焙烧态锌镁铝水滑石吸附刚果红的性能研究

采用水热法制备锌镁铝水滑石前驱体,经500℃焙烧得到Zn-Mg-Al复合金属氧化物(ZnMgAl-LDO)吸附材料。通过XRD、SEM、FTIR等对其结构特征及形貌进行表征。以难降解的有机染料刚果红为模拟污染物,研究ZnMgAl-LDO的吸附性能,并对吸附过程的动力学和等温线进行了探讨。结果表明,在25℃,pH值为7.02条件下,40 mg的ZnMgAl-LDO对200 mL初始质量浓度为40 mg/L刚果红溶液的去除率为97.86%。ZnMgAl-LDO对刚果红的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,为表面单分子层吸附。经3次循环使用后,对刚果红的去除率仍能达到90%以上。     

改性蜂窝煤残渣对刚果红的吸附

以改性蜂窝煤渣为吸附剂,用扫描电镜对改性前后蜂窝煤残渣的形貌进行了表征,研究了其吸附水中刚果红染料的动力学和热力学,分别用Langmuir, Freundlich和Tempkin吸附等温线模型进行拟合. 结果表明,改性蜂窝煤残渣对刚果红的吸附能力良好. Langmuir方程的拟合效果最好(RC2≥0.9979),25, 35, 45℃下的饱和吸附量分别为80.64, 92.59和108.7 mg/g. 吸附过程符合拟二级动力学模型(RC2≥0.9961),吸附活化能为22.87 kJ/mol,为物理吸附过程. 吸附为表面扩散和颗粒内扩散联合控制过程. 改性蜂窝煤渣对刚果红的吸附是自发的吸热过程.     

热改性层状双氢氧化物吸附除Cr(Ⅵ)性能

通过共沉淀法制备得到镁铝层状双氢氧化物(LDHs), 并在450℃高温下进行热改性处理(即C-LDHs)。系统性比较了上述两种材料除Cr(Ⅵ)的吸附动力学及等温线模型, 并考察温度、pH、Cr(Ⅵ)初始浓度等重要因素对吸附效果的影响。使用XRD、SEM、FT-IR和TG-DTG等对两种吸附材料进行了表面特性表征。结果表明, 热改性后C-LDHs的表面性质发生了巨大变化。但其吸附过程仍符合Langmuir吸附等温式。C-LDHs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为105.26 mg·g^-1, 远大于LDHs的吸附量(20.66 mg·g^-1)。本文结果表明, 对层状双氢氧化物进行经济方便的热改性可大幅度增强其对Cr(Ⅵ)的吸附性能, 对层状双氢氧化物的工业化应用具有重要的参考价值。     

热改性层状双氢氧化物吸附除Cr(Ⅵ)性能（英文）

通过共沉淀法制备得到镁铝层状双氢氧化物(LDHs),并在450℃高温下进行热改性处理(即C-LDHs)。系统性比较了上述两种材料除Cr(Ⅵ)的吸附动力学及等温线模型,并考察温度、p H、Cr(Ⅵ)初始浓度等重要因素对吸附效果的影响。使用XRD、SEM、FT-IR和TG-DTG等对两种吸附材料进行了表面特性表征。结果表明,热改性后C-LDHs的表面性质发生了巨大变化。但其吸附过程仍符合Langmuir吸附等温式。C-LDHs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为105.26 mg·g-1,远大于LDHs的吸附量(20.66 mg·g-1)。本文结果表明,对层状双氢氧化物进行经济方便的热改性可大幅度增强其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,对层状双氢氧化物的工业化应用具有重要的参考价值。     

以壳聚糖膜为可再生吸附剂提取废水中的Cr(Ⅵ)

将通过溶剂蒸发法制备的壳聚糖膜(CS)转移至氯化铁溶液中震荡吸附Fe~(3+)(CS-Fe),用于连续吸附废水中的Cr(Ⅵ)。利用SEM、FT-IR对其进行表征,并探讨了各因素对吸附效果的影响,结果表明吸附容量最大可达252.6 mg/g,是壳聚糖膜吸附量的2.1倍。吸附在60 min内达到平衡,吸附等温线既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。吸附动力学符合拟二阶动力学模型。3次循环使用后,吸附量仍可达到113 mg/g。     

