响应面法优化制备La-Biochar复合材料及其对As（Ⅲ）的吸附研究

为优化La-Biochar复合材料（La-B）制备工艺,以玉米秸秆和氯化镧为原料,As（Ⅲ）吸附量和去除率为响应指标,采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法研究制备条件,系统考察吸附剂投加量和pH对吸附效果影响,并探究其吸附动力学和吸附热力学特性。结果表明：（1）La-B最佳制备条件为炭化时间120 min,物料比30%,炭化温度750℃,NaOH添加量0.5 g;(2)pH=10,吸附剂用量0.1 g时,La-B对20 mg/L的As（Ⅲ）溶液吸附效果最佳,此时As（Ⅲ）去除率达99.01%;(3)As（Ⅲ）等温吸附过程可用Freundlich模型描述,吸附过程遵循准二级扩散动力学模型;（4）La-B对As（Ⅲ）的吸附在高温条件下为自发的吸热反应过程。     

氢氧化铁对水中砷的吸附作用研究

采用氢氧化铁做吸附剂,研究其对水体中As（Ⅲ）的吸附作用,探讨了pH、离子强度、干扰离子对As（Ⅲ）吸附的影响并对其吸附动力学进行了研究.结果表明：氢氧化铁能够在较宽的pH范围（pH为4.1～8.5）有效吸附As（Ⅲ）,其吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好地描述,最大静态吸附容量为9.09mg/g,吸附动力学符合Lagergren二级动力学方程;磷酸根、硅酸根、碳酸根等阴离子对As（Ⅲ）吸附有不同程度抑制作用,其余共存阴离子对As（Ⅲ）的吸附影响不大.同时对氢氧化铁吸附As（Ⅲ）的机理进行了探讨,得出氢氧化铁对As（Ⅲ）的吸附可能是静电非专性吸附及配位络合专性吸附共同作用的结果.     

纳米二氧化锆对砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)的吸附性质研究

采用溶胶-凝胶法合成了纳米ZrO2,并用透射电镜及比表面积分析仪测定了产品的平均粒径和比表面积.研究了纳米ZrO2对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附及洗脱条件.在pH值1～10范围内,纳米ZrO2对As(Ⅲ)及As(Ⅴ)的吸附率均大于98%,吸附容量分别为1.4mg/g As(Ⅲ)和1.1 mg/g As(Ⅴ),富集倍数均为100倍,采用0.5 mol/L NaOH可完全洗脱纳米ZrO2所吸附的砷.考察了共存离子对吸附率的影响,结果表明纳米ZrO2对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附具有较好的选择性.此研究对于含砷废水的处理、痕量砷的分离富集以及砷的形态分析,均有较高的应用价值.     

Fe(Ⅱ)盐氧化絮凝对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除

为探讨利用Fe(Ⅱ)盐氧化絮凝对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除效果,采用FeSO_4·7H_2O作为氧化絮凝剂,探究不同初始Fe(Ⅱ)浓度和pH对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)去除效果的影响,并通过TEM分析不同pH下最终生成的铁(羟基)氧化物.结果表明:随着Fe(Ⅱ)加入量的提高,As(Ⅴ)的去除率升高,As(Ⅲ)的去除率先降低后升高;随着溶液初始pH的升高,As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的去除率均先升高后降低;在初始As/Fe摩尔比为0.5、As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的初始浓度均为0.5 mmol/L条件下,在pH为9.0时,溶液中同时形成水铁矿和砷酸铁,通过吸附和共沉淀作用去除As(Ⅴ),反应0.5 h后去除率为63.7%;在pH为11.0时,溶液中形成砷酸铁,通过共沉淀和吸附作用去除As(Ⅲ),反应0.5 h后去除率为75.7%.     

活性水合氧化铁对水中砷（V）的去除

研究活性水合氧化铁对砷(Ⅴ)的吸附行为,讨论不同砷铁比、反应时间、温度、pH值、干扰离子、老化时间等对砷(Ⅴ)吸附的影响,分析其在不同温度下的吸附等温线及其对砷(Ⅴ)的吸附动力学,确定活性水合氧化铁处理含砷(Ⅴ)废水的最佳实验条件.结果表明:Langmuir方程能较好地描述吸附平衡,其吸附动力学符合Lagergen二级方程.干扰离子F-和Cl-离子对砷(Ⅴ)的去除几乎没有影响,而SiO2-3、SO2-4、PO3-4-等离子的存在则抑制砷(Ⅴ)的去除.     

