负载Fe/Al/Na的不同吸附剂对焦化废水中有机污染物质吸附实验的研究

以木炭、活性炭、柚子皮为原料,分别通过研磨、负载Fe/Al/Na的改性处理制备了改性吸附剂,并使用该吸附剂对焦化废水进行静态吸附处理。实验结果表明,负载Fe/Al/Na于3种不同的吸附材料上,FeCl3改性活性炭对焦化废水中有机物的吸附效果最好,其对COD的吸附率高达73.98%。然后,进一步探讨了用FeCl3改性活性炭处理焦化废水中有机物的最佳吸附剂质量浓度以及最佳吸附时间。在吸附剂质量浓度为8g/L、吸附时间为3h的条件下,FeCl3改性后的活性炭对废水中有机物的吸附率高达90.24%、吸附量92.50mg/g。     

载铁活性炭的制备及其吸附水中砷的研究

用Fe3+对活性炭进行修饰,用于吸附水中的砷。结果表明,活性炭改性的最佳条件为:活性炭与12 000 mg/L的Fe3+溶液,在1∶100(g/mL)的情况下,振荡3 h,Fe3+吸附率近40%。活性炭对砷的吸附属于物理吸附,全过程无其他离子引入水中,不会对水体造成二次污染。获得了一种新的从饮用水中去除砷的方法。     

改性活性炭吸附污水中氨氮的性能

采用浸渍法制备一系列过渡金属(Zn,Fe,Cu)改性活性炭吸附剂,并探讨其吸附污水中氨氮的性能。结果表明,过渡金属的添加能在一定程度上提高活性炭吸附氨氮性能,其中铜为最佳改性元素。分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对改性活性炭吸附氨氮行为进行拟合。结果显示改活性炭对氨氮的吸附过程可用Langmuir吸附等温方程较好地拟合,在温度为25℃时,单分子层饱和吸附量为7.19 mg/g,其吸附动力学较符合准二级反应动力学方程。     

改性活性炭吸附污水中氨氮的性能

采用浸渍法制备一系列过渡金属(Zn,Fe,Cu)改性活性炭吸附剂,并探讨其吸附污水中氨氮的性能。结果表明,过渡金属的添加能在一定程度上提高活性炭吸附氨氮性能,其中铜为最佳改性元素。分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对改性活性炭吸附氨氮行为进行拟合。结果显示改活性炭对氨氮的吸附过程可用Langmuir吸附等温方程较好地拟合,在温度为25℃时,单分子层饱和吸附量为7.19 mg/g,其吸附动力学较符合准二级反应动力学方程。     

改性活性炭吸附脱除柴油中的硫化物

采用氧化剂对椰壳活性炭进行改性,研究了改性活性炭吸附柴油中硫化物性能,利用氮吸附、XRD和Boehm滴定法系统的表征了吸附剂改性前后的变化。结果表明,改性后的活性炭比表面积、孔容有所下降,但是表面酸性官能团有很大的提高;改性后的活性炭表面负载的金属离子主要以Fe3+和Ni2+的形式存在。脱硫实验表明,经0.3 mol/L的硝酸铁和0.2 mol/L的硝酸镍复配浸渍12 h,在300℃干燥6 h后,在500℃的氮气氛围中焙烧3 h,制得的Ni-Fe/HAC的脱硫效果最优,其穿透容量可以达到3.38 mg S/g。静态吸附12 h后,其脱硫率可达58%。     

氧化-热活化氮掺杂改性活性炭吸附金-硫代硫酸根络离子

硫代硫酸盐法是最有可能取代氰化法的浸金方法,但活性炭不能有效吸附Au(S_2O_3)■,使得硫代硫酸盐浸金法难以得到工业应用。为提高活性炭对Au(S_2O_3)■的吸附效果,采用氧化-热活化氮掺杂法对活性炭改性,H_2O_2为氧化剂,三聚氰胺与氨水为氮源,热活化制备出不同的氮掺杂活性炭。采用Boehm滴定法和X射线光电子能谱(XPS)分析了活性炭表面含氧酸官能团含量、元素含量及官能团种类。结果表明,氧化活性炭过程中,在H_2O_2的浓度为4 mol/L,温度为55℃下改性1 h,活性炭表面酸性官能团含量为0.705 74 mmol/g。在热活化氮掺杂过程中,三聚氰胺的掺杂效果高于氨水,三聚氰胺用量为0.016 mol/L,室温掺杂4 h,且在900℃下热活化2 h所得的活性炭对Au(S_2O_3)■的最大吸附量为547.12μg/g,热活化氮掺杂活性炭表面负载吡咯氮显著提升了其对Au(S_2O_3)■的负载量。     

