桥连双亚胺介孔材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以CTAB/PAANa为混合模板剂,正硅酸乙酯为硅源,自制双亚胺基桥连硅烷偶联剂为改性剂,采用共缩聚法制备了双亚胺桥连介孔硅材料PMOS。利用FTIR、XRD、N2吸附-脱附、固体核磁和TEM对PMOS材料的结构和形貌进行了表征,将其应用于对Cr(Ⅵ)的吸附,并系统考察了pH值、吸附剂用量和吸附时间对PMOS吸附Cr(Ⅵ)的影响,且重点探究了PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附行为。结果表明,PMOS具有高度有序的介孔结构,其对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件为:pH=6,初始浓度为200mg/L,吸附时间为8h。PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附遵循Langmuir模型,在45℃时,其对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为428.61mg/g。此外,PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附行为可用准二级动力学模型来描述,且PMOS与Cr(Ⅵ)之间的作用力主要为静电作用力和配位作用力。     

交联淀粉微球的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以可溶性淀粉为主要原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为制备反应的交联剂,环己烷为油相,过硫酸钾-亚硫酸氢钠(K_2S_2O_8-Na HSO_3)氧化还原体系为引发剂,Span80、Tween60为乳化剂,采用反向悬浮法制备交联淀粉微球,并利用红外光谱仪对交联淀粉微球的结构进行表征。以交联淀粉微球作为吸附剂,研究了吸附时间、淀粉微球的质量及Cr(Ⅵ)的初始浓度对Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响并考察了淀粉微球吸附Cr(Ⅵ)的热力学特性。吸附实验发现,在淀粉微球质量为0.05 g、吸附时间为70 min、初始浓度为50 mg/L时交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)的吸附量较高。热力学实验表明,交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)吸附行为符合Langmuir热力学方程,相关系数为0.989 0。     

基于SI-ATRP的腐植酸钠-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成及吸附性能

采用新疆奇台风化煤为原料,通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法制备腐植酸钠-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(HA-Na-PMMA),通过正交实验确定了SI-ATRP最佳合成工艺条件:反应时间8 h,溴化亚铜∶溴化铜∶2,2-联吡啶质量比为20∶4∶20,物料质量比∶体积比为1 g∶10 m L,反应温度80℃。通过SI-ATRP制备的HA-Na-PMMA的接触角为84°,比HA-Na的接触角增大了54°,表明HA-Na的SI-ATRP接枝共聚效果显著。以HA-Na-PMMA为吸附剂,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,同时建立了HA-Na-PMMA对Cr(Ⅵ)的等温吸附模型,研究了其吸附热力学和吸附动力学。HA-Na-PMMA对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能,其等温吸附模型符合Freundlich模型。吸附焓变为-0.2849 k J/mol,ΔGθ0,所以吸附是自发的放热反应。常温下吸附速率常数KL为0.9113 mg/(g·min),表明其吸附动力学模型遵循Langmuir模型和Bingham模型。     

氨化烟末生物碳吸附剂的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附行为

以卷烟废弃烟末为原材料,对其进行碳化处理后再引入氨基功能团制备氨化烟末生物碳吸附剂(NH₂/TPB),研究p H、投加量、温度、吸附时间对NH₂/TPB吸附Cr(Ⅵ)的影响。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等技术进行机制分析。结果表明:初始浓度为210 mg/L、pH=4、投加量为0.8 g/L、温度为45℃、吸附时间为120 min时,NH₂/TPB对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为103.627 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。Cr(Ⅵ)吸附去除机制主要包括静电相互作用、还原反应以及与-NH₂、-OH、-COOH的配位络合,与Si-O-Si的"π-π"相互作用。通过5次吸附-解吸试验发现,Cr(Ⅵ)去除率在82.88%以上。研究表明氨化烟末生物碳具备处理与修复酸性含Cr(Ⅵ)废水污染的潜力。     

