一种磁性生物炭材料对水中Cu~(2+)的吸附机理研究

制备了高锰酸钾改性的生物炭吸附材料,并研究其对于重金属离子Cu~(2+)的吸附效果。扫描电镜、X荧光光谱及X射线衍射分析结果表明,氧化锰颗粒存在生物炭的表面,从而增加了吸附效果。高锰酸钾改性生物炭对铜离子的最大吸附量为97.38mg/g,远大于普通生物炭的26.21mg/g。为了使生物炭从水中分离,制备了磁性生物炭材料,其对铜离子的最大吸附量可达到96.25mg/g,说明磁化过程对吸附材料的吸附效果影响较小。     

Cu2+印迹交联壳聚糖微球的合成及吸附性能

利用分子印迹技术,以壳聚糖(CS)为功能单体,Cu~(2+)为印迹离子,通过稀氨水固化、环氧氯丙烷交联、盐酸洗脱Cu~(2+),制得了Cu~(2+)印迹交联壳聚糖微球(Cu~(2+)-ICM)。采用FTIR、XRD和FESEM对产品进行了表征,并测定了微球的骨架密度、含水量和交联度。结果表明:交联改性可使微球具有多孔结构和良好的结构稳定性,能够很好地降低CS的酸溶性,提高微球对Cu~(2+)的吸附性能。通过正交实验L_9(3~4)得到Cu~(2+)-ICM的最优制备条件为:CS 1.5 g,环氧氯丙烷2.5 mL,80℃下交联3.0 h,制得的微球对Cu~(2+)吸附量为67.80 mg/g。在单组分体系中考察了微球对Cu~(2+)的吸附性能。结果表明:当微球投加量为50 mg,Cu~(2+)初始质量浓度为338.7 mg/L,pH=5.0时,吸附量为72.80 mg/g。     

改性煤气化灰渣吸附重金属离子的研究

以煤气化灰渣为原料,采用酸改性法(HF酸)制备改性煤气化灰渣。通过静态实验研究了改性煤气化灰渣对溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附特性,测定了溶液pH值、吸附时间、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明,二级动力学方程很好的描述溶液中重金属离子在改性煤气化灰渣上的吸附过程;吸附等温线符合Langmuir模型,Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)的静态饱和吸附量分别为112.07,40.18,31.21 mg/g。     

改性膨润土处理含铜废水的研究

利用改性膨润土作为吸附剂对含铜废水进行吸附处理,研究了改性膨润土的加量、溶液的pH、吸附时间、吸附温度以及铜离子浓度的起始值对吸附的影响,同时对实际含铜废水进行了吸附处理。结果表明:在pH为6,膨润土用量为1.4 g,温度为40℃的条件下,对40 mg/L的Cu~(2+)废水吸附35 min,Cu~(2+)的去除率可达98.77%,对实际废水Cu~(2+)的去除率可达90%以上。     

偶联剂修饰伊利石处理含Cu~(2+)生产废水

采用氨基硅烷偶联剂KH550对伊利石原矿进行改性,研究了改性伊利石对某企业含铜废水的处理效果。结果表明:在50 mL Cu~(2+)质量浓度为194.65 mg/L的含铜废水中投加1.7 g的改性伊利石,Cu~(2+)去除率可达到99.5%,废水中剩余Cu~(2+)质量浓度为0.97 mg/L,达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准》(GB 25467—2010)的铜排放标准要求。改性伊利石对Cu~(2+)的吸附过程以化学吸附为主。     

Cu~(2+)印迹交联壳聚糖微球制备及其对水中Cu~(2+)的吸附研究

研究利用离子印迹技术,以壳聚糖为基材、环氧氯丙烷为交联剂制得Cu~(2+)印迹交联壳聚糖树脂微球,并用于水中Cu~(2+)的吸附。结果表明,正交实验确定优化的制备条件:壳聚糖质量分数4%、Cu~(2+)印迹量500 mg/L、交联剂1m L。单因素实验确定的吸附条件:p H为5.0、温度25℃时,此时吸附容量可达到95.0 mg/g,显示良好的Cu~(2+)吸附能力。对Cu~(2+)的吸附过程符合准2级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温模型,以表面反应过程控制的化学吸附为主,为放热、自发过程;当Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)分别与Cu~(2+)共存时,印迹微球对Cu~(2+)的选择吸附系数最大,达到28.7以上,离子选择性极高;经过5次循环实验后,对Cu~(2+)的吸附率仍达到96.8%,材料的重复利用性和稳定性好。     

硅藻壳对重金属Cu~(2+)吸附性能的研究

以深圳大鹏室外系统规模化生产的硅藻为原料,经过氧化处理,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Cu~(2+)的吸附效果。研究结果表明:硅藻壳对Cu~(2+)具有明显的吸附作用;在25℃,p H为6.0,Cu~(2+)初始浓度为50 mg/L,固液比为1 g/L时,吸附平衡时间120 min,吸附率达到99%;p H在3.0~7.0之间,Cu~(2+)的吸附率均可达到90%以上;p H为6.0,固液比为0.5 g/L,Cu~(2+)初始浓度为50mg/L时,温度从25℃提高到65℃时,铜的去除率从76%提高到93%,升高温度可以提高硅藻壳的吸附率;硅藻壳对Cu~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温方程,饱和吸附量可以达到122.91 mg/g,是一种具有开发前景的新型吸附材料。     

交联木质素磺酸钠的制备及吸附动力学

以木质素磺酸钠为原料,环氧氯丙烷为交联剂,制备了交联木质素磺酸钠吸附材料。采用红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对吸附材料进行表征,用原子吸收光谱测定其对Cu~(2+)的吸附性能。结果表明,木质素磺酸钠通过环氧氯丙烷成功交联。吸附性能分析表明,吸附动力学过程符合准二级动力学模型,平衡吸附量为109.2 mg/g。     

羧甲基改性玉米芯的制备及其Cu~(2+)吸附性能研究

玉米芯用NaOH、氯乙酸钠改性,得到羧甲基改性玉米芯,扫描电镜(SEM)表征显示,改性后玉米芯表面粗糙,呈现很多孔隙和通道,对铜离子具有优异的吸附性能,对50 mg/L Cu~(2+)最大吸附率可达98%。对铜离子的吸附符合准二级动力学模型,表明这是个化学吸附过程。     

蚕茧交联法制备炭材料及对重金属离子的吸附研究

以蚕茧为原料,运用不同的交联法对其进行改性,然后低温炭化制备出3种炭材料,分别为CJ200、CJ200-UF和C200J,并用3种炭材料分别对几种重金属离子Cu~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)的吸附性能进行研究。结果表明,C200J吸附性能最好,对Cu~(2+)吸附量明显增大,对Fe2+、Al~(3+)基本不吸附,其比表面积较小,吸附主要靠表面的含氮官能团,符合Langmuir单分子层化学吸附,在25℃时,最大吸附量为23.78 mg/g,其吸附量随温度升高而增加,随p H的增大而增大。