煤基Fe/AC去除废水中苯胺和吡啶的吸附行为和模型优化

通过浸渍法制备煤基活性炭Fe系吸附剂(Fe/AC),并采用扫描电镜、N_2吸附、元素分析和Boehm滴定法表征其结构及表面官能团。以批处理方式调变吸附条件(时间、初始质量浓度和温度)研究吸附剂对苯胺和吡啶的吸附行为,并分别采用Langmuir,Freundlich和Temkin模型拟合实验数据,同时用准一级、准二级和Elovich动力学方程分析吸附动力学行为,研究吸附剂吸附苯胺和吡啶的热力学行为。结果表明:当吸附100 mg/L的苯胺和吡啶时,硝酸铁处理对吸附剂的吸附量无显著影响,而当吸附2 500 mg/L的苯胺和吡啶时,活性炭(AC),Fe3/AC(载铁活性炭,铁负载量为3%)和Fe5/AC(载铁活性炭,铁负载量为5%)的苯胺吸附量略有差别,分别为167 mg/g,166 mg/g和164 mg/g,AC,Fe3/AC和Fe5/AC的吡啶吸附量则分别为122 mg/g,102 mg/g和100 mg/g,说明硝酸铁处理可以降低吸附剂对苯胺和吡啶吸附量(吸附剂对吡啶吸附量降低得更为显著),这是由酸性含氧官能团的增加和吸附质亲水性叠加作用所致;吸附剂的吸附量随着温度升高而略下降;负载Fe具有催化氧化苯胺活性;Freundlich模型较好描述了AC和载铁活性炭(Fe/AC)对苯胺及吡啶吸附过程;准二级方程较好描述了Fe/AC对吡啶和低质量浓度苯胺吸附过程,Evolich动力学方程适用于高质量浓度苯胺吸附;吸附苯胺和吡啶是自发的和放热的。载铁活性炭适用于处理低质量浓度苯胺和吡啶废水。     

硝酸镧改性文冠果活性炭对汞离子的吸附

采用硝酸镧对文冠果活性炭进行改性,利用扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对改性前后的活性炭进行表征,考察了Hg⁽²⁺⁾初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg(2+)初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg⁽²⁺⁾溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg(2+)溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg⁽²⁺⁾符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG(2+)符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG^o<0、焓变ΔHo<0、焓变ΔH^o<0、熵变ΔSo<0、熵变ΔS^o<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

活性炭对不锈钢酸洗废水中Cr3+和Fe3+的吸附特性

对颗粒活性炭吸附不锈钢酸洗废水中的Cr3+和Fe3+进行了研究. 结果表明,活性炭对Cr3+的饱和吸附量为4.546 mg/g,对Fe3+的饱和吸附量为40.76 mg/g,吸附平衡时间分别为90和60 min. 对吸附过程进行准一级、准二级动力学模型拟合,发现准二级模型拟合较好. 活性炭对Cr3+的吸附基本符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,而对Fe3+的吸附与BET吸附模型拟合较好,吸附Cr3+, Fe3+的活化能Ea分别为37.19和51.01 kJ/mol. 活性炭对Cr3+的吸附以化学吸附为主,而物理吸附则主导对Fe3+的吸附.     

污泥活性炭的制备及其脱色性能

以污水污泥为原料,采用物理活化法制得污泥活性炭,并用该活性炭处理染料废水,研究了pH值、污泥活性炭的投加量、温度、吸附时间等因素对染料废水的脱色率和COD去除率的影响。结果表明:用污泥制备的活性炭,其碘值和亚甲基兰吸附值分别为254.36 mg/g和20.26 mg/g,而且BET比表面积值为25.1995 m2/g,总孔容积为0.0399 m3/g,具有较好的吸附性能;将污泥活性炭用来吸附氨基黑染料,并与商品活性炭处理氨基黑染料的效果进行对比,自制污泥活性炭的脱色效果达到了商品活性炭的水平;污泥活性炭对氨基黑染料的吸附过程符合Langmuir吸附等温线。     

十四烷基三甲基溴化铵改性活性炭吸附水中硝酸盐和磷酸盐

采用阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(MTAB)作为改性剂对活性炭进行改性,考察所制备的MTAB改性活性炭对硝酸盐和磷酸盐的吸附效果。研究结果表明,6mmol/L的MTAB对活性炭的改性效果最好(记为MAC-6),对硝酸盐和磷酸盐的最大平衡吸附量分别为24.51mg/g和5.67mg/g,远高于未改性的活性炭14.45mg/g和3.59mg/g。MAC-6的等温吸附曲线实验和吸附动力学实验研究发现,Langmuir吸附模型和准二级动力学吸附模型能够很好地描述MAC-6对于硝酸盐和磷酸盐的吸附。此外,p H过高会抑制MAC-6对于硝酸盐和磷酸盐吸附。水中共存的磷酸盐和硝酸盐会相互抑制,但硝酸盐对磷酸盐的抑制作用更强,更易于被MAC-6吸附。MAC-6对硝酸盐和磷酸盐的主要吸附机制有静电吸附和离子交换吸附,其中离子交换吸附占主导作用。此外,MAC-6经4次再生脱附后仍具有很好的吸附效果,这表明其对硝酸盐和磷酸盐的吸附具有稳定性。     

