粉煤灰无溶剂法合成方钠石新方法及效果验证

粉煤灰因具有高硅铝含量、低硅铝比的特性常用来合成低硅纯相方钠石。为提高粉煤灰的高值化利用,以粉煤灰为原料,采用无溶剂法合成方钠石,考察灰碱比、晶化时间和晶化温度对方钠石物相组成、微观结构以及结晶度的影响。结果表明,在灰碱比为1∶0.8(质量比)、晶化时间为9 h、晶化温度为160℃的工艺下,可合成类型单一、结晶度高的方钠石,灰碱比对相对结晶度的影响显著。合成的方钠石具有微孔和介孔复合孔结构,其N₂吸附-脱附等温线为典型的IV型等温线,具有III型回滞环。方钠石的铝含量高,具有良好的热稳定性。相较于水热法合成方钠石,本实验方法粉煤灰利用率高,为粉煤灰利用提供了新途径。     

水热法合成沸石及对Cu~(2+)吸附性能的研究

本文以粉煤灰为原料合成沸石,对污水中的Cu~(2+)进行吸附去除。在碱液浓度为4mol·L~(-1)、液固比为5∶1、晶化时间为8h的条件下,以粉煤灰为原料,在不同的晶化温度下合成沸石。以不同晶化温度下合成的沸石作为吸附剂,Cu~(2+)作为吸附质进行吸附实验。结果表明,温度为150℃时合成的沸石内部孔道完全打开且呈现一定的花瓣结构,同时,对污水中的铜离子的平衡吸附量最大,为241.7mg·g~(-1)。     

羟丙基-β-环糊精修饰磁性纳米材料吸附重金属性能研究

合成了羟丙基-β-环糊精修饰的Fe_3O_4磁性纳米材料(HP-β-CDCP-MNPs),用红外光谱法、元素分析法、热重分析法等技术手段对合成的磁性纳米材料进行了表征,考察了其对重金属Pb~(2+)、Cd~(2+)、Co~(2+)的吸附,对pH、吸附时间、吸附温度等吸附条件进行了优化。结果发现,在优化条件下其对金属离子吸附能力为Pb~(2+)Cd~(2+)Co~(2+),吸附在70min内能达到平衡,吸附容量分别为69.82、16.22、12.65mg/g。     

粉煤灰合成沸石对重金属铅与镍的吸附性能研究

利用粉煤灰合成的沸石吸附混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+),考察吸附剂量、初始p H、反应温度与反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学。结果表明:随着吸附剂量的逐渐增大,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高,而单位质量吸附剂对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附容量不断下降。在整个吸附过程中两种离子竞争吸附去除顺序是PbNi。初始p H值对沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)去除效果影响显著。酸性环境中沸石对混合重金属中Pb~(2+)的吸附抑制了其对Ni~(2+)的吸附。随着反应温度的上升与反应时间的延长,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高。沸石对Pb~(2+)的吸附去除率在各个反应温度均高于其对Ni~(2+)的去除率。沸石对混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学模型。     

烟柴杆废渣对Pb~(2+)的吸附性能研究

对烟柴杆废渣吸附Pb~(2+)性能进行研究,考察了吸附剂用量、溶液p H、吸附时间和Pb~(2+)初始浓度对烟柴杆废渣吸附水溶液中Pb~(2+)的影响,并对吸附平衡数据进行了拟合。实验结果表明,烟柴杆废渣对Pb~(2+)具有良好的吸附性能,在Pb~(2+)质量浓度为50 mg/L,吸附剂质量浓度为2 g/L,p H为5.5,吸附时间为10 min条件下,烟柴杆废渣对Pb~(2+)的去除率达到92.8%。烟柴杆废渣对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温吸附。烟柴杆废渣吸附Pb~(2+)主要是由于静电引力,红外谱图分析表明,烟柴杆废渣吸附Pb~(2+)的官能团主要为羟基和羧基等。     

