磷石膏基有机吸附剂的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附试验研究

研究了用聚丙烯酸(PAA)改性磷石膏(PG)制备新型复合吸附剂PG/PAA,并用于吸附去除废水中的Pb(Ⅱ)。利用SEM、BET、FT-IR表征了PG/PAA的结构和性能。结果表明：改性后磷石膏基吸附剂表面形貌由光滑变得粗糙,比表面积和孔容减小,官能团也有所改变;在溶液pH=5.0、PG/PAA用量1 g/L、初始Pb(Ⅱ)质量浓度50 mg/L、吸附时间30 min条件下,PG/PAA对Pb(Ⅱ)的吸附量达49.34 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附过程自发放热;PG/PAA吸附Pb(Ⅱ)的机制包括螯合、配位作用和离子交换。     

铈铁吸附剂的制备及其吸附水中磷的性能研究

采用柠檬酸法制备一种新型除磷吸附剂———基于稀土金属铈的无机铈铁吸附剂,并研究了它对水中磷的吸附性能。相同条件下,与传统除磷吸附剂活性氧化铝相比,铈铁吸附剂除磷具有吸附量大、接触时间短等优点,其吸附机制符合Langmuir吸附方程。     

改性鸡蛋壳对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能试验研究

研究了用KMnO_4为改性剂制备改性鸡蛋壳吸附剂,通过单因素和正交试验考察其对冶金废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对吸附材料进行表征。结果表明:KMnO_4改性鸡蛋壳吸附剂对Ni(Ⅱ)有较好的吸附效果;在初始Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、废水pH为5、吸附剂用量4.0 g、吸附时间350 min条件下,对50 mL模拟废水进行吸附,Ni(Ⅱ)吸附去除率达99.0%,且吸附效果相对稳定;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。表征结果表明:鸡蛋壳吸附剂结晶度较好,表面主要官能团为—OH(醇类、酚类和羧酸)和C—H;改性后鸡蛋壳表面的—OH基团极性增强,孔隙发达,孔径变大,更有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。     

膨润土的改性及其对废水中磷吸附效果的研究

[目的]研究改性膨润土对废水中磷吸附的影响.[方法]采用盐酸和煅烧两种方法对鹏润土分别进行酸改性和热改性,研究了不同浓度酸改性及不同温度热改性时膨润土磷吸附的影响,并探讨了热改性膨润土的最佳温度及pH值.[结果]在废水浓度20 mg/L、膨润土投加量2%(重量比)时,对磷的吸附效果随着酸用量的增加而增加,9%盐酸改性后磷去除率由18.14%提高到45.59%;热改性后磷去除率上升为41.17%,最佳热改性温度为500℃,在弱酸及弱碱性条件下有利于500℃热改性膨润土吸附除磷,pH=9时,10 mg/L磷溶液中磷的去除率可达92.77%,磷剩余浓度为0.47 mg/L,达到国家城镇污水处理厂一级A排放标准.[结论j酸改性和热改性均可显著提高膨润土的磷吸附效果.     

聚氨酯泡沫塑料对Au(Ⅲ)吸附热力学性能的研究

聚氨酯泡沫塑料吸附金被广泛应用于地质样品中微量金的分析检测,良好的吸附效果能够提高分析检测的准确性。运用静态吸附法研究了聚氨酯泡沫塑料吸附Au(Ⅲ)的热力学性能。研究表明:Au(Ⅲ)质量浓度为2. 0~70. 0 mg/L时,随着初始质量浓度增加,吸附量随之增加,且升高温度不利于吸附反应的进行;吸附更符合Freundlich吸附等温模型;经范特霍夫方程拟合,标准吸附焓变ΔH~θ为-42. 67 kJ/mol、标准吸附熵变ΔS~θ为-130. 6 J/(mol·K);实验温度下,聚氨酯泡沫塑料对Au(Ⅲ)的吸附过程(ΔG~θ<0)是自发进行的,以物理吸附为主,当温度升高到一定程度时,吸附过程无法自发进行。该研究对聚氨酯泡沫塑料富集金在地质样品检测中的条件优化和应用提供热力学数据支撑。     

壳聚糖基吸附剂的制备及其对铀的吸附性能研究

借助化学改性手段合成了以壳聚糖为骨架的胺基生物高分子吸附剂,利用红外光谱、胺基含量测定等方法表征了聚合物的结构。考察了溶液pH、吸附剂的胺基修饰、交联剂用量等对壳聚糖吸附剂吸附铀的性能的影响。结果表明：以三乙烯四胺改性的壳聚糖基吸附剂CATT对铀具有较高吸附容量,对低浓度溶液中铀的去除率大于94％;所合成的生物高分子吸附剂有望解决铀湿法冶金工艺中含铀废水处理工艺复杂、原材料成本相对较高等问题。     