秸秆-污泥基活性炭的制备及其对吸附Pb2+的研究

基于实验室制备秸秆-污泥基活性炭和中小城镇生活垃圾双解技术的研究,开发了一套制备水稻秸秆-污泥基活性炭的成套装置,并在最佳条件下制备得到了秸秆-污泥基活性炭。实验结果表明,秸秆-污泥基活性炭主要官能团有—OH、—C=C—、C—O,比表面积为902.6 m2/g,总孔容为0.303 0 cm3/g,微孔容为0.205 0 cm3/g。考察了活性炭对Pb2+的吸附效果的影响,结果表明,在吸附时间为200 min、pH为6、活性炭投加量为6 g/L的条件下对Pb2+的吸附量为12.79 mg/g,吸附过程符合二级吸附动力学模型。     

硫酸改性活性炭对Li~+吸附的影响

以不同浓度的硫酸对活性炭进行酸化处理,并考察活性炭添加量、改性方式对Li⁺吸附效果的影响,同时与未处理的活性炭进行比较。结果表明,利用H_2SO_4、改性活性炭的吸附效果最佳条件为40%H_2SO_4,改性时间6 h,改性温度60℃,吸附量与原炭相比提升了1.54 mg/g。在锂离子浓度为100 mg/L的溶液中加入活性炭,当添加量为0.6 g时,去除率最大为85.6%,同等投加量下与原炭相比,去除率提升了15.2%。     

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。     

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。     

微波制备污泥质活性炭吸附剂及其再生研究

以城市污泥为原料,磷酸和氯化锌为活化剂,微波制备活性炭吸附剂,考察了活化剂浓度、浸渍时间、微波功率和辐射时间等对活性炭产率和吸附性能的影响。结果表明,活性炭对亚甲基蓝吸附值为86.2 mL/g,碘的吸附值为806.0 mg/g。用该活性炭处理含铬废水后再生,其亚甲基蓝吸附值为89.4 mL/g,碘的吸附值为795.3 mg/g,并且再生前后活性炭对含铬废水均有较好的处理效果。该方法操作方便,缩短了活性炭的制备和再生时间,再生效果好。     

硫酸改性活性炭对Li~+吸附的影响

以不同浓度的硫酸对活性炭进行酸化处理,并考察活性炭添加量、改性方式对Li~+吸附效果的影响,同时与未处理的活性炭进行比较。结果表明,利用H_2SO_4、改性活性炭的吸附效果最佳条件为40%H_2SO_4,改性时间6 h,改性温度60℃,吸附量与原炭相比提升了1.54 mg/g。在锂离子浓度为100 mg/L的溶液中加入活性炭,当添加量为0.6 g时,去除率最大为85.6%,同等投加量下与原炭相比,去除率提升了15.2%。     

活性炭的改性条件及其对硫化氢吸附性能的影响

以工业活性炭为载体制备改性活性炭,对比研究了未改性活性炭,NaOH、Na2CO3、Fe(NO3)3、Cu(Ac)2改性活性炭及挂膜硫氧化细菌后活性炭在相同条件下对硫化氢穿透时间及吸附容量的影响。结果表明：在相同控制条件下,NaOH改性活性炭明显优于其它改性剂;不同梯度改性剂条件下,20% NaOH改性活性炭对硫化氢的吸附效果最好,吸附穿透容量为78.25 mg/g,穿透时间可以达到2000 min以上;不同改性剂挂膜硫氧化细菌后对硫化氢均有一定的处理效果,其中对已达到饱和吸附的NaOH改性活性炭挂膜后的再生效果可以达到100%以上,说明挂膜硫氧化细菌活性炭对硫化氢的处理具有很好的效果。     

活性炭改性处理硝基苯废水的研究

以硝基苯为水中有机污染物的代表,探索了活性炭的有效改性方法,并进一步研究了改性活性炭吸附硝基苯的过程中吸附时间、温度及pH对硝基苯吸附量的影响,结果表明硝基苯的去除率达99.811%,活性炭的吸附量为24.054 mg/g,处理后的废水达到国家三级废水排放标准。     

氧化铁改性活性炭的制备及其吸附脱硫性能

制备了负载型氧化铁改性活性炭吸附剂,并采用比表面积（BET）、扫描电镜（SEM）技术对吸附剂进行了表征。在固定吸附床上考察了制备条件及吸附条件对吸附剂脱除硫化氢性能的影响。研究结果表明,负载氧化铁后吸附剂的比表面积由580.4 m2/g提高到658.6 m2/g,氧化铁改性能有效改善活性炭对硫化氢的吸附脱除能力。氧化铁与活性炭的质量比为1∶1,真空干燥温度为70 ℃,干燥时间为36 h时得到的负载氧化铁吸附剂的吸附效果最好。在吸附温度为60 ℃时,饱和硫容和脱硫率分别达到77.4 mg/g和99.2%。饱和硫容比未经改性的活性炭的提高了60.2 mg/g。