用13X分子筛去除废水中Pb~(2+)的研究

用13X分子筛作为去除铅离子吸附剂,研究各实验条件下对废水中Pb~(2+)的去除效果。考查了废水的pH、Pb~(2+)起始浓度对去除率的影响,Pb~(2+)起始浓度和吸附时间对吸附容量的影响。优化最佳条件为:控制废水的pH=8,Pb~(2+)浓度为200mg/L,搅拌时间为30min,分子筛投加量在5~6g/L时,13X分子筛对Pb~(2+)的去除率可达到92%左右。研究表明,13X分子筛对Pb~(2+)的吸附机理以离子交换吸附为主,符合Langmuir等温吸附模型。     

改性菌渣对含Pb2+废水吸附性能的影响

采用盐酸浸泡和热处理的方法对香菇菌渣改性后制备吸附剂,研究其对模拟废水中Pb~(2+)的吸附性能,考察了初始浓度、温度、pH、吸附剂投加量和吸附时间5个因素对吸附性能的影响,并研究了改性菌渣吸附剂对Pb~(2+)的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:改性菌渣对Pb~(2+)模拟溶液的最佳吸附条件为:pH=5.0、吸附剂投加量1.6 g/L、初始浓度250 mg/L、温度25℃、吸附时间60min。在该条件下对Pb~(2+)的吸附率可达95.68%,改性菌渣吸附Pb~(2+)的过程符合Langmuir等温模型和准二级吸附动力学模型,吸附速率主要由化学吸附控制。     

黄孢原毛平革菌对Pb~(2+)的吸附研究

目前对于重金属废水的处理普遍采用化学法、电解法等,具有成本高、二次污染等缺点,本研究从生物吸附剂的角度,通过对黄孢原毛平革菌在不同p H、不同菌体量、不同吸附时间条件下对Pb~(2+)进行吸附实验,研究其吸附特性。结果表明黄孢原毛平革菌对Pb~(2+)的最佳p H为5.0,菌丝重为0.2 g时,Pb~(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附量达到最大,为20.61 mg/g,对Pb~(2+)在吸附时间为20 h达到吸附平衡。     

二氧化锰的可控合成及其重金属吸附性能研究

分别在100℃回流和常温条件下可控制备了α和Birnessite两种晶型的二氧化锰,借助XRD、SEM、TEM和表面积分析等测试技术对其结构和形貌做了表征,考察了2种晶型MnO_2对重金属Pb~(2+)、Cr~(6+)、Zn~(2+)的吸附性能。结果表明,Birnessite-MnO_2对重金属具有更优的吸附能力,对水中的Pb~(2+)、Cr~(6+)和Zn~(2+)的最大吸附容量分别为210、162、102 mg/g。Birnessite-MnO_2还表现出良好的循环性能,能够维持至少3个吸附/脱附循环。     

精氨酸修饰磁性海泡石对Pb~(2+)的吸附研究

通过对天然海泡石磁化和精氨酸表面修饰,制备了一种氨基酸修饰的磁性海泡石(L-Arg-MSEP)。采用SEM、VSM、XRD、FTIR和BET方法对其结构进行表征和分析,对比在不同pH值、吸附剂投加量、时间、温度和初始浓度条件下,海泡石及其复合改性海泡石对水中Pb~(2+)的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb~(2+)的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb~(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb~(2+)的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb~(2+)的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程为自发的放热过程。     

粉煤灰基吸附剂的研制及其吸附性能研究

以电厂的废弃物粉煤灰为原料,研究了373～400K温度范围内,粉煤灰在乙胺和水的蒸汽相中自转变合成了纯度、结晶度均较高的粉煤灰吸附剂的过程。并对其吸附性能做了初步研究。用氮吸附静态容量法,测得该粉煤灰基吸附剂的氮吸附等温线、比表面和孔分布曲线。通过粉煤灰基吸附剂对苯酚的吸附实验,给出粉煤灰基吸附剂对它的吸附等温线。并指出合理的吸附温度、大的比表面和适当的膜化工艺对提高粉煤灰基吸附剂的吸附量都是有效的。     