水热辅助溶胶-凝胶法制备分等级拟薄水铝石/PVA复合薄膜及其Cr(Ⅵ)吸附性能

在调节偏铝酸钠溶液pH制备氢氧化铝溶胶的基础上,以聚乙烯醇(PVA)为成膜剂,结合水浴、水热和焙烧等过程,制得了拟薄水铝石/PVA复合薄膜,采用扫描电镜对产物的微结构和形貌进行表征,并对比研究了PVA和水热处理对产物Cr(Ⅵ)静态吸附性能的影响。研究表明:添加PVA可以有效地促进拟薄水铝石溶胶成膜,而不添加PVA只能得到粉体样品;加入PVA后水热辅助溶胶-凝胶法制备的分级拟薄水铝石/PVA复合薄膜对Cr(Ⅵ)具有优异的吸附性能,Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg/L时在4h左右即达到吸附平衡,平衡吸附率达82.3%,循环2次后的平衡吸附率分别为76.4%和73.9%。相比之下,加入PVA后直接水浴加热处理得到分级拟薄水铝石/PVA复合薄膜的吸附性能较差,需要8h才能达到吸附平衡,平衡吸附率为74.7%;不加PVA时拟薄水铝石粉体在8h时对Cr(Ⅵ)溶液的吸附率仅为40.3%。     

胺基改性苯乙烯树脂对Cr(Ⅵ)的吸附行为分析

以苯乙烯基吸附树脂为基质并对其进行胺基化改性,分析改性后树脂对Cr(Ⅵ)的吸附行为,对改性树脂进行表征。表征测试结果表明:胺基化改性后树脂表面具有更丰富孔道,比表面积达到271.64 m~2/g,改性树脂N元素含量达3.45%,胺基化效果理想;吸附实验结果说明:胺基改性树脂吸附平衡时间为2 h,对Cr(Ⅵ)的静力学吸附行为符合单分子层表面吸附的Langmuir等温吸附模型、动力学吸附行为符合一级动力学、吸附过程为吸热过程、胺基改性后的苯乙烯树脂对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附效果理想,树脂对Cr(Ⅵ)的吸附是树脂表面的羟基、胺基和双键共同作用的结果。改性树脂的吸附量为98.75mg/g,吸附率为93.24%,20次重复实验效果理想,相对标准偏差为0.024,树脂改性后吸附稳定性良好。实验结果表明胺基改性吸附树脂可用于水溶液中重金属离子Cr(Ⅵ)的富集净化并具有较好的重复利用性。     

粉煤灰负载壳聚糖吸附剂处理水中Cr(Ⅵ)的研究

将粉煤灰与壳聚糖复合得到一种负载吸附剂,研究了其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附,详细探讨了固体吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件.结果表明,该吸附刺对Cr<Ⅵ)具有较好的吸附性能,最佳吸附条件是:温度为25℃,pH=5,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20mg/L,吸附剂用量为10g/L,吸附时间为1h,Cr(Ⅵ)的去除率可以达到90%以上.     

改性褐煤活性焦对含铬(Ⅵ)废水的处理

为了开发新型高效廉价的废水Cr(Ⅵ)吸附材料,以褐煤为原料制备褐煤活性焦,加入金属氧化物MnO2对褐煤活性焦进行改性,在25℃,静态条件下,探讨了改性褐煤活性焦对含Cr(Ⅵ)废水的处理效果,确定最佳吸附条件,并研究了25℃下的吸附平衡。结果表明:在25℃,废水pH值为2.0,Cr(Ⅵ)的起始浓度为50mg/L,吸附时间为2.0 h,Cr(Ⅵ)与改性褐煤活性焦的质量比为1∶36时,改性褐煤活性焦对废水中Cr(Ⅵ)具有很好的吸附性能;改性褐煤活性焦处理含Cr(Ⅵ)废水的效果显著,饱和吸附量为57.14 mg/g;该改性褐煤活性焦可再生利用。     

氧化石墨烯辐射接枝4-乙烯基吡啶及其对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

通过辐照接枝法在氧化石墨烯(GO)的表面接枝4-乙烯基吡啶(4-VP)制备了一种新型Cr(Ⅵ)吸附剂,并研究了单体浓度和吸收剂量对4-VP接枝率的影响。结果表明:聚4-乙烯基吡啶成功接枝到GO表面。接枝产物对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,在40min即可达到吸附平衡,吸附机理为离子交换机理,吸附过程符合朗格缪尔吸附等温模型,理论最大吸附量为114.9mg/g。在pH=3.12时,吸附剂对Cr(Ⅵ)吸附量可以达到最大值99.8mg/g。     

