氨基化生物质炭吸附水中汞离子性能研究

采用水热法由石榴皮制备氨基化生物质炭,用于吸附水中汞离子,考察了溶液pH值和汞离子初始浓度对吸附的影响。结果表明,氨水作为溶剂可明显增加生物质炭的氮含量,吸附能力显著提高;吸附动力学符合准二级速率方程。pH值对吸附影响较大。吸附等温线可用Langmuir方程进行拟合;在pH=4.0时,氨基化生物质炭对汞离子的最大吸附容量为483.5 mg/g,几乎为未进行氨基化改性碳材料(123.0 mg/g)的4倍。该氨基化生物质炭用于PVC工业废水处理,废水中汞离子的去除率达99.7%,处理后的废水可达排放标准。     

高锰酸钾改性秸秆生物质炭及对氨氮的吸附研究

研究中改性生物质炭分别以玉米秸秆和玉米秸秆叶片为原料,高锰酸钾为改性剂,在600℃氮气氛中煅烧制成两种生物质炭复合材料,分别为Mn-BC-1,Mn-BC-2。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等测试手段对两种改性生物质炭的结构和性能进行了表征,并对氨氮进行动力学和等温吸附模型拟合。结果表明：Mn-BC-1形貌以长孔道结构为主,Mn-BC-2形貌主要呈现平面蜂窝状结构;两种改性生物质炭表面含有缔合-OH基团,且Mn-BC-2比Mn-BC-1表面-OH和-COOH基团多;Mn-BC-1和Mn-BC-2对氨氮平衡吸附量分别为14.12mg·g^-1和36.68mg·g^-1,且在吸附时间为30 min和50 min时达到吸附平衡,均符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

改性沸石和膨润土对氟离子吸附性能研究

选用高温焙烧、硫酸、硫酸镁改性天然沸石和膨润土,考察了3种改性方法对沸石和膨润土吸附氟离子性能的影响。实验结果表明,高温焙烧、硫酸改性和硫酸镁改性均提高了沸石和膨润土对氟离子的吸附能力。改性沸石对氟离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型;硫酸改性、硫酸镁改性膨润土对氟离子的吸附可用Langmuir模型和Freundlich模型描述,高温焙烧改性膨润土对氟离子的吸附则符合Freundlich模型。     

改性生物质炭对水样中磷的吸附性能研究

近些年,农业的迅速发展导致化学肥料、农药的大量使用,也引起磷污染。本论文对生物质炭采用氢氧化钠和金属处理对磷进行吸附。结果表明,钙镁摩尔比为1∶2时的生物质炭对PO■的吸附量最高,达到0.149 mg/g,投加量为32 g/L,pH在弱碱性条件下吸附效果最好,静态吸附平衡时间为17 h,温度对吸附影响不明显。吸附动力学模型符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir模型。     

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。     

花生壳生物质炭对铅离子去除效果的研究

以花生壳为前驱体制备生物质炭,然后用高锰酸钾对生物质炭进行改性,通过比较改性前后两种生物质炭对溶液中铅离子的吸附性能,结果表明改性后的花生壳生物质炭的吸附性能明显优于改性前,饱和吸附量达到130. 6 mg/g,是一种高效吸附剂。     

小麦秸秆生物质炭对水中罗丹明B的吸附研究

以小麦秸秆为原材料,在500℃制备生物质炭,研究其对水中罗丹明B的去除效果及其影响因素。结果表明,小麦秸秆生物质炭对水中罗丹明B的去除效果较好。Langmuir方程可以较好地描述小麦秸秆生物质炭对水中罗丹明B的吸附行为,其最大吸附量为0.022 mmol/g;p H=9,离子强度为0.1 mmol/L Na Cl时,去除效果最佳;淋滤实验表明,累积吸附量为0.013 mmol/g。可见,小麦秸秆生物质炭可以用作高效吸附剂去除水中罗丹明B。     

小麦秸秆生物质炭对水中罗丹明B的吸附研究

以小麦秸秆为原材料,在500℃制备生物质炭,研究其对水中罗丹明B的去除效果及其影响因素。结果表明,小麦秸秆生物质炭对水中罗丹明B的去除效果较好。Langmuir方程可以较好地描述小麦秸秆生物质炭对水中罗丹明B的吸附行为,其最大吸附量为0.022 mmol/g;p H=9,离子强度为0.1 mmol/L Na Cl时,去除效果最佳;淋滤实验表明,累积吸附量为0.013 mmol/g。可见,小麦秸秆生物质炭可以用作高效吸附剂去除水中罗丹明B。     

