铝镁铁三元类水滑石对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间约为15 min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降.     

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。     

改性核桃壳去除Cr(VI)的实验研究

采用磷酸对核桃壳进行改性,以提高核桃壳对Cr (VI)的吸附效果。实验考察了吸附时间、含Cr(VI)水样的初始浓度、吸附剂投加量以及pH等因素对改性核桃壳吸附Cr (VI)效果的影响。实验结果表明:含Cr(VI)水样初始浓度为20 mg/L,体积为50 m L时,吸附剂投加量为0. 7 g,吸附时间为2 h,吸附效果最佳,此时去除率为90. 36%,优于未改性核桃壳。其吸附过程符合拟二级动力学方程及Langmui等温方程。     

单宁基酚胺型螯合树脂的制备及对Cr(VI)的吸附

杨梅单宁先与氯化亚砜反应制得氯代单宁,再与聚乙烯亚胺交联合成单宁基酚胺型螯合树脂。通过FTIR、SEM、EDS和XPS对单宁基酚胺型螯合树脂的结构进行表征,并考察了螯合树脂对Cr(VI)的吸附性能。在单宁的分子结构侧链引入氨基,能有效改善单宁基螯合树脂对Cr(VI)的吸附性能,螯合树脂对Cr(VI)的吸附主要为还原吸附,铬主要以Cr(III)的形式吸附到树脂上;在温度为318 K、pH为2.0、Cr(VI)初始质量浓度为500 mg/L时,单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(VI)的最大吸附量达到364.46 mg/g;当Cr(VI)初始质量浓度低于20 mg/L时,树脂对铬的吸附率达到95%以上;单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(VI)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学方程。该树脂在含铬废水处理方面具有潜在的应用前景。     

啤酒酵母吸附Cr（VI）的动力学及热力学研究

研究啤酒酵母对溶液中铬(VI)的吸附效果和机理,通过红外对吸附前后菌体表面特征分析,表明Cr (VI)与菌体表面基团发生配位络合反应.结果表明,在温度为35 ℃,pH=2,Cr(VI)初始浓度为20 mg/L时达到最大吸附量,最大吸附量为4.19 mg/g.酵母菌对Cr(VI)的吸附行为基本符合Langmuir方程,并且在 25,30和35 ℃条件下的理论最大吸附量qmax分别为4.472,4.533,4.702 mg/g.动力学研究表明,反应在240 min吸附基本达到平衡状态,准二级动力学模型能够更好的描述吸附过程.不同温度下的吸附热力学显示,该吸附过程为自发的吸热反应.     

铝污泥基复合凝胶球对Cr(VI)的吸附性能与机理

以铝污泥、聚乙烯醇、海藻酸钠为原料，采用溶胶-凝胶、冷冻干燥技术制备铝污泥基复合凝胶球 (AS-GEL)，吸附溶液中Cr(VI)。通过静态吸附实验探究pH、AS-GEL投加量、初始质量浓度、温度、吸附时间、共存阴离子浓度对AS-GEL吸附Cr(VI)的影响。采用 SEM、FT-IR、XPS等技术对AS-GEL吸附Cr(VI) 的机理进行分析。结果表明：在pH=4、AS-GEL投加量为1.2 g/L、Cr(VI)初始浓度200 mg/L、温度为35℃、吸附时间为120 min、无其他阴离子共存的条件下，AS-GEL对Cr(VI)的最大吸附量为73.364 mg/g。共存阴离子影响顺序为PO43- >NO3->Cl-。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准一级、二级动力学方程。其主要吸附机理包括质子化基团对Cr(VI)的静电吸附及还原作用。通过5次吸附-解吸实验，其吸附量保持初次吸附量的89.71%。同时，AS-GEL具有成本低、固液易分离的特性，有望应用在工程上。     

钠基膨润土对水中Cr(VI)的等温吸附模型研究

采用批量吸附实验,在初始Cr(VI)浓度5 mg/L、温度298 K、pH为3.5、吸附时间2 h、钠基膨润土量分别为0.1g、0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.5 g条件下,研究了钠基膨润土对水中Cr(VI)的吸附行为。结果表明,等温吸附线符合Langmuir及Freundlich模型。吸附过程为优惠吸附,饱和吸附量为0.9995 mg/g。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响。结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型。在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800mg/L范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为。加入腐殖酸(20mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56mg/g提高近1倍。在pH2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。     

硼掺杂石墨烯对废水中铬(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理研究

以硼酸为掺杂剂、氧化石墨烯(G)为前驱体,通过一步水热法制备出硼掺杂石墨烯(B-G),并首次利用静态吸附实验研究其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,硼掺杂可显著提升G对Cr(Ⅵ)的吸附性能,其中B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附效率超过80%。吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值为2;吸附率随着投加量的增加而增大,吸附量随着Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而增大;温度升高有利于吸附进行。当pH=2,吸附剂投加量为20 mg,Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L,45℃条件下吸附12 h,B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附量高达119.5 mg/g。SEM、BET、FTIR、XRD和Raman检测表明,B-G-3为具有微介孔结构的纳米片状无定型碳,比表面积和孔体积分别为192.14 m~2/g和0.50 cm~3/g,且表面带有大量的含氧和含硼官能团。吸附的机理主要为微介孔的物理吸附以及表面含氧及含硼官能团的化学吸附。     