Fe(Ⅲ)改性D401螯合树脂吸附微量砷(V)的研究

制备了Fe (Ⅲ) 负载型D401螯合树脂,研究了pH值、吸附时间、进水As(V)浓度和SO2―4/Cl-共存离子对Fe (Ⅲ) 负载型螯合树脂去除As(V)的影响,并进行了动力学研究.实验结果及动力学研究表明, Fe (Ⅲ) 负载型D401螯合树脂可将1 mg/L以下的含砷水降至我国饮用水标准0.05 mg/L 和美国环保局最新饮用水标准0.01 mg/L以下,是一种很有发展前景的去除生活饮用水和工业废水中微量砷的脱除剂.Fe (Ⅲ) 负载型螯合树脂可通过稀盐酸较为方便地再生,再生率可达到94%以上.     

合成黄铁矿去除水中砷(Ⅴ)的研究

采用改进的水热法合成黄铁矿(FeS_2),并用于水中五价砷(As(Ⅴ))的吸附固定.利用XRD、 SEM对合成的黄铁矿进行了表征,利用XPS对与As(Ⅴ)反应后的黄铁矿表面进行了价态和成分分析,并研究了pH变化和腐殖酸(HA)添加对As(Ⅴ)去除的影响.结果显示,合成的黄铁矿具有较小的粒径(1.6±0.2μm)和较高的比表面积(7.42 m~2/g). FeS_2粒子对水中As(Ⅴ)的吸附过程符合准二级动力学. XPS分析结果显示,反应后的黄铁矿表面As(Ⅴ)和As(Ⅲ)产物共存.在pH为6.0时,黄铁矿对As(Ⅴ)的去除效果最好,去除率达到了99%以上;碱性条件下去除效果较差, pH值为10.0时, As(Ⅴ)的去除率只有48.8%.加入HA后,在pH为10.0时,黄铁矿对As(Ⅴ)的去除效果显著提高,在pH为6.0时, HA添加对As(Ⅴ)去除有轻微抑制作用.     

高岭石吸附水溶液中铜离子的研究

研究了高岭石对水溶液中铜离子的吸附行为,进行了吸附等温实验和吸附动力学实验,探讨了振荡时间、温度、溶液pH及吸附剂量等因素对吸附性能的影响。结果表明,高岭石对铜离子的吸附符合Langmuir,Freundlich及Dubinin-Radushkevich(D-R)等吸附等温模型。吸附过程中焓变ΔH>0,表明铜离子的吸附是吸热的,ΔG<0表明该吸附反应是自发的;吸附动力学实验表明高岭石对铜离子的吸附反应更好地符合准二级动力学方程;高岭石对铜离子的吸附随温度的增加而增加,在40℃时最大吸附量为17.01 mg/g;pH从2增加到6时,高岭石对铜离子的吸附量逐渐增大;吸附剂量增大,水溶液中铜离子去除率增加;离子强度增大,高岭石对Cu2 的吸附能力降低。     

铁改性香菇废弃物优化制备及其对微砷污染水的吸附

为探索微砷污染水体高效廉价的吸附处理方法,以来源丰富、无二次污染的香菇废弃物为原料,对其进行表面改性,根据单因素及响应面优化试验,得到最佳反应条件,通过等温热力学和吸附动力学进行数据拟合分析,对改性及吸附前后的菌粉进行表征.结果表明,对初始质量浓度为200μg/L的As(Ⅲ)污染水体,投加0.2 g经过2 mol/L的FeCl3溶液改性后的香菇废弃物,在pH=8时,去除率达96.85％以上.由响应面优化试验可得,在FeCl3溶液改性浓度为2.51 mol/L,菌粉投加量为0.28 g,pH为8.58时,香菇废弃物对As(Ⅲ)的去除可达到最佳效果,并满足饮用水标准.Langmuir模型和准二级动力学模型能更准确地描述吸附热力学和动力学过程.     

化学改性麦麸吸附去除水溶液中砷（英文）

采用廉价的化学改性麦麸为吸附剂去除水溶液中的As(Ⅴ).采用静态吸附实验方法,研究不同实验因素如初始溶液p H值、吸附时间、初始As(Ⅴ)质量浓度、吸附剂用量和共存阴离子等对As(Ⅴ)吸附去除的影响.结果表明:在吸附剂用量5.0 g/L,初始溶液p H为4.0～8.0,接触时间1 h条件下,As(Ⅴ)的去除率可达95%以上.在实验条件下,磷酸盐和硅酸盐可显著降低As(Ⅴ)的去除率,而硫酸盐几乎无影响.动力学研究表明:As(Ⅴ)吸附过程符合准二级速率方程.Langmuir和Freundlich模型均能很好地描述吸附剂对As(Ⅴ)的吸附平衡.由Langmuir模型得到改性麦麸对As(Ⅴ)的最大吸附容量为22.65 mg/g,表明改性麦麸可有效去除水溶液中的As(Ⅴ).     