改性活性炭对饮用水中氟离子的静态吸附研究

饮用水中的氟含量超标严重危害人体健康,如何有效减少饮用水中氟含量,使之达到饮用水标准显得尤为重要。通过不同浓度酸改性的粉末和颗粒活性炭制备改性活性炭,并对饮用水中F-的静态吸附进行研究,发现3mol·L-1浓度的酸改性的粉末活性炭,活化时间5h时吸附效果最佳。F-的静态吸附最佳吸附工艺:F-初始浓度14.0mg·L-1,改性活性炭投加量6g·L-1,吸附时间40min,pH值为3,并且改性活性炭吸附F-是以物理吸附为主的单分子层吸附过程。     

改性生物质炭去除水中污染物的研究进展

简述了生物质炭的改性方法 (蒸汽活化、酸改性、碱改性、浸渍法),并对改性过程机理进行分析,总结了改性生物质炭对水中重金属、阴离子、有机污染物的去除效果。在此基础上,对未来的研究方向进行展望,认为生物质炭的再生处理是研究重点之一,结合其他功能材料形成新的复合水处理材料也是今后的研究重点。     

改性氧化铝对饮用水中氟离子的吸附性能研究

采用浸渍法制备ZrCl₄改性γ-Al₂O₃吸附剂,探究了吸附剂用量、初始F-浓度、吸附时间以及溶液pH值对吸附量的影响。结果表明,ZrCl₄改性浓度为2(wt)%,吸附剂ZrCl₄-Al₂O₃投加量为4g·L^-1,溶液初始pH值为4,吸附温度为25℃,吸附时间为24h时,吸附效果最好,吸附量为17.08mg·g^-1,相较于未改性γ-Al₂O₃提高了149.4%。吸附过程符合Freundlich吸附等温方程和准二级动力学模型,是一种优势放热吸附过程。     

改性木质素磺酸钙及其对氟离子(F~-)的吸附研究

利用三亚乙基四胺(TETA)和聚乙二醇(PEG-400)对市售的木质素磺酸钙进行了改性,并研究了改性木质素磺酸钙对溶液中氟离子(F^-)的吸附行为。结果表明,改性后的木质素对F-)的吸附行为。结果表明,改性后的木质素对F^-表现出了一定的吸附能力。在实际吸附实验中,改性木质素对F-表现出了一定的吸附能力。在实际吸附实验中,改性木质素对F^-的平衡吸附量约为1.6 mg/g,理论饱和吸附量为2.17 mg/g。通过对改性木质素对F-的平衡吸附量约为1.6 mg/g,理论饱和吸附量为2.17 mg/g。通过对改性木质素对F^-的吸附动力学分析,其吸附行为符合Langmuir模型和Lagergren准二级动力学。     

两种生物质炭对水中多环芳烃萘的吸附研究

在500℃条件下,利用稻壳和高粱秸秆为原料制成两种生物质炭,对其理化性质和结构表征做出分析,并研究了生物质炭对水溶液中萘的吸附行为。结果表明,两种生物质炭均具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,且富含烷烃、烯烃、羟基、羰基、酯基等活性官能团。随着反应时间的推移,吸附量的整体变化趋势为先迅速(4 h内)增加而后平缓(4～8 h)趋于平衡(8 h后)。两种生物质炭吸附动力学过程符合准二级动力学模型,为化学吸附。高粱秸秆炭符合Langmuir吸附等温线模型,为单分子层吸附;稻壳炭符合Freundlich吸附等温线模型,为多分子层吸附。实验结果显示,高粱秸秆炭吸附效果优于稻壳炭。     

改性木质素磺酸钙及其对氟离子(F-)的吸附研究

利用三亚乙基四胺(TETA)和聚乙二醇(PEG-400)对市售的木质素磺酸钙进行了改性,并研究了改性木质素磺酸钙对溶液中氟离子(F)的吸附行为.结果 表明,改性后的木质素对F表现出了一定的吸附能力.在实际吸附实验中,改性木质素对F-的平衡吸附量约为1.6 mg/g,理论饱和吸附量为2.17 mg/g.通过对改性木质素对...     