QCS-TBT有机无机杂化膜对重金属Cr(Ⅵ)吸附性能研究

利用溶胶-凝胶法制备出一系列季铵化壳聚糖-钛酸正丁酯有机无机杂化膜,该杂化膜能够较好地对水中Cr(Ⅵ)进行化学和物理吸附。研究了杂化膜中钛酸正丁酯含量、溶液pH值、吸附时间和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附能力的影响。结果表明:当Cr(Ⅵ)初始浓度为40mg/L时,钛酸正丁酯质量分数为20%、pH值为3,吸附时间为3.5h时,该有机无机杂化膜最佳吸附量为15.6mg/g。     

硼掺杂石墨烯对废水中铬(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理研究

以硼酸为掺杂剂、氧化石墨烯(G)为前驱体,通过一步水热法制备出硼掺杂石墨烯(B-G),并首次利用静态吸附实验研究其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,硼掺杂可显著提升G对Cr(Ⅵ)的吸附性能,其中B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附效率超过80%。吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值为2;吸附率随着投加量的增加而增大,吸附量随着Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而增大;温度升高有利于吸附进行。当pH=2,吸附剂投加量为20 mg,Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L,45℃条件下吸附12 h,B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附量高达119.5 mg/g。SEM、BET、FTIR、XRD和Raman检测表明,B-G-3为具有微介孔结构的纳米片状无定型碳,比表面积和孔体积分别为192.14 m²/g和0.50 cm2/g和0.50 cm³/g,且表面带有大量的含氧和含硼官能团。吸附的机理主要为微介孔的物理吸附以及表面含氧及含硼官能团的化学吸附。     

高炉渣制备Ca-Mg-A1类水滑石吸附水中Cr(Ⅵ)

以高炉渣为原料,通过酸浸取-除铁-共沉淀工艺制备了类水滑石介孔材料Ca-Mg-A1/LDH,并对其进行了表征,考察了对水中Cr(Ⅵ)的去除性能。结果表明,Ca-Mg-A1/LDH具有良好的结晶度,比表面积达87.98 m2/g。在30℃、初始Cr(Ⅵ)的质量浓度为20 mg/L、初始pH为2、吸附剂用量1 g/L的静态吸附条件下,Ca-Mg-A1/LDH对Cr(Ⅵ)吸附量为19.0 mg/g,Cr(Ⅵ)去除率为95.0%。Ca-Mg-A1/LDH对Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合准2级动力学方程,属于Langmuir单分子层吸附。Ca-Mg-A1/LDH对模拟工业废水中Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附容量分别可达14.0、19.2、23.0mg/g,且吸附过程同时符合Thomos模型和Yoon-Nelson模型。     

天祝褐煤腐殖酸对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用天祝褐煤中提取的腐殖酸对Cr(Ⅵ)进行了吸附性能的研究,确定了Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间、pH值大小及吸附速率方程,讨论了腐殖酸用量和Cr(Ⅵ)初始浓度与吸附率、吸附量的关系。实验结果显示,吸附速率方程为V=0.046 69C,且当吸附时间为12 h,pH=5,腐殖酸用量为0.8 g,Cr(Ⅵ)初始浓度为350 mg/L左右时,腐殖酸对Cr(Ⅵ)吸附量达34.28 mg/g。     

钙铝水滑石去除废水中高浓度草甘膦工艺研究

研究了Ca-Al水滑石去除高浓度草甘膦工艺，考察了温度、震荡速率、Ca-Al水滑石投加量、草甘膦初始浓度和溶液pH值等因素对草甘膦去除效果的影响。结果表明，Ca-Al水滑石去除高浓度草甘膦较佳工艺条件是草甘膦初始质量浓度5 g/L,温度55℃,时间8 h, Ca-Al水滑石投加量6 g/L,溶液初始pH 2.3,速率150 r/min,此时草甘膦的去除率91%以上，吸附量达763.23 mg/g。研究结果可为水滑石去除高浓度草甘膦提供基础数据与理论依据。     

废白土榴莲壳粘土生物炭的制备及对Cr(VI)的吸附

以废白土与榴莲壳为原料制备了粘土生物炭吸附剂(spent bleaching earth biochar,SBEC)、以废白土为原料制备了粘土炭基吸附剂(spent bleaching earth,SBE)吸附废水中的Cr（VI）。用比表面积分析、SEM、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。考察了溶液初始pH、Cr(VI)溶液浓度、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度分别对吸附Cr(VI)的影响。25℃下pH为3时、SBEC 投加量为0.5g/L、Cr(VI)初始浓度为100mg/L、吸附时间120min,SBEC对Cr(VI)去除效率最高为86.1%,SBE则在pH为2去除效率最高为52.5%。SBEC、SBE对Cr(VI)的吸附过程符合准二级动力学模型,SBEC吸附过程符合Freundlich模型,SBE则与Langmuir吸附等温线模型较符合;吸附行为是自发吸热过程。经过5次吸附-脱附后,SBEC对Cr(VI)的去除率达58.8%。     

