滑石对水中Pb(Ⅱ)吸附性能研究

采用吸附试验方法,研究了滑石对含铅废水的处理效果,探讨了滑石用量、反应时间和溶液p H值对吸附效果的影响,绘制了吸附等温线,并分析机理。结果表明,滑石对水中Pb(Ⅱ)的吸附效果良好,吸附结果均能较好的符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附类型为物理吸附,以表面吸附为主。     

超重力法制备高分散性镁铝水滑石及其对铀酰离子的吸附性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硝酸铝(Al(NO₃)₃·9H₂O)为原料、尿素(CO(NH₂)₂)为沉淀剂,利用超重力法制备了粒径分布均匀、高分散的片状微细镁铝水滑石。通过扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分布仪对样品进行了分析表征,比较了传统水热合成法与超重力法制备镁铝水滑石的形貌和粒径分布,分析了镁铝水滑石微细颗粒间形成团聚的机理,考察了异丁醇共沸蒸馏干燥工艺对产品分散性的影响,并研究了制备的镁铝水滑石(Mg-Al-LDHs)对铀酰离子(UO₂²⁺)的吸附性能。结果表明,利用超重力法制备的微细Mg-Al-LDHs粒径分布均匀,为六方片状,粒径在1～2.5 μm之间; 使用非均相共沸蒸馏方法进行干燥,可有效防止Mg-Al-LDHs粉体团聚。在吸附时间120 min、UO₂²⁺初始浓度35 mg/L、吸附剂投加量0.01 g(废水体积30 mL)、pH=6、吸附温度50 ℃条件下,Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺的饱和吸附量为118.57 mg/g。表明Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺具有良好的吸附性能,是处理含铀废水的一种潜在吸附剂。     

铝灰渣为原料的水滑石合成及其吸附性能研究

铝灰渣为铝工业生产中伴生的危险固废物,其产量巨大且含有大量的铝资源,合理利用铝灰渣有非常重要的意义。以铝灰渣为原料合成锌铝水滑石,分别用氢氧化钠和盐酸提取得到铝灰渣的提取液,再使用热水法成功合成锌铝水滑石,并探究合成时间、合成温度,以及使用两种不同提取液对合成的锌铝水滑石结晶度的影响。结果表明：延长反应时间和提高反应温度有利于晶体的生长,但过高反应温度会破坏锌铝水滑石晶体而变为其他产物;使用碱提取液合成的锌铝水滑石,其结晶度较好;同时,探究了不同条件下合成的样品对F-的吸附量,当使用碱提取液合成的锌铝水滑石在合成时间为6 h、合成温度为130℃条件下,F-的吸附量最大为18.3 mg·g^-1;XRD和SEM结果显示,使用氢氧化钠提取液合成的锌铝水滑石的结晶度和晶粒尺寸均较好。     

焙烧镁铝水滑石吸附脱硫废水中高浓度Cl-的基础研究

为制备镁铝摩尔比为4∶1的镁铝水滑石（LDH）,实验采用共沉淀直接法,即在450 ℃温度下焙烧LDH 3 h,得到焙烧镁铝水滑石（CLHD）。取CLDH吸附剂于250 mL锥形瓶中,在一定条件下对5 000~20 000 mg/L高浓度Cl-模拟溶液及实际脱硫废水进行脱氯吸附实验和CLDH再生及重复使用性实验。探究了不同反应时间、初始浓度、反应温度、溶液的初始pH及CLDH的投加量对氯离子的脱除效果的影响,采用BET,XRD,FT-IR探究吸附机理。实验结果表明,CLHD吸附Cl-是由于层间阴离子可交换性（“结构记忆”）,对Cl-吸附符合一级动力学模型,吸附量及脱氯率随反应时间的增大呈现出先快速增加后缓慢增加的趋势,吸附平衡后发生缓慢脱附反应;吸附等温线符合Freundlich方程模型,吸附量随Cl-初始浓度的增加而增大,最佳脱氯效果参数为Cl-浓度5 000 mg/L,之后随着氯离子浓度增大,由于吸附点位数量一定,脱氯率降低;CLDH对吸附Cl-的脱除率及吸附量随着温度的增加而增加,当反应温度为65 ℃时,脱氯率及吸附量最大,当温度继续升高,CLDH对Cl-的吸附效果大幅下降;改变pH值,CLDH对Cl-的吸附效果差别较小,但当pH=8时达到脱氯率及吸附量的最大值;随着CLDH投加量的增加,脱氯率逐渐变小,最佳投加量为8 g/L。65 ℃、pH=8时的实际脱硫废水脱氯实验中,CLDH脱氯率可达50.90%,一次煅烧再生CLDH脱氯率稍降,二次煅烧再生CLDH脱氯率降低约50%,CLDH对脱硫废水脱氯具可再生重复使用性。     