除铁除锰水厂反冲洗泥吸附除砷

除铁除锰水厂生物滤池反冲洗过程产生大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会对环境造成污染,为此,采用XRD和TEM对预处理后的反冲洗泥进行表征,并通过静态吸附试验研究其吸附除砷特性和相关机制.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥为无定型结构,粒径小且比表面积大.Langmuir等温方程更符合铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅴ)吸附特性(R~20.99),As(Ⅲ)吸附行为不能由单一模型模拟.25℃时As(Ⅲ)和As(Ⅴ)最大吸附容量分别为36.53和40.37 mg/g,温度越高吸附容量越大.准二级动力学能较好地反映铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的等温吸附动力学(R~20.99),随着pH升高对As(Ⅴ)的吸附量逐渐降低,As(Ⅲ)吸附量降低、升高再降低.H_2PO_4~-与SiO_3~(2-)能显著抑制砷的吸附,其他离子对吸附过程影响不大.     

新型磁性Fe/Mn纳米复合材料对水中铅离子的去除

为了有效去除水中的铅离子,实验制备以MnO₂为吸附表面的磁性Fe/Mn纳米复合吸附剂,并进行了吸附实验研究,分析pH、温度等参数对吸附的影响．结果发现,从298 K Langmuir等温吸附曲线可以计算出Fe/Mn复合吸附剂对Pb2+的饱和吸附量(Q₀=118.06 mg/L)．复合吸附剂对Pb2+的吸附总量正比于pH(1.5～5)和温度(303～323 K)．在研究纳米复合材料对铅离子的吸附动力学实验中发现,纳米复合材料和铅离子之间的吸附动力学符合假二级模型,通过相关热力学研究计算得到纳米材料和铅离子之间为吸热反应．     

纳米二氧化锆对砷（Ⅲ）和砷（Ⅴ）的吸附性质研究

采用溶胶一凝胶法合成了纳米ZrO2，并用透射电镜及比表面积分析仪测定了产品的平均粒径和比表面积．研究了纳米ZrO2对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附及洗脱条件．在pH值1～10范围内，纳米ZrO2对As(Ⅲ)及As(Ⅴ)的吸附率均大于98％．吸附容量分别为1．4mg／g As(Ⅲ)和1．1mg／g As(Ⅴ)，富集倍数均为100倍，采用0．5mol／L NaOH可完全洗脱纳米ZrO2所吸附的砷．考察了共存离子对吸附率的影响，结果表明纳米ZrO2对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附具有较好的选择性．此研究对于含砷废水的处理、痕量砷的分离富集以及砷的形态分析，均有较高的应用价值．     

天然锰矿对水体中磷的去除研究

研究了天然锰矿对水体中磷的去除效果,考察了温度、光照、锰矿用量、溶液pH及共存离子对除磷效果的影响。结果表明,pH对磷的吸附影响很大。离子影响中,Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SiO32-和SO24-的影响不大,而AsO43-和AsO3-却能明显抑制锰矿对磷的吸附。Freundlich等温吸附模型(r2=0.984 4)能很好的描述磷的吸附。动力学数据符合二级动力学模型(r2=0.999 9),最大吸附量为30.40μg/g。FTIR和SEM结果显示磷主要是通过与锰矿表面的羟基发生置换或生成内层络合物而被吸附。天然锰矿,具有较大的比表面积,强选择性,是一种很有前景的去除天然水体中磷的吸附剂。     

柚子皮对水中六价铬的吸附性能研究

采用柚子皮制备生物吸附剂用于去除水中的Cr（VI）,考察了pH值、柚子皮投加量、柚子皮粒径、溶液离子强度、反应温度等因素对吸附效果的影响。结果表明,当溶液中Cr（VI）离子初始浓度15mg／L、pH 1．5、反应温度25℃、柚子皮投加量1．Og／100mL、吸附时间7h时,Cr（VI）离子去除率可达90％以上。柚于皮对Or（VI）离子的吸附过程可以用Langmuir和Freundlich吸附等温模型来描述,吸附等温线线性相关性均较显著,吸附过程符合准二级动力学方程。柚子皮对水中Cr（VI）离子吸附性能较好,且运行成本低,可推广应用于水中重金属离子的治理。     