粉煤灰制备高纯度X型沸石及其对含铅废水处理的研究

采用经碱熔融-离心提取处理的粉煤灰为原料,经水热反应法研究合成高纯度X型沸石的过程,探讨了碱灰比、焙烧温度对硅铝熔出量的影响,研究了碱度、陈化时间、晶化时间与硅铝比对合成的影响以及其对含Pb2＋废水的吸附性能。结果表明：碱灰比为2．3∶1,焙烧温度为680℃时可获得最佳的硅铝熔出量;当SiO2／Na2 O＝1（摩尔比）,SiO2／Al2O3＝3．5（摩尔比）,陈化时间为5 h,晶化时间为16 h时可获得高纯度X型沸石。合成沸石表现出对含Pb2＋废水较强的吸附能力,在投加0．23 g／100 mL含Pb2＋500 mg／L溶液中,调节pH值为5,常温下30 min,Pb2＋去除率可达99．6％;吸附容量达到了216．8 mg／g。     

甲氰菊酯农药废水处理的实验

[目的]通过实验探讨甲氰菊酯农药废水处理的新方法.[方法]采用正交试验及单因素试验确定粉煤灰基混凝剂制备及处理甲氰菊酯农药废水的最佳条件.[结果]粉煤灰基混凝剂制备的最佳条件:粉煤灰/酸比为1∶4(m/V),粉煤灰/碱比为1∶3(m/V),熟化温度为40℃;处理废水的最佳条件:投加量5 L/100L,温度为30℃,pH值为4,反应时间为3h,CODCr去除率为50.91％.[结论]粉煤灰基混凝剂处理甲氰菊酯农药废水效果良好,值得进一步探讨.     

Sequestration of Cesium and Strontium by Tobermorite Synthesized from Fly Ashes

Tobermorites were synthesized from oxides and from fly ashes under mild hydrothermal conditions. The bulk compositions of the ash-based formulations were adjusted to give the same [Ca]/[Si + Al] ratio as for the oxides. Selective Cs and Sr exchange with these tobermorites was measured. Compared to those prepared from the oxides and from class C fly ash, the tobermorites obtained from class F fly ash exhibited superior Cs and Sr selective properties. This is apparently a result of more extensive Al incorporation with class F fly ash. For example, tobermorite synthesized from class F fly ash exhibited a cesium K _d (mL/g) of 3826 while those prepared from oxides and from class C fly ash showed K _d values of 1112 and 796, respectively, under the same conditions. These results suggest that fly ash waste materials can be converted into tobermorite, which can serve as a resource in the separation, immobilization, and disposal of radioactive species such as Cs and Sr.     

Conversion of coal fly ash into zeolite and heavy metal removal characteristics of the products

Fly ash obtained from a power generation plant was used for synthesizing zeolite. Zeolites could be readily synthesized from the glassy combustion residues and showed potential for the removal of heavy metal ions. By the use of different temperatures and NaOH concentration, five different zeolites were obtained: Na-P1, faujasite, hydroxy sodalite, analcime, and cancrinite. The synthesized zeolites had greater adsorption capabilities for heavy metals than the original fly ash and natural zeolites. Na-P1 exhibited the highest adsorption capacity with a maximum value of about 1.29 mmole Pb g^-1 and had a strong affinity for Pb²⁺ ion. The metal ion selectivity of Na-P1 was determined as: Pb²⁺> Cu²⁺> Cd²⁺> Zn²⁺, consistent with the decreasing order of the radius of hydrated metal ion. The adsorption isotherm for lead by Na-P1 fitted the Freundlich rather than the Langmuir isotherm.     