类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性.近年来这两类材料在水处理方面备受关注.主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO42-、Cr2 ...     

水滑石@凹凸棒石的制备及其吸附性能

采用共沉淀法制备镁铝水滑石,探讨化学沉淀法和物理球磨法两种复合方式对水滑石@凹凸棒石复合材料物相、微观结构和吸附性能的影响,利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪对反应产物进行表征.结果表明,物理球磨法制备的复合材料对盐酸四环素吸附效果较好.当凹凸棒石用量为水滑石质量70％时,凹凸...     

微波强化铝改性膨润土对水中氨氮的吸附性能

采用Al₂(SO^₄)³溶液和微波炉制备了微波强化铝改性膨润土吸附剂,并研究了吸附剂对水中氨氮的吸附性能。试验验结果表明：制备微波强化铝改性膨润土吸附剂的适宜条件为Al₂(SO₄)₃浓度4%,微波辐照功率480 W,辐照时间10 min。在此条件下,微波强化铝改性膨润土的比表面积可达到180.69 m²/g。在溶液pH值为10,吸附剂用量为0.4 g/L,吸附时间为20 min条件下,用所制备的微波强化铝改性膨润土吸附剂处理浓度为100 mg/L的模拟氨氮废水,氨氮去除率可达96.8%。     

改性钢渣对水中磷吸附性能的研究

以钢渣为原料进行改性,取某河流水样对改性前后钢渣进行吸附性能比较,采用配制模拟水样为对象,研究了粒径、初始磷质量浓度、吸附时间对改性钢渣吸附性能的影响.结果表明,改性钢渣对磷含量2～12 mg/L的模拟水样中磷去除率可达90％以上,对磷含量20～400 mg/L的模拟水样中磷去除率可达50％以上;选用粒径3～5 mm的...     

铁钛柱撑膨润土吸附水中U(Ⅵ)的性能研究

制备了铁钛柱撑钠基膨润土,并在350℃下对制备的部分钠基膨润土进行了煅烧。对比研究了原样和煅烧处理后的样品对水中U(Ⅵ)的吸附性能,结果表明:铁钛柱撑改性可以增大膨润土的层间距,铁钛在膨润土表面以粒状形式存在;在反应时间8.0h、pH=5时,铁钛柱撑改性膨润土对U(Ⅵ)的吸附量高于250mg/g,比改性前提高了至少2倍;煅烧处理可增大柱撑膨润土的层间距,但会降低其对U(Ⅵ)的吸附量;柱撑改性样品对U(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir和准二级动力学模型。     

不同水滑石对水体中砷(As5+)的吸附去除

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石(Mg-Al LDHs)、镁铁水滑石(Mg-Fe LDHs)和镁锰水滑石(Mg-Mn LDHs)3种水滑石,利用X射线衍射(XRD)仪和傅里叶红外光谱(FTIR)仪表征了3种水滑石的基本性质,通过等温吸附试验和吸附动力学试验研究了不同水滑石材料对水体中砷(As⁵⁺)的去除性能。结果表明,3种水滑石对水中As⁵⁺的吸附过程均符合Langmuir吸附模型及准二级动力学模型,拟合结果显示,Mg-Fe LDHs对As⁵⁺的吸附量最大,为202.429 mg/g;Mg-Mn LDHs对As⁵⁺的吸附速率最快,为0.007 150 mg/(g·min)。通过吸附前后FTIR表征试验,结合水滑石特殊的结构性质,推断水滑石对As⁵⁺的吸附机理为砷酸根扩散至水滑石层状孔隙后,水滑石层板阳离子与砷酸根发生表面络合。     