介孔Fe2O3的化学沉淀法制备及其吸附性能

采用气-液化学沉淀法制备介孔Fe2O3纳米粒子。通过平衡实验,研究了Fe2O3对刚果红的吸附热力学和动力学性能。结果表明,Fe2O3对刚果红的吸附等温线符合Langmuir方程,且温度越高,吸附量越大。计算后得到的参数表明介孔Fe2O3对刚果红的吸附过程是一种自发的、吸热过程。同时,在6 h内,即可对35 mg/L刚果红溶液达到平衡,Fe2O3对刚果红的吸附动力学符合二级吸附动力学模型,主要以化学吸附为主。     

废印刷线路板基炭材料的制备及其性能研究

以废印刷线路板非金属粉末为碳源,KOH为活化剂,采用预处理-炭化-活化三步法制备了多孔炭材料(PBT-S),并研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。孔径分布和N_2吸附脱附等温线结果表明PBT-S具有微孔、介孔混合型的多级孔特征,比表面积为2796. 95 m~2/g,总孔容为1. 56 cc/g。在此基础上研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,实验结果表明,在pH为2、初始浓度为100 mg/L,投加量为20 mg条件下Cr(Ⅵ)吸附量可达234 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附拟合更接近于Langmuir吸附等温线模型。     

β2-SiW11Cr/GO复合材料对刚果红的吸附性能

制备了β2-SiW11Cr/GO复合材料,研究了β2-Si W11Cr/GO复合材料对染料废水刚果红的吸附性能。结果表明:β2-SiW11Cr/GO吸附降解刚果红,脱色率可达到94.51%,吸附量达到185.72 mg/g,β2-Si W11Cr/GO对刚果红的吸附符合Langmuir吸附。     

壳聚糖-硅胶复合物对刚果红的吸附性能研究

研究了壳聚糖-硅胶复合物对水溶液中染料刚果红的吸附性能,探讨了吸附剂用量、p H值、吸附时间、温度对吸附性能的影响。实验发现,在p H 5～9之间,对于300 mg/m L的刚果红染料(30 m L),当壳聚糖-硅胶复合物为30 mg时吸附能力最强,去除率超过98%。从动力学分析可知,壳聚糖-硅胶复合物对刚果红的吸附过程符合准二级动力学模型;吸附热力学研究表明,壳聚糖-硅胶复合物对刚果红的吸附符合Langmuir模型,该吸附过程是一个吸热、熵增的自发过程。     

硫脲改性壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)与Ni~(2+)的吸附性能研究

以壳聚糖和硫脲为原料,经环氧氯丙烷交联,制得硫脲改性壳聚糖颗粒,通过吸附实验考察了pH、吸附时间对Cr(Ⅵ)、Ni2+吸附的影响。结果表明,硫脲壳聚糖颗粒对Ni2+吸附的最佳pH为6,对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH为1,最佳吸附t为2h。利用准一级反应动力学模型和准二级反应动力学模型对实验数据进行拟合,并分别采用Freundlich模型、Langmuir模型对吸附等温线进行拟合。结果表明,吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。吸附等温线用Langmuir模型拟合结果最好。在初始质量浓度80mg/L,θ为25℃时,Ni2+,Cr(Ⅵ)的饱和吸附量可达40.98mg/g和33.33mg/g。     

载铁氧化石墨烯壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用加热蒸发法制备了载铁氧化石墨烯壳聚糖(Fe-GOCS)复合球,对合成材料进行了表征,研究其对吸附Cr(Ⅵ)的影响因素。结果表明,随pH的降低,Fe-GOCS对Cr(Ⅵ)的吸附量增加。准1级动力学模型可用于描述0~10 h对Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程,而10~45 h阶段对Cr(Ⅵ)的吸附符合准2级动力学方程。随环境温度的升高,FeGOCS对Cr(Ⅵ)吸附容量变大,吸附过程为自发的吸热反应,并符合Sips和Langmuir吸附等温线模型,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达141.5 mg/g。材料经过5次吸附-解吸附后,对Cr(Ⅵ)的平衡吸附容量仍有77.2 mg/g。傅立叶红外光谱和X射线衍射仪证明Fe-GOCS上的-NH——2和负载的铁氧化物参与了Cr(VI)的吸附。     