改性凹凸棒土吸附剂的制备及对水中Cr(Ⅵ)的吸附机理

通过γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂将四乙烯五胺(TEPA)修饰在凹凸棒土(ATP)表面,制备TEPA改性ATP复合材料(TEPA-ATP)。通过FTIR、XRD、SEM、TGA、Zeta、XPS和元素分析等手段对复合材料进行表征分析,并系统研究复合材料对水体中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,TEPA已经成功修饰在ATP表面,并对水体中Cr(Ⅵ)有很好的去除效果,其吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附量为270.8 mg/g,吸附动力学符合拟二级动力学模型。TEPA-ATP对Cr(Ⅵ)的吸附能力随着pH值的升高而降低。Cl~-对TEPA-ATP吸附Cr(Ⅵ)几乎没有影响,而PO_4~(3-)会大幅降低TEPA-ATP对Cr(Ⅵ)的吸附能力。结合吸附实验结果和XPS表征分析可知,TEPA-ATP吸附剂主要是通过吸附和化学还原作用去除水体中的Cr(Ⅵ)。     

氨基功能化硅藻土复合纳米材料的制备及其对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附性能

分别以3-氨基丙基三乙氧基硅烷、二乙烯三胺为NH2源,乙醇为溶剂,采用水浴法在硅藻土藻盘上液相接枝NH2官能团制备复合材料样品;采用FTIR、SEM、TGA-DSC、XPS等方法对复合材料进行表征,并研究样品对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附规律。结果表明:二乙烯三胺改性后的样品对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)最大吸附容量分别为184. 69、109. 65 mg/g;对初始浓度为20 mg/L的含Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的废水去除率达到95%以上;样品对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的等温吸附曲线更符合Langmuir模型。     

壳聚糖吸附处理废水中微量铬(Ⅵ)

在静态条件下,研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附,探讨了CHT吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。结果表明,CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,吸附的最佳条件是:pH值3～4;废水中Cr(Ⅵ)离子浓度≤60mg/L;吸附时间8～10h。利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水,Cr(Ⅵ)离子吸附率达98%以上,且不影响水的本底浓度。     

钡改性污泥陶粒对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以污水厂污泥、粉煤灰为主要原料制备污泥陶粒,并采用BaCl2浸泡、焙烧的方法对其进行改性,制得钡改性污泥陶粒(Ba-SC),考察了其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能、动力学及吸附等温线,并采用扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。结果表明:Ba-SC对Cr(Ⅵ)的去除效果远高于SC,且吸附效果受pH影响较大,在pH≥7时对Cr(Ⅵ)的去除率可达90%以上。SEM结果显示,负载在污泥陶粒表面的Ba可吸附Cr(Ⅵ)并与之反应形成正交晶型的结晶体。Ba-SC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型,吸附反应为单分子层化学吸附过程。     

聚吡咯对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能研究

目前有关纯聚吡咯(PPy)用于吸附处理含Cr(Ⅵ)废水的研究不多。为了考察聚吡咯对铬离子污水的吸附性能,在超声条件下原位氧化聚合制备了PPy微/纳米球。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见光谱仪分别表征了样品的结构、形貌和吸附性能。以聚吡咯为吸附剂研究了吸附时间、pH值、初始浓度及温度对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响。结果表明:对于含Cr(Ⅵ)500 mg/L的溶液,吸附5 min的去除率已超过94.6%;pH值对PPy吸附性能影响不大;随着温度的升高,吸附率逐渐升高。其等温吸附行为较好地符合Freudlich吸附模型。PPy动力学吸附拟合满足准二级动力学模型,通过计算得到聚吡咯对Cr(Ⅵ)的理论最大单位吸附量为47.6 mg/g(试验值为49.7 mg/g)。     

坡缕石/氧化铝复合材料对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附效应

为了去除工业废水中的Cr(Ⅵ),采用氧化铝对坡缕石进行改性,以制备的坡缕石/氧化铝复合材料为吸附剂吸附水中的Cr(Ⅵ),研究了影响吸附效果的主要因素(吸附剂用量、溶液初始pH值、吸附时间)及吸附过程的动力学特征,并探讨了吸附平衡。结果表明:氧化铝包覆在坡缕石黏土表面形成了结构蓬松的复合物,当其用量为2.0 g/L时,吸附pH值小于6.0的溶液中Cr(Ⅵ)的效果较好,吸附平衡时间为90 min,吸附过程能较好地符合准二级动力学模型,吸附平衡可由Langmuir等温吸附方程描述,饱和吸附量为44.64 mg/g。     