膨润土负载壳聚糖对水中Cu(II)的吸附特性研究

通过水热振荡法制备了膨润土-壳聚糖复合吸附剂,并对废水中铜(Cu(II))进行吸附。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合吸附剂进行了表征。研究结果表明,膨润土-壳聚糖复合吸附剂对铜的吸附性能优于单一膨润土。与膨润土相比,膨润土-壳聚糖复合吸附剂的形状不规则,表面粗糙疏松。在Cu(II)初始浓度为50 mg/L、pH值为7、吸附温度为30℃、接触时间为15 min的条件下,膨润土-壳聚糖复合吸附剂对Cu(II)的去除效率可达95%以上,吸附量可达到20.12 mg/g。此外,Langmuir和Freundlich模型都能很好地拟合Cu(II)在两种吸附剂上的等温吸附。膨润土壳聚糖复合吸附剂对Cu(II)的吸附过程符合准二级动力学方程。     

膨润土吸附水中Cr(Ⅵ)的影响因素研究

研究了钙基膨润土(M-1)及其改性土(M-2)对模拟废水和实际废水中Cr6 的吸附行为。结果表明,钙基膨润土及其改性土对Cr6 的吸附,在1h基本达到吸附平衡,吸附量随溶液pH值的增大、温度的升高、膨润土粒度的变粗以及溶液中Cr6 的初始浓度的增高而降低;改性土的吸附效果明显好于钙基膨润土,去除率可达95%以上;用改性土处理后,实际废水中Cr6 的浓度低于国家标准规定。     

亚氨基二乙酸树脂对镍和镁离子的吸附性能研究

为解决比较复杂的镍浸出液的分离问题,研究了亚氨基二乙酸树脂对镍和镁的吸附性能,考察了亚氨基二乙酸树脂对镍和镁的吸附模型,同时考察了树脂用量、溶液pH值、镍的初始浓度、吸附时间、镍铁浓度比对树脂的吸附量及镍和铁的分离系数。结果显示：镁在D401树脂上的吸附遵循Langmuir模型和Freundlich 模型,存在着单分子层吸附和双分子层吸附。镍不符合以上两个模型。溶液的初始浓度和溶液pH值是影响吸附过程的主要工艺因素,最佳工艺条件为C_Ni =0.5 g/L、pH=4、［Mg］/［Ni］=3:1、T =36 h。50 mL的树脂用量时吸附较多,镍对镁的分离系数明显提高。不进行酸洗、碱洗时树脂吸附较大,分离系数增大。     

荞麦皮生物吸附去除水中Pb~(2+)的性能研究

农业废弃物荞麦皮用作廉价生物吸附材料,研究其吸附去除水中Pb~(2+)的性能和影响因素.采用间歇实验考察了p H、吸附剂用量、粒径、Pb~(2+)初始浓度、吸附时间和温度对荞麦皮吸附去除水中Pb~(2+)的影响.结果显示:p H在2.0~5.5之间,荞麦皮对Pb~(2+)的吸附量随p H增加不断增大,然后趋于恒定;吸附容量随荞麦皮粒径和用量的增大在减小.荞麦皮吸附Pb~(2+)的过程相对较快,5 h基本达到平衡,吸附动力学过程可用新建立的QS模型描述.吸附等温线分别采用Langmuir,Freundlich,Dubinin-Radushkevich和Temkin方程进行拟合,结果发现它们都能较好的描述等温吸附数据,其中Langmuir等温线方程拟合最好,45℃时对应的最大吸附量qmax为31.78 mg/g.Pb~(2+)在荞麦皮上的吸附过程的自由能的变化值ΔG约为-22.01(±0.65)k J/mol,Dubinin-Radushkevich平均吸附能E约为10.43(±0.45)k J/mol,且受温度影响较小,表明该吸附过程是一个自发的离子交换化学吸附.此外,采用酸和碱对荞麦皮进行预处理,结果显示酸处理会降低荞麦皮对Pb~(2+)的吸附,而碱处理能稍微提高其对Pb~(2+)的吸附.本研究结果表明荞麦皮可作为廉价、绿色吸附材料用于水中Pb~(2+)的吸附去除.     

