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。     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。     

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。     

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。     

硝酸氧化改性活性炭处理含铬废水的研究

含Cr的电镀废水严重污染环境,利用改性的活性炭对它进行处理,效果明显.活性炭用HNO3(1∶ 1)氧化并经300 ℃左右温度煅烧改性后,具有较高的阳离子交换容量,其阳离子交换容量达到1.88 mmol/g.常温条件下以该改性活性炭作吸附材料处理镀铬厂含铬废水,在酸性条件下具有较高的还原性和吸附性,可将废水中以CrO2-4和Cr2O2-7两种形式存在的Cr(Ⅵ)离子完全还原成Cr3 ,获得了较高的Cr(Ⅵ)离子去除率,并对溶液的pH值和吸附时间对废水中Cr(Ⅵ)离子去除率的影响进行了探讨.结果表明,当溶液的pH值为2.5～3.0,吸附时间为3～4 h时,废水中Cr(Ⅵ)离子的去除率可达到97.5%左右.     

异介质甘蔗渣基水热炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性

采用甘蔗渣分别成功制得草酸条件下的甘蔗渣基水热炭(OBC)和硫酸条件下的蔗渣基水热炭(SBC),研究草酸和硫酸2种酸性条件下甘蔗渣水热炭对模拟废水中的六价铬离子[Cr(Ⅵ)]的吸附效果。制得的OBC、SBC的BET比表面积分别为19.5767m~2/g、20.086m~2/g,总孔容分别为0.108316cm~3/g、0.158686cm~3/g,平均孔径分别为22.1316nm、31.6004nm,具有较好的孔隙结构。在Cr(Ⅵ)溶液pH=2.0,浓度为50mg/L,SBC用量为0.7g,吸附时间为90min条件下,SBC对Cr(Ⅵ)的去除率最高达到99.8%,具有较好的去除效果。     

粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水

为了消除电镀废水中的金属离子等的污染,以粉煤灰活性炭为吸附剂、还原剂对含Cr(Ⅵ)的电镀废水进行了处理.考察了活性炭吸附废水中的Cr(Ⅵ)时,溶液的pH值、吸附时间、Cr(Ⅵ)浓度等因素对Cr(Ⅵ)的吸附量及废水中残余Cr(Ⅵ)浓度的影响;同时,还对活性炭的再生条件进行了研究.试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50 mg/L,pH=3,吸附时间1.5 h时,活性炭的吸附性能稳定,Cr(Ⅵ)离子的去除效果最好,经处理的废水Cr(Ⅵ)含量达到国家排放标准.     

污泥基生物炭负载纳米零价铁去除Cr(Ⅵ)的性能与机制

针对电镀、冶金、印染等行业产生的含铬废水所导致的环境污染难题,以城市污泥热解获得的污泥基生物炭(SB)为载体,制备了污泥基生物炭负载纳米零价铁(nZVI-SB)材料用于去除水中的Cr(Ⅵ),探究了铁炭质量比、初始pH值、投加量、温度等因素对去除Cr(Ⅵ)的影响。通过SEM-EDS、XRD和XPS等手段对n ZVI-SB去除Cr(Ⅵ)的机制进行分析。结果表明：n ZVI-SB对Cr(Ⅵ)废水具有较好的去除能力。在投加量0.5 g/L、初始pH=2、温度40℃条件下,Fe与SB质量比为1∶1的nZVI-SB(1∶1)对Cr(Ⅵ)吸附量最大为150.60 mg/g。Cr(Ⅵ)去除过程可通过Langmuir吸附等温式与准二级动力学方程进行拟合。nZVI-SB对Cr(Ⅵ)去除机制主要包括吸附、还原和共沉淀。本文表明污泥基生物炭与纳米零价铁可以协同发挥除Cr(Ⅵ)作用。     

ACFs对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用比表面分析仪、扫描电镜和红外光谱仪对活性炭纤维(ACFs)的性能进行表征。选择一定浓度的六价铬[Cr(Ⅵ)]溶液进行吸附研究,考察接触时间、溶液pH值以及溶液中Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附行为的影响。结果表明,最佳接触时间为125 min;Cr(Ⅵ)的去除率随着pH值的减小而增大,当pH=2.0时达到最大;Cr(Ⅵ)的吸附量随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而增大,而去除率随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而减小。此外,对材料的吸附机制进行了简要的分析。     

