cd(2+)的最大吸附量为3.32 mg/g,化学吸附是速率限制步骤。高温改性能够增强铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附能力,且煅烧温度越高,改性后的铝污泥吸附能力越强。经200,400,600℃改性的铝污泥对Cd(2+)的吸附能力,且煅烧温度越高,改性后的铝污泥吸附能力越强。经200,400,600℃改性的铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附量分别为原始铝污泥的1.2,1.5,2.2倍。     

疏浚底泥基吸附剂制备及对水体铜离子的吸附性研究

无需高温热解,仅通过碱溶和氯化锌活化,在较低温度的水热条件下,就能制备粒径均匀,表面官能团丰富、孔结构发达的疏浚底泥基吸附剂。将其用于水体铜离子吸附,180 min时,溶液中Cu⁽²⁺⁾的去除率达98.97%。在50～300 mg/L的铜溶液中,吸附剂对Cu(2+)的去除率达98.97%。在50～300 mg/L的铜溶液中,吸附剂对Cu⁽²⁺⁾的去除率均在90%以上,当铜离子溶液pH值大于6时,几乎可全部去除溶液中铜离子。     

海藻酸钠凝胶海绵体的制备及其对Pb2+和Cu2+的吸附

以海藻酸钠与钙离子交联形成凝胶,采用真空冷冻干燥技术将凝胶制备成超轻海绵体,考察其对Pb2+和Cu2+的吸附作用.结果表明,在溶解过程,天然多糖海藻酸钠微观结构首先由丝状结构逐渐向片层结构伸展,而海藻酸钠凝胶海绵体则形成了致密的多孔结构,微观结构发生变化.当海藻酸钠与氯化钙交联比(质量比)是1:5时,所得的凝胶海绵体的比表面积达到2.1543 m2/g.在pH=3,吸附时间50 min,海绵体质量浓度为0.5 g/L,吸附温度40℃的优化条件下,该海绵体对Cu2+和Pb2+的吸附量分别达到29.4和88.9 mg/g.重复使用5次后,海绵体对Cu2+和Pb2+的吸附量分别为18.7和77.1 mg/g.吸附动力学拟合结果表明,海绵体对Cu2+和Pb2+的吸附以化学吸附为主.     

碱化香蕉皮作为Pb~(2+)吸附剂的性能研究

以碱化香蕉皮吸附剂去除溶液中的Pb~(2+),考察了NaOH浓度和碱化时间对碱化效果的影响,探讨了吸附剂粒径、时间、pH、吸附剂用量、Pb~(2+)初始浓度及温度等对吸附性能的影响,并研究了吸附平衡和吸附动力学过程。结果表明,NaOH浓度为0.5 mol/L,碱化时间为8h时制备的碱化香蕉皮吸附性能较佳;最佳吸附条件为:吸附剂粒径60目,时间8h,pH为5,吸附剂用量1.0 g,Pb~(2+)初始浓度500 mg/L及温度为20℃。此时,吸附率可达74.5%,吸附量35.7 mg/g。等温吸附实验表明,碱化香蕉皮对Pb~(2+)的吸附平衡较好地符合Langmuir等温式。吸附过程动力学符合拟二级动力学模型,说明其吸附主要是单分子层的化学吸附。