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。     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

无机改性红辉沸石吸附Cr(Ⅵ)研究

以红辉沸石、六水合氯化铁溶液为改性材料,采用浸泡后恒温水浴陈化制备无机改性红辉沸石(Fe-Z),考察了溶液的pH、吸附温度、吸附时间、吸附剂用量等因素对Cr(Ⅵ)吸附的影响,并采用吸附动力学模型、吸附等温线模型对实验数据进行拟合分析。结果表明,实验优化条件为:温度35℃,pH为3,沸石投加量0.15 g,初始Cr(Ⅵ)的质量浓度50 mg/L,投加反应时间500 min时,此时改性红辉沸石对Cr(Ⅵ)吸附效率去除率为佳。改性红辉沸石对Cr(Ⅵ)的吸附符合准2级动力学模型和Langmuir等温模型,是化学吸附、单分子层吸附的过程。     

硫酸改性松树叶对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以松树叶为原料,经硫酸改性制得吸附剂,通过吸附实验考察了pH、吸附时间、初始质量浓度及吸附剂用量对Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,在50mL质量浓度为10.0mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中,吸附剂用量0.4g,pH=3,吸附t为120min时,效果最佳,Cr(Ⅵ)的吸附量可达1.22mg/g,去除率达到97.6%。对实验数据进行吸附动力学模型进行拟合,结果表明,吸附过程更符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。     

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。     

改性高粱秸秆对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

研究了改性高粱秸秆对Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明,改性高粱秸秆对水溶液中Cr(Ⅵ)具有很好的吸附作用。常温下,用0.15g改性高粱秸秆,对20mL pH为2.5,ρ[Cr(Ⅵ)]为20mg/L的溶液,振荡吸附100 min,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.11%。改性高粱秸秆对水溶液中Cr(VI)的吸附符合Freundlich吸附等温方程和Langmuir吸附等温方程,说明该吸附过程以单分子层物理吸附为主。     

复合改性5A分子筛对水中Cr~(3+)的吸附研究

对复合改性5A分子筛去除水中Cr⁽³⁺⁾的效果进行了研究。采用氢氧化钠和硝酸铁为改性试剂对5A分子筛进行复合改性,考察分子筛用量、溶液pH值、Cr(3+)的效果进行了研究。采用氢氧化钠和硝酸铁为改性试剂对5A分子筛进行复合改性,考察分子筛用量、溶液pH值、Cr⁽³⁺⁾溶液初始浓度、吸附时间对Cr(3+)溶液初始浓度、吸附时间对Cr⁽³⁺⁾去除率的影响。用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对分子筛吸附Cr(3+)去除率的影响。用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对分子筛吸附Cr⁽³⁺⁾的吸附过程进行拟合,并探讨分子筛吸附Cr(3+)的吸附过程进行拟合,并探讨分子筛吸附Cr⁽³⁺⁾过程的吸附动力学模型。结果表明,经0.4 mol/L氢氧化钠,6 mmol/L硝酸铁复合改性后效果最好,较未改性的5A分子筛的吸附容量提升了176%,改性前后分子筛的吸附均符合Langmuir吸附等温模型,吸附速率符合Lagergren准二级速率方程。     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

改性甘蔗渣制备活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用20%氯化锌浸泡甘蔗渣,改性后碳化制备活性炭,对Cr(Ⅵ)进行吸附研究。考察了活性炭的投加量、溶液pH、吸附时间、初始浓度、温度等因素对吸附的影响。结果显示,在ρ[Cr(Ⅵ)]为50 mg/L、ρ(吸附剂)为3 g/L、pH为2、吸附θ为50℃、t为45 min的条件下,废水中Cr(Ⅵ)的去除率可高达99.9%,最大的吸附量为166.51mg/g。活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可以用Langmuir、Freundlich、Temkin等温吸附方程和二级吸附速率方程进行描述。     

玉米芯对水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

用玉米芯吸附水中的Cr(Ⅵ),研究了pH、投加量、振荡时间、初始浓度和温度对吸附效果的影响,并用动力学、热力学方程和吸附等温线对实验数据进行拟合。结果表明,pH=1时,玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳;吸附过程符合准一级动力学模型,Freundlich与Langmuir等温吸附模型均能很好地描述吸附过程,高温时,Freundlich模型的拟合效果更好;对热力学参数ΔH,ΔG,ΔS的计算表明,该吸附过程是吸热、熵增的自发过程。     

改性杂色曲霉对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性杂色曲霉菌粉(AVB)作为吸附剂去除水中的Cr(Ⅵ),考察了CTAB浓度、废水pH、初始浓度、吸附剂投加量和反应时间对吸附效果的影响。结果表明最佳的CTAB浓度为1.5%,当pH等于2,吸附剂投加量为1.5 g/L,初始浓度为25 mg/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到79.40%。改性AVB吸附Cr(Ⅵ)的过程符合伪二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型,理论最大吸附容量qm为26.45 mg/g。通过SEM、BET和FTIR技术对吸附剂进行表征,表明改性AVB具有较大的比表面积和丰富的功能基团如氨基、羧基和羟基。     

活性炭负载离子液体吸附除Cr(Ⅵ)研究

通过浸渍法将氯化-1-己基-3-甲基咪唑([HMIM]Cl)负载到活性炭(AC)上,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对[HMIM]Cl/AC吸附剂结构进行表征,并将[HMIM]Cl/AC应用于Cr(Ⅵ)的吸附性能研究,考察了吸附剂用量、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH因素对吸附率的影响。结果表明,[HMIM]Cl/AC相对AC对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,在Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L、吸附剂用量为0.3 g、超声时间为20 min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率达到96.5%,且其吸附过程符合Langmuir、Freundlich、Temkin三种等温吸附模型。     