甲壳素对锌(Ⅱ)的吸附性能

研究用甲壳素吸附锌(Ⅱ)的过程。结果表明,对锌(Ⅱ)的吸附在pH=6.21时最佳,298K下静态饱和吸附容量为39.37mg/g.甲壳素。测得热力学参数分别为ΔH=7.52kJ.mol-1,ΔG=-13.15kJ.mol-1,ΔS=69.37 J.mol-1.K-1。等温吸附服从Freundlich和Langmuir经验式,表观活化能Ea=35.49 kJ/mol,表观吸附速率常数k298=2.76×10-4s-1。     

环境矿物材料对矿井水中氟化物的吸附性能研究

以斜发沸石、火山石、蛇纹石、膨润土、凹凸棒土5种环境矿物材料作为吸附剂,探究其对低浓度氟离子的吸附效果,筛选适宜大规模含氟矿井水除氟的矿物材料。结果表明,膨润土对氟离子去除率最高,初始氟离子浓度为5 mg/L时去除率达到54.08%,对氟离子的吸附符合准二级动力学模型,吸附过程发生了化学反应,氟离子与膨润土中的羟基发生离子交换。膨润土改性后用于含氟矿井水处理,氟离子去除率达到87.8%,出水的氟离子浓度为0.63 mg/L,达到饮用水标准。     

焙烧改性的浮选尾煤对水中Cr(Ⅵ)吸附研究

选煤厂分选产生的大量浮选尾煤给环境带来了很大的影响,本文通过焙烧法将浮选尾煤进行隔氧惰性氛围焙烧处理,以求获得对重金属具有较好吸附活性的尾煤吸附材料,减少尾煤与重金属废水对环境的污染.结果 表明,在焙烧温度为800℃、反应温度为45℃、反应时间为3h、溶液pH值为3、吸附剂投放量为1.5g/200 mL、初始Cr(Ⅵ)浓度为20 mg/L的条件下,制备的尾煤吸附剂使得浮选尾煤对水中Cr(Ⅵ)去除率从67％提高到99％.SEM-EDS、XRD、BET和FTIR进行分析结果发现,焙烧改性浮选尾煤比表面积增大,孔隙增加,结晶度增加,有机碳链结构减少,易与Cr(Ⅵ)形成离子键,满足作为良好吸附剂材料的要求.     

褐煤制备吸附剂吸附水中砷(Ⅲ)试验研究

褐煤制备的煤基碳质吸附剂(CBCA)是一种高效吸附剂,用它处理模拟含砷(Ⅲ)的废水。依据试验数据,探讨溶液pH值、吸附剂用量n、吸附时间t、吸附剂粒度M、初始砷浓度C0、溶液温度T对吸附效果的影响。结果表明,影响吸附效果因素排列顺序为npHtMC0,最后确定吸附的最佳条件为:pH=4.0,n=16 kg/t废水,t=180 min,M=0.074~0.096 mm,C0=3.0 mg/L,T=25℃,砷脱除率η可达98.53%,这表明煤基碳质吸附剂处理含砷工业废水效果好,应推广使用。     

镁铝双氢氧化物对EVA/LDPE的性能影响研究

将氢氧化镁(MH)或氢氧化铝(ATH)添加到乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/低密度聚乙烯(LDPE)中,通过拉伸试验测试材料的拉伸性能变化规律。研究发现,随MH或ATH含量增加,EVA/LDPE复合材料的拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低。以MH和ATH为无卤基材结合硼酸锌、红磷复配制备无卤阻燃剂,通过正交试验获得了最佳复配阻燃剂配方,结果表明,在ATH和MH总量为60份的条件下,当MH与ATH配比为40∶20,硼酸锌用量为20份,红磷用量为4份时,无卤阻燃剂对EVA/LDPE材料的拉伸性能达到最佳,该配方下材料阻燃性能满足垂直燃烧等级UL-94V-0级,综合性能优异。