粉煤灰基沸石处理氮磷废水的研究进展

近年来,粉煤灰因其价格低廉、产量高,且与沸石结构相似,常被用来作为合成沸石的原材料。在水处理方面,粉煤灰基沸石处理氮磷废水的研究颇受广大学者青睐。本文简介了粉煤灰的理化性质及利用现状,概述了粉煤灰基沸石因其独特的内部结构所具有的三个特性:离子交换性、吸附性、催化性。介绍了粉煤灰基沸石除氮、磷的机理,重点论述了粉煤灰基沸石对低、中、高不同浓度的氨氮废水、含磷废水、氮磷共存废水处理的进展情况。最后分析了该领域目前存在的问题及未来发展趋势。     

粉煤灰沸石的合成及其对Pb~（2＋）的吸附研究

以驻马店热电厂粉煤灰为原料,在水热条件下合成了沸石,利用FT-IR对合成沸石进行表征。利用正交试验法研究了所合成沸石吸附Pb2＋的性能,考察了粉煤灰预处理方法、吸附条件（pH值、吸附时间、沸石用量等）对吸附的影响。结果表明：采用加碱焙烧预处理合成的沸石,在pH=7、吸附时间45 min、投加量为1.2 g时,对Pb2＋有很好的吸附作用。该条件下Pb2＋的去除率在83.5%左右。     

Suitability of Sarawak and Gladstone fly ash to produce geopolymers: A physical,chemical, mechanical,mineralogical and microstructural analysis

Two types of fly ash sourced from Sarawak, Malaysia and Gladstone, Australia reflect differences in chemical compositions, mineral phase and particle size distributions. In this paper, the Sarawak fly ash was used to produce geopolymer in comparison to the well-developed Gladstone fly ash-based geopolymer. Characteristics of fly ash and mixtures proportions affecting compressive strength of the geopolymers were investigated. It is found that the variations of both fly ash types on particle size distributions, chemical compositions, morphology properties and amorphous phase correspond to the compressive strength. The results obtained show that after 7 days, geopolymer using Sarawak fly ash has lower compressive strength of about 55 MPa than geopolymer using Gladstone fly ash with strength of about 62 MPa. In comparison with Gladstone fly ash-based geopolymer, it showed that Sarawak fly ash-based geopolymer can be a potential construction material. Moreover, the production of Sarawak fly ash-based geopolymer aids to widen the application of Sarawak fly ash from being treated as industrial waste consequently discharging into the ash pond.     

粉煤灰基地质聚合物微球吸附水中铜（Ⅱ）的研究

以粉煤灰为原料,以氢氧化钾溶液为碱激发剂,将二者按照优化配比（氧化钾与氧化铝物质的量比为1.5、水与氧化钠物质的量比为18）混合均匀后,采用悬浮固化法制备粉煤灰基地质聚合物微球,将微球用于吸附含铜废水中的铜（Ⅱ）。通过X射线衍射（XRD）仪、比表面积与孔径分析仪、BT-99型水质分析仪对微球进行了表征,探究了吸附时间、微球用量、吸附温度、铜（Ⅱ）溶液pH、铜（Ⅱ）溶液质量浓度等因素对微球吸附铜（Ⅱ）的影响。结果表明,粉煤灰基地质聚合物微球较粉煤灰原料具有更大的孔径和比表面积,具有更好的对铜（Ⅱ）的吸附效果,在最优条件下[微球用量为0.20 g、溶液pH为5、铜（Ⅱ）初始质量浓度为100 mg/L、溶液体积为100 mL、吸附温度为40℃、吸附时间为24 h]微球对铜（Ⅱ）的吸附量为45.62 mg/g、去除率达到91.46%,吸附过程遵循准二级动力学方程。     

粉煤灰基吸附剂合成动力学模型的拟合分析

以鸡西矿区粉煤灰为原料,详细研究了合成粉煤灰基吸附剂的方法及其合成动力学模型,分析了不同反应时间内产品的结晶度.通过待定系数法确定出各方程速率常数和整合动力学方程,最终得到用粉煤灰制备粉煤灰基吸附剂的动力学模型.采用模型方程,对实验晶化曲线进行拟合,得到如下结论:粉煤灰基吸附剂结晶反应发生在凝胶后期;此外,在晶化后期,凝胶溶解速率的快慢决定了晶体生长速率和在有限晶化时间内产品结晶度的大小.从整体动力学实验数据来看,能与模型曲线较好地吻合,说明此动力学模型能较好地描述实际晶体生长规律.