氧化石墨烯基复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以氧化石墨烯(GO)、氧化铈(CeO2)和改性壳聚糖(DCS)为原料,采用溶液共混法合成氧化石墨烯基复合材料(DCG)。研究了DCG对Cr(Ⅵ)的静态吸附性能,考察了DCG用量、Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附时间和吸附温度对吸附效果的影响。实验结果表明,DCG质量浓度为2g/L、废水中Cr(Ⅵ)质量浓度为20mg/L、吸附温度为25℃、吸附时间为90min时吸附效果最好。傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射分析表明,DCG为较厚的片层结构,片层表面附着大量点状物,羟基、羧基和氨基为主要活性吸附位点。复合材料DCG明显改变了GO、CeO2和DCS三者的团聚性和亲水性,充分发挥了各自的吸附性能。     

钙铝和铁铝水滑石的制备及其吸附水中六价铬的性能

为寻找高效吸附水中六价铬(Cr(Ⅵ))的水滑石功能材料,以水热法制备钙铝(CaAl-LDH)和铁铝水滑石(FeAlLDH) 2种吸附剂,通过X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电镜和比表面积测定仪研究其结构和性质,采用批次平衡实验比较研究其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:CaAl-LDH和FeAl-LDH具有水滑石的特征衍射峰和介孔结构,呈六边形片状,比表面积分别为8.746、159.5 m~2/g; 2种材料对Cr(Ⅵ)的吸附速率较快,在30 min达到平衡,且吸附过程不受溶液pH值的影响,溶液中存在的常见阴离子对Cr(Ⅵ)影响较小;吸附动力学和等温线数据分别符合拟二级动力学方程和Langmuir等温线模型,CaAl-LDH和FeAl-LDH对Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为34.92、51.31 g/kg。     

ZIF-8-SiO2的制备及其对U(Ⅵ)的吸附

以沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8及硅酸四乙酯(TEOS)为原料制备ZIF-8-SiO_2复合材料,并采用XRD、SEM、EDS等方法对ZIF-8-SiO_2的结构及吸附U(Ⅵ)前后的形貌进行表征,结果表明ZIF-8-SiO_2成功制备且对U(Ⅵ)具有良好的吸附作用。以静态吸附实验,分别考察了pH值、时间、温度、溶液初始铀浓度、盐浓度及超高压环境等对ZIF-8-SiO_2吸附性能的影响。由实验结果可得,在初始浓度为80 mg·L~(-1)时,25℃下ZIF-8-SiO_2对U(Ⅵ)的最大实际吸附量为498 mg·g~(-1),根据Langmuir模型拟合结果分析得出,ZIF-8-SiO_2对U(Ⅵ)的理论吸附量最高可达678.5 mg·g~(-1),且在200～500 MPa范围内,压强越高越有利于吸附。通过FTIR、XPS等方法对ZIF-8-SiO_2吸附铀酰离子前后的结构进行分析,探究该吸附过程中可能存在的吸附机制。     

活性炭纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用吸附实验,研究了活性炭纤维(ACF)对水中六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸附行为,探讨了溶液pH值、吸附时间、ACF用量、表面改性以及电化学改性对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。研究结果表明:ACF在pH为1~3时吸附性能较好;而在吸附时间为1.5h时吸附接近平衡。施加恒电压-2.0mA时,吸附率由76.31%上升到83.03%,而在恒电流+2mA时,吸附率由83.03%下降到79.22%。利用ACF去除水中的Cr(Ⅵ),其适宜条件为pH=1~3,吸附时间为1.5h;通过电化学改性可以提高吸附率,并可实现ACF的现场再生。     

城市污泥改性物对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

在静态条件下,进行了以城市污泥改性物(MSMP)作吸附剂净化含Cr(Ⅵ)废水的试验.研究了含Cr(Ⅵ)废水的pH值、浓度、接触时间和吸附剂的投加量等因素对MSMP吸附Cr(Ⅵ)的影响,确定了MSMP净化含Cr(Ⅵ)废水的最佳条件为:吸附时间20 min,pH值为中性,Cr(Ⅵ)起始浓度不超过50 mg/L,温度为30℃.结合对实际含Cr(Ⅵ)废水的吸附净化处理,证实了MSMP可用于电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附处理.