香蕉皮生物炭及生物质吸附水中六价铬的研究

利用生物质香蕉皮和生物炭香蕉皮作为吸附剂,探究吸附剂性质、吸附剂量、pH、铬溶液初始浓度、震荡时间对香蕉皮吸附Cr⁶⁺效果的影响。结果表明：生物质香蕉皮的吸附效果高于生物炭香蕉皮的吸附效果,最佳吸附条件为：不做任何改性处理、吸附剂量0.2 g、模拟废液pH为2、Cr⁶⁺初始浓度为12.5 mg/mL、震荡时间45 min,在此条件下香蕉皮对Cr⁶⁺的去除率为98.77%、单位吸附量为6.17 mg/g,经吸附处理后的溶液含Cr⁶⁺浓度为0.15 mg/mL。     

碱改性米糠炭对水中四环素的吸附性能研究

为探索高效利用生物质资源制备生物炭去除水体中的抗生素,以米糠为原料,采用600℃限氧热裂解法制备成米糠炭,并通过NaOH浸渍改性制备成碱改性米糠炭(NRB),探讨其吸附四环素的效果和机理。结果表明,NRB相对改性前有部分孔隙结构发生坍塌,拥有更大的比表面积和总孔隙容积。NRB吸附四环素的优化条件为:生物炭剂量为2 g/L,初始四环素质量浓度20 mg/L,溶液pH在7～11,环境温度25℃,吸附时间12 h。在40℃,Langmuir模型中NRB的理论最大吸附容量达到了159.8 mg/g,相比米糠炭提高了2.54倍。NRB吸附过程的动力学特征更符合准2级动力学模型,整个吸附过程主要受控于化学吸附,且比改性前对温度表现出更好的适应性。     

载镧活性炭对水中氟离子的吸附性能研究

通过酸改性和负载镧改性,制备出一种载镧活性炭吸附材料。采用静态吸附试验研究了该材料对水中氟离子的吸附行为。研究结果表明,该载镧活性炭吸附材料对氟离子的去除率可达到96%以上,较低的pH值有利于吸附,吸附行为符合Langmuir型吸附等温式,最大吸附容量为21.4 mg/g。     

椰壳生物质炭对水体中氟喹诺酮类抗生素的去除研究

以常见椰壳为生物质炭源,NaOH为活化剂,通过不同碳化温度制备了椰壳基生物质炭(BC)并用于降解水体中以新一代氟喹诺酮类代表性抗生素加替沙星(GF)。研究了碳化温度、反应时间、投加量、pH对GF在生物质表面的吸附行为的影响。研究表明,当生物质炭碳化温度为500℃时,制备出的BC-500生物质炭具有最大表面积和丰富的孔结构,因此有最佳的GF吸附效果。BC-500对 GF相比较于Langmuir等温线更符合Freundlich等温线方程,其最大吸附量为2.842mg/g。     

生物炭对废水中铜离子吸附的研究进展：改性方法与吸附机制

废水中的重金属铜离子(Cu(Ⅱ))会污染水体生态环境,并会通过食物链对人体健康造成潜在危害。生物炭可作为废水中Cu(Ⅱ)去除的有效吸附剂。然而,原状生物炭对Cu(Ⅱ)的吸附量有限,需要对生物炭进行定向改性以提升其去除效果。以废水中的Cu(Ⅱ)为对象,重点论述生物炭的改性方法和吸附机制。结果表明,生物炭的主要改性方法包括化学改性(酸、碱、高分子聚合物改性)、物理改性(球磨和气体活化)、金属改性(铁、锰改性)、矿物质改性和高分子聚合物改性等。改性方法对Cu(Ⅱ)去除效果的次序是：纳米羟基磷灰石改性>含氨基有机酸改性>锰改性>铁改性>碱改性。生物炭吸附Cu(Ⅱ)的主要机制包括孔隙扩散、静电作用、沉淀作用、配位作用、阳离子-π机制、离子交换和还原作用,具体的主导机制取决于生物炭的物化性质和溶液的性质。将来的研究方向包括：采取更为有效的改性方法提高对废水中痕量Cu(Ⅱ)的去除效果;利用先进的仪器和模型计算揭示微观机制;开展动态吸附柱或固定床试验。