废白土榴莲壳粘土生物炭的制备及对Cr(VI)的吸附

以废白土与榴莲壳为原料制备了粘土生物炭吸附剂(spent bleaching earth biochar,SBEC)、以废白土为原料制备了粘土炭基吸附剂(spent bleaching earth,SBE)吸附废水中的Cr（VI）。用比表面积分析、SEM、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。考察了溶液初始pH、Cr(VI)溶液浓度、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度分别对吸附Cr(VI)的影响。25℃下pH为3时、SBEC 投加量为0.5g/L、Cr(VI)初始浓度为100mg/L、吸附时间120min,SBEC对Cr(VI)去除效率最高为86.1%,SBE则在pH为2去除效率最高为52.5%。SBEC、SBE对Cr(VI)的吸附过程符合准二级动力学模型，SBEC吸附过程符合Freundlich模型，SBE则与Langmuir吸附等温线模型较符合；吸附行为是自发吸热过程。经过5次吸附-脱附后,SBEC对Cr(VI)的去除率达58.8%。     

磁性碳纳米管对水中Cr(VI)污染物的去除研究

主要研究了碳纳米管-铁氧化物磁性复合材料在处理Cr(VI)污染物方面的应用。分别考察了吸附剂用量、吸附时间、溶液温度、Cr(VI)浓度和p H对Cr(VI)吸附率的影响。结果表明:在进行关于吸附剂用量的研究时,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随着吸附剂用量的增加而增大,在吸附剂投入为2 g/L时,吸附率达到最大72.65%。在15 min之前,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随时间的增加而增大,在15 min后基本保持不变。此外,吸附率随着温度的上升逐渐增大。Cr(VI)浓度在0~1 mg/L之间,随着Cr(VI)浓度的增加,吸附率也增大,而在1 mg/L之后,Cr(VI)浓度再增加,吸附率反而减小。在p H为4~7的酸性环境中,磁性复合材料对Cr(VI)的吸附率随p H的减小而增大,而在p H为7~9的碱性环境中,p H对吸附率的影响并不是很大。综上所述:在吸附剂用量为2 g/L,吸附时间为15 min,温度为60℃,原水浓度为1 mg/L,p H为4.0的情况下,磁性复合材料对原水中Cr(VI)的吸附率达到最佳的去除效果。     

铅锌尾矿对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

用铅锌尾矿作为吸附剂,研究了铅锌尾矿对Cr(VI)的吸附性能。考察了铅锌尾矿的目数和用量、吸附时间对吸附性能的影响。探索了铅锌尾矿吸附Cr(VI)的热力学和动力学特性。实验结果表明,吸附的最佳条件是:Cr(VI)初始浓度为20 mg/L时,铅锌尾矿目数为80、尾矿的量为8 g以及吸附时间48 h的条件下,铅锌尾矿对Cr(VI)吸附性能较高;铅锌尾矿对Cr(VI)的吸附符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。     

榛子壳活性炭对Cr(VI)重金属废水的吸附研究

以榛子壳为原料，磷酸为活化剂，通过700℃高温炭化150 min制备活性炭，评价榛子壳活性炭对Cr(VI)重金属模拟废水的吸附性能，分别考察活性炭添加量、接触时间、溶液初始pH值、Cr(VI)初始浓度对Cr(VI)吸附能力的影响，通过傅里叶变换红外光谱对活性炭表面的官能团进行表征，利用扫描电镜对吸附前后活性炭的表面形貌进行观察。结果表明，Cr(VI)的最佳吸附条件为活性炭用量0.4 g(100 mL体系),接触时间240 min,溶液初始pH值=3.0,Cr(VI)初始质量浓度50 mg·L^-1,吸附率高达98.67%。红外光谱分析显示活性炭表面存在大量以—OH、—C=O、—C=C基团为主的官能团，对活性炭的吸附性能具有至关重要的作用。吸附前后活性炭微粒的扫描电镜显示，吸附后的活性炭颗粒由于表面附着有大量Cr(VI),较吸附前的活性炭颗粒明显变长，说明榛子壳活性炭的吸附能力较强。本研究表明，利用磷酸为活化剂，经高温活化制备的活性炭具有良好的Cr(VI)吸附性能，为进一步开发农林果壳废弃物的高附加值环保吸附剂材料提供了实验依据。     

镁铝类水滑石去除U(Ⅵ)的吸附研究

通过静态吸附试验,研究了镁铝类水滑石(Mg-Al LDH)对UO_2~(2+)的吸附效果。实验考察了初始pH、吸附剂投加量、吸附时间对Mg-Al LDH吸附U(VI)的影响。试验表明,Mg-Al LDH吸附U(Ⅵ)的最佳p H在6.77,反应在120 min达到平衡,Mg-Al LDH对U(VI)的饱和吸附量为53.4 mg/g。