Efficient removal of Congo red from pH-unregulated aqueous solutions by lignosulfonate-based polycatecholamine

Lignosulfonate-based polycatecholamine (PCEA-LS) was synthesized by a two-stage approach involving Mannich and catechol–amine reactions, and it was directly used to adsorb Congo red (CR) from the pH-unadjusted aqueous solution. PCEA-LS was characterized using scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Various factors affecting on removal of CR by PCEA-LS were investigated in depth, including contact time, adsorbent dosage, and initial concentration of CR and adsorption temperature. The adsorption kinetics, isotherm, and thermodynamics of PCEA-LS for CR were explored in detail, and then its adsorption mechanism was systematically elucidated. Results indicated that the removal process of CR followed the pseudo-second-order kinetic model, and the isotherm data fitted the Langmuir model well. The maximum adsorption capacity reached 972.6 mg g⁻¹ at 30°C in the pH-unadjusted (pH = 6.25) solution possibly due to the hydrogen bond, π–π stacking, and electrostatic interaction between PCEA-LS and CR. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48640.     

Removal of Pb2+ from the aqueous solution by tartrate intercalated layered double hydroxides

Adsorption of Pb²⁺ ion by a tartrate intercalated MgAl layered double hydroxides (MgAl-TA LDHs) was studied. The adsorption isotherms and kinetics were investigated as a function of various experimental parameters using batch adsorption experiments. The results indicated that the adsorption isotherm was well described by Sips model. The kinetic adsorption data were fitted well to the pseudo-second-order kinetic equation. The adsorption of Pb²⁺ was controlled mainly by the chemical process combined with intraparticle diffusion. Parameters of adsorption thermodynamic suggested that the interaction of Pb²⁺ adsorbed by MgAl-TA LDHs adsorbents was thermodynamically spontaneous and endothermic.     

以钢渣为原料合成Ca-Mg-Al-Fe层状双金属氢氧化物及其对甲基橙的吸附

以钢渣为原料,通过共沉淀法制备Ca?Mg?Al?Fe层状双金属氢氧化物,对材料进行了表征,考察了其对甲基橙的吸附性能. 结果表明,所制材料结构规整、晶型良好,层状结构明显,对甲基橙的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合拟二级动力学方程.     

核桃壳水热炭对六价铬的吸附特性

以核桃壳为前体采用水热炭化法制备水热炭,利用低温液氮物理吸附仪和傅里叶变换红外光谱仪测定水热炭的孔结构和表面官能团;实验研究其对液相中Cr(Ⅵ)的吸附特性,考察吸附剂加入量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,水热炭的孔径分布范围较宽,表面含氧官能团丰富,能够很好地吸附溶液中的六价铬;溶液pH值对Cr(Ⅵ)的脱除影响很大,pH值呈酸性时吸附效果较好,pH值为2时脱除率达98.85%.当反应温度35℃、Cr(Ⅵ)初始浓度50mg/L、水热炭投加量为16g/L、pH值为6、吸附时间为100min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率可达98%以上。核桃壳水热炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,可用Freundlich吸附等温模型来描述,吸附等温线的线性相关性显著。     

碱性钙基膨润土对亚甲基蓝和刚果红的吸附去除

该文研究了碱性钙基膨润土(ACB)对水体中的亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR)染料的吸附性能,考察了吸附剂用量、吸附时间及温度、pH及盐等因素对吸附效果的影响,同时进行了两种染料在碱性钙基膨润土上的吸附等温模型、吸附动力学模型研究。结果表明,ACB对MB、CR的脱色率随着吸附剂用量的增加而增加,在实验条件下,50 mg/L MB和100 mg/L CR的最佳吸附剂质量浓度分别为1.0 g/L和2.0 g/L;升高温度可以加快吸附速率,但对最终的脱色率影响很小;50 mg/L MB的吸附平衡时间在60 min左右,100 mg/L CR的吸附平衡时间在120 min左右;在pH=3～12时,ACB对MB的脱色率都稳定在99%左右,而适宜ACB吸附CR的pH=3～7,对CR的脱色率保持在90%左右;NaCl的加入对MB的吸附效果影响很小,对CR的吸附则有很强的抑制作用;ACB对MB的吸附同时符合Langmuir和Freundlich模型,而ACB对CR的吸附则更符合Langmuir模型;ACB对两种染料的吸附过程均符合准二级动力学模型,颗粒内扩散模型的拟合结果说明吸附过程存在颗粒内扩散作用。     