盐酸羟胺改性柚皮吸附剂的制备及对Cu~(2+)吸附性的研究

用盐酸羟胺改性柚子皮制备一种新型的生物质吸附剂,通过模拟废水吸附试验研究了其对Cu~(2+)的去除效果。从模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和反应温度4个方面分别考察了改性柚子皮吸附剂对铜离子去除的影响。以溶液的吸光度和电导率来表征吸附性能。实验结果表明:吸附反应时间、吸附剂加入量、反应温度和模拟废水的pH等4个因素对吸附剂性能均有明显影响,其中当Cu~(2+)的初始质量浓度为100mg/L,温度为35℃,溶液pH=4,吸附剂质量为吸附剂/吸附质质量的15%,吸附时间为25min时,吸附率最高。     

原位生成铁基吸附剂的滤柱除砷工艺性能

为研究不添加氧化剂时,滤柱原位生成的铁基吸附剂净化低浓度As(Ⅲ)污染地下水的可行性及长期运行效果,分别从滤柱除砷最佳铁砷比(质量比)、滤速对滤柱除砷效果影响、砷沿程去除规律及机理等方面,系统分析滤柱除砷工艺性能.结果表明:滤柱R1、R2分别在进水As(Ⅲ)质量浓度为50、100μg/L,滤速为5 m/h条件下运行,筛选出的最佳铁盐质量浓度为1.2、2 mg/L,对应最佳铁砷比约为20∶1.以进水As(Ⅲ)质量浓度为50~70μg/L、总Fe质量浓度约为2 mg/L的滤柱R3为研究对象,发现滤速提升过程中As去除条带不断下移,主要集中在上部60 cm滤层,而Fe去除条带并没有发生明显变化,Fe在20 cm和20~80 cm滤层内去除质量浓度均约为1 mg/L;滤速由3 m/h提升至10 m/h过程中,滤柱反冲洗周期出现小幅度缩短但基本维持在72 h以内,滤柱稳定运行的极限滤速为10 m/h.铁盐自催化氧化过程可能生成了利于As(Ⅲ)氧化的中间产物,滤料表面及滤料间形成的r-FeOOH、Fe(OH)_3为砷的吸附去除提供充分吸附位点.     

负载型Al(OH)3/SiO2的合成及对铀酰的吸附性能

制备了负载型吸附剂Al(OH)₃/SiO₂,研究其对铀酰离子的吸附行为。分别考察了吸附剂质量、溶液pH、初始浓度、温度和吸附时间对吸附性能的影响;结合吸附等温线、热力学以及动力学初步研究了吸附机理,并探究了共存离子和富里酸对吸附性能的影响。结果表明,当吸附剂质量0.03 g、pH=5、初始浓度1 mmol/L、温度303 K、吸附时间60 min时,最大吸附量为110.4 mg/g,可以重复使用4次;Al(OH)₃/SiO2对铀酰离子的吸附过程是吸热且自发进行,以单分子层吸附为主,吸附行为符合准二级动力学模型,化学吸附是速率控制步骤。     

Fe(III)改性D401螯合树脂吸附微量砷(V)的研究

制备了Fe(III)负载型D401螯合树脂,研究了pH值、吸附时间、进水As(V)浓度和SO24?/C l-共存离子对Fe(III)负载型螯合树脂去除As(V)的影响,并进行了动力学研究.实验结果及动力学研究表明,Fe(III)负载型D401螯合树脂可将1 mg/L以下的含砷水降至我国饮用水标准0.05 mg/L和美国环保     

固胺负载SBA-15的石墨烯改性及其CO2吸附性能

为了提高固胺负载SBA-15的CO₂吸附性能及稳定性,推进其在燃烧后CO₂捕集中的实际应用,采用湿法浸渍制备新型石墨烯掺杂超支链聚合物(HBP)负载SBA-15(G/SBA-15/HBP)固胺负载吸附剂用于CO₂捕集.通过SEM、TEM、N2吸附、XRD、FTIR对吸附剂的微观结构和化学组成进行表征,研究分析HBP负载量、吸附温度和脱附温度对CO₂吸附性能的影响并优化反应条件,探讨石墨烯改性前、后吸附剂的热稳定性和循环性能.结果表明,当HBP负载量达到50%时,G/SBA-15/HBP的CO₂吸附量为1.50 mmol/g,相较传统SBA-15/HBP提升了51.51%.石墨烯掺杂能减少颗粒团聚,有利于气体扩散;增加载体12%比表面积及31%孔隙容积,有利于负载HBP的均匀分散,暴露更多的吸附位点.石墨烯掺杂提升了固胺负载吸附剂的热稳定性,提高了吸附剂的使用寿命及循环稳定性.