椰壳活性炭去除染料的应用研究

本文以农业废弃物椰壳为原材料,采用化学活化法制备生物炭-椰壳活性炭,利用椰壳活性炭作为吸附剂吸附去除水中阴离子染料刚果红和阳离子染料孔雀石绿,同时考察了不同因素对去除效果的影响以及最大吸附容量。结果表明:椰壳活性炭对刚果红和孔雀石绿都有很好的去除效果,去除率可达93.2%和96.5%,吸附容量可达228.1mg/g和258.6mg/g。     

混合菌液去除水中Cr(Ⅵ)影响因素的研究

通过实验室里用LB培养基(每1 000 mL含氯化钠10 g,蛋白胨10 g,酵母粉5 g)驯化得到的混合菌液,研究了在不同Cr(Ⅵ)初始浓度、不同初始pH值、不同初始盐度及添加不同碳源时Cr(Ⅵ)的去除效果。结果表明:在初始pH=9时,Cr(Ⅵ)的去除率最高,不同碳源中添加葡萄糖时,得到最高Cr(Ⅵ)去除率,对Cr(Ⅵ)去除抑制最大的是苯酚。Cr(Ⅵ)初始浓度越高,对于微生物毒性越大,去除率越低,低浓度盐利于菌种生长,而高浓度的盐(盐质量浓度≥6%)对混合菌种的生长有强烈的抑制作用。     

铁锰铈-PA6基静电纺吸附剂的制备及其对水中铅和铬的吸附性能

将铁锰铈(Fe-Mn-Ce)负载于PA6静电纺丝上制备抗团聚性强、吸附效果好且易分离回收的新型吸附剂Fe-Mn-Ce-PA6。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析均显示Fe-Mn-Ce颗粒已成功负载到PA6静电纺丝上。吸附实验研究结果表明,Fe-Mn-Ce含量为25%时制备的吸附剂对水中Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)具有良好的吸附效果,且其在Pb(Ⅱ)初始浓度为10mg/L,吸附剂投加量为0.2g/L,pH为6的条件下对Pb(Ⅱ)的去除率为98%;在Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg/L,吸附剂投加量为0.2g/L,pH为6的条件下对Cr(Ⅵ)的去除率为98.5%。该吸附剂对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附等温模型均符合Freundlich模型,而吸附动力学行为分别符合准一级动力学模型和准二级动力学模型。循环再生实验表明,该吸附剂经五次循环后对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)依然可以保持良好的去除率。     

三氯化铁改性活性炭(Fe3+-AC)对Cr(Ⅵ)的吸附研究

工业化发展导致废水中含有大量重金属离子，去除重金属离子成为水质净化的研究热点。以活性炭(AC)为主体吸附剂，进行三氯化铁改性，制备出三氯化铁改性活性炭吸附剂(Fe³⁺-AC),通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行表征。结果表明：三氯化铁已成功改性活性炭，改性后吸附剂Fe³⁺-AC孔径较AC有所增大，更有利于离子吸附。进一步探究Fe³⁺-AC对Cr(Ⅵ)的吸附能力，吸附时间为300min,吸附剂投加量为0.2g, pH为6时，吸附效果最好，在此条件下，Fe³⁺-AC对Cr(Ⅵ)的去除率接近90%,为后续循环吸附研究奠定基础。     

Box-Behnken响应曲面法优化草酸改性杨树叶对六价铬的吸附

采用草酸改性杨树叶(OPL)作为新型生物吸附剂对水溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]进行吸附,探讨了影响吸附效果的主要因素,并利用Box-Behnken响应曲面法对吸附条件进行优化。单一因素实验结果表明,溶液pH、吸附剂投加量和Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度对Cr(Ⅵ)在生物吸附剂OPL表面的吸附产生较大影响。Box-Behnken响应曲面法对吸附条件的优化结果表明,当pH为1.66、投加量为0.29g、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50mg/L时,生物吸附剂OPL对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,预测去除率为99.98%,与实测去除率仅偏差4.8%。     