草酸改性甘蔗渣炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

以甘蔗渣（OB）为原料,先在空气氛围下高温炭化制得甘蔗渣炭（CB）,再经草酸改性制得草酸改性甘蔗渣炭（COB）,采用SEM、FT-IR和氮气吸附-脱附等温线对3种样品进行表征,并考察了OB、CB和COB对模拟废水中的Cr（Ⅵ）的吸附效果。结果显示：3种样品比表面积大小为COB>CB>OB,其中COB的比表面积为240.67 m²/g,总孔容为0.138 cm³/g,平均孔径为2.30 nm;CB以及COB较OB的孔隙结构更发达、含氧官能团种类及数量明显增加,吸附能力提高。吸附实验结果表明：对Cr（Ⅵ）的吸附量表现为COB>CB>OB,在pH值1、投加量0.6 g、吸附时间100 min、吸附温度25℃和Cr（Ⅵ）质量浓度50 mg/L条件下COB对Cr（Ⅵ）的去除率为99.1%。吸附热力学及动力学结果显示：Langmuir等温吸附模型能更好地反映吸附过程,吸附过程遵循准二级动力学模型,表明甘蔗渣炭对Cr（Ⅵ）的吸附主要为化学吸附的单分子层吸附。     

零价铁、铜改性生物炭及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响

针对纳米零价铁（nanoscale zero valent iron,nZVI）易团聚的特性,本文用鸡骨生物炭（BC）作载体,制备出生物炭-零价铁（Fe-BC）去除Cr(Ⅵ),并与铜改性的生物炭-零价铁（Fe-Cu-BC）和BC对Cr(Ⅵ)的吸附性能进行了对比。通过扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）、N₂吸脱附等温线和傅里叶红外光谱（FTIR）对材料表面形貌及结构性质进行分析,同时考察了溶液pH、接触时间等条件对吸附剂吸附容量的影响,通过吸附动力学和吸附等温线分析了吸附特性。结果表明,在pH=2的条件下去除Cr(Ⅵ)效果较好;吸附平衡遵从Langmuir吸附等温式;吸附动力学符合准二级动力学方程。Fe-BC材料吸附水体污染物后可用磁分离技术加以回收。Fe-Cu-BC缩短了对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间。制备出的吸附剂对Cr(Ⅵ)的理论最大吸附量顺序为 Fe-BC>Fe-Cu-BC>BC;同时, Fe-BC吸附量为153.60mg/g,对比于先前报道的nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附容量85mg/g左右,有了很大的提升,说明BC作载体成功解决了nZVI易团聚的缺点,拓展了实际应用。     

Adsorption of phosphate by layered double hydroxides in aqueous solutions

Adsorption of phosphate by various calcined layered double hydroxides (LDHs) such as Mg–Al, Zn–Al, Ni–Al, Co–Al, Mg–Fe, Zn–Fe, Ni–Fe and Co–Fe was investigated. LDHs were found to have high anion exchange capacity that enhances their capability to remove anionic contaminants from aqueous system. The nature and content of di- and trivalent cations in LDH have strong influence on the adsorption process. Calcined Mg–Al LDH (CLDH) with Mg–Al molar ratio of 2.0 showed higher adsorption capacity compared to other calcined LDHs as it possessed higher Al³⁺ content. Results indicate that the adsorption isotherm could be fitted to a linearised form of Langmuir and Freundlich equations. The adsorption phenomenon has been well supported by XRD study. The adsorption process was spontaneous and exothermic in nature and followed first order kinetics. Competitive anions were found to have detrimental effect on the percentage of adsorption.