水热改性花生壳对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

为解决水体Cr(Ⅵ)污染,实现农业固废资源化利用,通过水热H_3PO_4改性制备了花生壳基吸附剂,并将其用于水中Cr(Ⅵ)的吸附。实验结果表明,在453 K下,与质量分数为15%的H_3PO_4水热反应10 h制备的改性花生壳性能最优;当吸附剂投加量为2 g/L,pH=2.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为5 mg/L,吸附时间为120 min时,水中Cr(Ⅵ)去除率可达86.83%。改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合伪二级动力学模型,属于Langmuir单分子层吸附。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(Ⅵ)的性能及机理

以富含铁的铜渣(CS)为原料,在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料(CSCBC),将其用于废水中Cr(Ⅵ)的吸附。考察了吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度及溶液pH对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。通过吸附动力学和热力学分析,结合吸附前后吸附材料结构表征,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为8 g/L时,在120 min内达吸附平衡,Cr(Ⅵ)吸附率在99%以上。Langmuir等温吸附模型计算所得最大理论吸附容量为25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比,CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是物理吸附和化学吸附同时作用的结果。6次吸附-解吸后,其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上。     

改性粉煤灰基Linde type F(K)沸石对Cr(Ⅵ)的吸附

利用HDTMA改性Linde type F(K)沸石吸附处理溶液中的Cr(Ⅵ),探讨了pH值、溶液初始浓度、反应温度和时间对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,同时进行了吸附等温线和吸附动力学的数据模拟。实验结果表明:改性沸石对溶液中Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于原始沸石。酸性条件有利于沸石对Cr(Ⅵ)的吸附。吸附数据的拟合结果符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学方程。     

活性炭负载离子液体吸附除Cr(Ⅵ)研究

通过浸渍法将氯化-1-己基-3-甲基咪唑([HMIM]Cl)负载到活性炭(AC)上,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对[HMIM]Cl/AC吸附剂结构进行表征,并将[HMIM]Cl/AC应用于Cr(Ⅵ)的吸附性能研究,考察了吸附剂用量、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH因素对吸附率的影响。结果表明,[HMIM]Cl/AC相对AC对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,在Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L、吸附剂用量为0.3 g、超声时间为20 min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率达到96.5%,且其吸附过程符合Langmuir、Freundlich、Temkin三种等温吸附模型。     

羧甲基化壳聚糖修饰磁性硅粒子去除Cr(Ⅵ)离子

先通过硅酸钠水解在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆二氧化硅,制得磁性硅粒子(Fe3O4@SiO2);然后再通过碳二亚胺活化接枝法在Fe3O4@SiO2纳米粒子表面接枝高脱乙酰度羧甲基化壳聚糖(CMC),制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe3O4@SiO2@CMC)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,着重研究了其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。结果表明:溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附效果,pH值为2时效果最佳。结合相应pH值下Cr(Ⅵ)的形态分布,探讨了这种新型材料对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形式有关,吸附过程以离子交换与静电引力为主。吸附平衡数据分别采用了Langmuir和Freundlich方程进行拟合。结果表明,等温吸附数据更符合Langmuir模型,T=298 K、pH=2、V=5 mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=86.96 mg/g,吸附常数为0.0174 L/mg。     

改性绿豆壳对工业废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用绿豆壳作吸附剂,通过改性后对工业废水中铬离子Cr(Ⅵ)进行吸附试验,分别考察了吸附时间、pH、离子浓度、样品用量以及温度对吸附效果的影响。结果表明:吸附率与样品投加量成正相关系,随Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而降低;随温度的增加而增大,1. 0000 g改性绿豆壳在pH=2. 0、T=25℃对初始浓度为70 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液吸附6 h,吸附率可达95. 40%。因此,改性绿豆壳对六价铬Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果,可作吸附剂用于工业废水中铬Cr(Ⅵ)污染的治理。     

花生壳吸附剂的制备及其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

为了提高花生壳对废水中Cr(Ⅵ)的吸附能力,实现农林废弃物资源化利用。用重铬酸钾溶液模拟废水,通过单因素吸附实验,探究了不同改性方法、吸附剂投加量、溶液pH、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度对花生壳吸附Cr(Ⅵ)性能的影响。实验表明,采用磷酸/盐酸双组分改性的花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳。当溶液中Cr(Ⅵ)初始浓度为15 mg/L时,投加改性花生壳0.3 g,调节溶液pH为1.4,在温度为30℃条件下吸附120 min, Cr(Ⅵ)的去除率可达97.75%。     

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pH 4.0,生物炭浓度20 g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800 mg/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(20 mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10 mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56 mg/g提高近1倍。在pH 2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。腐殖酸浓度上升,生物炭吸附能力进一步提高。红外光谱显示,生物炭表面的羟基、羧基、酯基、芳香环上C-H和环状结构上的C-C等化学活性官能团与Cr(Ⅵ)的吸附有关。结合XPS分析结果,推断腐殖酸共存促进生物炭吸附的机制是：腐殖酸提高了Cr(Ⅵ)在生物炭表面聚集浓度,有利于生物炭对Cr(Ⅵ)的直接吸附和还原,而腐殖酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除。