阴离子交换膜分离饮用水中Cr(Ⅵ)的研究

基于Donnan渗析原理,采用阴离子交换膜无电压作用下分离饮用水中Cr(Ⅵ).结果表明,当原水中Cr(Ⅵ)初始浓度为1.0mg/L,pH值为6.95,补偿溶液NaCl浓度为0.1mol/L,原水和补偿溶液进水流量均为2.5mL/min,膜两侧溶液搅拌强度为500r/min,水温为25℃时,阴离子交换膜对Cr(Ⅵ)的分离去除率为86.4%.采用Na2SO4作为补偿溶液时,Cr(Ⅵ)的分离去除效果降低.调节原水pH值至11.0时,阴离子交换膜对Cr(Ⅵ)的分离去除率下降至78.9%.提高膜两侧溶液搅拌强度,给体池中Cr(Ⅵ)更容易通过膜迁移分离至受体池中.水温由10℃升高至40℃,给体池中Cr(Ⅵ)剩余质量浓度由0.21mg/L下降至0.12mg/L.     

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.     

仿生FeS复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

纳米FeS比表面积大且还原性强,对Cr(Ⅵ)吸附性能优异,但不稳定、易团聚,为解决这一问题,本文以油菜花粉为生物模板,通过共沉淀-焙烧法制得仿生FeS复合材料(bioFeS)。通过SEM、XRD及XPS等方法对bioFeS复合材料的表面微观形态和结构进行了表征。以Cr(Ⅵ)为目标污染物,分别考察了吸附剂用量、反应时间、反应温度、初始Cr(Ⅵ)浓度和pH对bioFeS复合材料吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,探究了反应机制。结果表明：油菜花粉生物模板成功分散了FeS,制得的bioFeS复合材料比表面积大,在反应时间为120 min、pH值为1、吸附剂投加量为0.2 g·L^-1、反应温度为25℃的条件下,bioFeS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附量可达88.95 mg·g^-1;该吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型;共存离子NO₃^-和SO₄^2-会抑制Cr(Ⅵ)的去除。结合吸附动力学、热力学及XPS表面元素分析可知bioFeS复合材料除铬机制主要是吸附及化...     

海藻酸钠/聚乙烯亚胺凝胶球的合成及对Cr(Ⅵ)的吸附性能和机制

海藻酸钠(SA)是一种生物质材料,具有来源广泛、价格低廉的特性,被众多科研人员用于实验室研究,制备成吸附剂去除水溶液中的金属离子。但目前制备的大多数SA基吸附材料是实心水凝胶状,具有比表面积较低、吸附速率慢、吸附容量小的缺点。本研究以SA为基体,向其中添加碳酸钙和聚乙烯亚胺(PEI),以戊二醛为交联剂,经冷冻干燥后制备出多孔的SA/PEI凝胶球,探究其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附特性。通过改变实验条件,研究pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附温度、吸附时间等对SA/PEI凝胶球吸附性能的影响;引入吸附动力学和热力学模型对吸附过程进行分析;采用FTIR、Zeta电位、SEM、XPS对SA/PEI凝胶球合成及吸附Cr(Ⅵ)机制进行综合分析。结果表明,SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的去除率与初始浓度呈负相关;该吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,且该吸附反应是自发的吸热过程,在温度为318.15 K、pH值为2时,Langmuir等温吸附拟合所得最大吸附量为262.83 mg/g。SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要为静电作用导致的物理吸附。      

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。     

改性指甲花叶对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以改性指甲花叶对Cr(Ⅵ)的吸附率作为评价值标,采用紫外-可见分光光度法,利用单因素实验和正交试验考察吸附时间、吸附温度、pH和吸附剂用量等吸附条件对改性指甲花叶吸附Cr(Ⅵ)离子效率的影响。实验结果表明,改性指甲花叶对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件为:吸附时间40min,吸附温度50℃,吸附pH=3.0,吸附剂用量0.4000g,在此条件下吸附率高达99.22%。