Sb(Ⅴ)在高岭土表面的吸附:pH、离子强度、竞争性离子与胡敏酸的影响

调查了在不同的pH、离子强度、胡敏酸和竞争性离子存在的条件下Sb(Ⅴ)在高岭土表面的吸附行为.pH对Sb(Ⅴ)在高岭土表面的吸附行为影响显著,pH在3～8之间时,随介质pH的升高,Sb(Ⅴ)的吸附减弱;离子强度、胡敏酸的存在对吸附的影响均不显著;PO3-4 的存在对Sb(Ⅴ)在高岭土表面的吸附有明显的抑制作用.     

改性纳米二氧化钛对镍(Ⅱ)吸附行为的研究和分析应用

利用浸渍法对纳米TiO2进行表面改性,制备出改性纳米TiO2,并用扫描电镜(SEM)对其进行了表征。以火焰原子吸收光谱法(FAAS)探讨了改性纳米TiO2在静态吸附条件下对Ni(Ⅱ)的吸附性能,影响吸附和解脱的主要因素及Ni(Ⅱ)的吸附等温线,常见共存离子对Ni(Ⅱ)测定的影响,并做了再生实验。结果表明:在pH 8.0,振荡5 min,静置12 h条件下,0.100 0 g改性纳米TiO2能定量吸附Ni(Ⅱ);10 mL 4 mol/L硝酸作为解脱剂可使Ni(Ⅱ)定量解脱;改性纳米TiO2对Ni(Ⅱ)的吸附性能良好。该吸附剂已用于环境水样中Ni(Ⅱ)的测定。     

氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料的合成及其对铜(Ⅱ)的吸附性能

高浓度Cu(Ⅱ)的摄入严重威胁着人类的生命安全,因此去除环境中过量的Cu(Ⅱ)具有重要意义。以丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺为单体,纳米氧化铟为改性材料,合成了氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料,通过扫描电镜、N₂吸附-脱附仪和红外光谱仪对复合材料进行了表征,将其作为吸附材料,结合火焰原子吸收光谱法(FAAS),研究了其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。优化了溶液pH值和吸附时间对吸附率的影响,并研究了复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附动力学、等温线和热力学。结果表明:当pH值为6.0时,吸附时间为90 min,Cu(Ⅱ)可达到吸附平衡;吸附行为符合拟二级动力学方程和Freundlich模型,实验饱和吸附量为45.83 mg/g;通过对热力学方程进行计算,证明了该吸附材料对Cu(Ⅱ)的吸附是自发吸热过程;考察了复合材料的再生能力,吸附解吸循环3次后,解吸效率仍保持在86%以上,表明该材料可以重复利用。由此可知,氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料在去除重金属方面具有较大应用前景。     

镧铝复合改性膨润土的制备及其对磷酸盐吸附性能的研究

采用氯化镧和聚合氯化铝对多种载体进行改性,并对不同的镧铝负载量进行了探究,成功制备了一种对磷酸盐具有高亲和力的镧铝改性膨润土,FTIR和XRD分析证实镧铝元素成功负载到膨润土结构中,进一步通过吸附实验,探究了该改性膨润土的吸附特性及影响因素。结果表明,经过镧铝复合溶液改性后的膨润土对磷酸盐的特异性吸附能力显著增强,且镧铝配比为1∶4时该吸附剂的吸附速率最快,且饱和吸附量达10.34 mg/g,吸附曲线拟合结果符合Langmuir等温方程,表明吸附行为符合单分子层吸附模型。该材料与商业磷酸盐吸附剂Phoslock有着相似的吸附性能,但具有制法简单、成本低廉、环境友好等优势。影响因素研究结果显示,该吸附材料可适应很宽的水体pH范围,且NO^-₃、SO■和Cl^-等共存离子对吸附量影响较小,大大增加了该材料在水体除磷中的应用潜力。     

氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料的合成及其对铜(Ⅱ)的吸附性能

高浓度Cu(Ⅱ)的摄入严重威胁着人类的生命安全,因此去除环境中过量的Cu(Ⅱ)具有重要意义。以丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺为单体,纳米氧化铟为改性材料,合成了氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料,通过扫描电镜、N₂吸附-脱附仪和红外光谱仪对复合材料进行了表征,将其作为吸附材料,结合火焰原子吸收光谱法(FAAS),研究了其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。优化了溶液pH值和吸附时间对吸附率的影响,并研究了复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附动力学、等温线和热力学。结果表明:当pH值为6.0时,吸附时间为90 min,Cu(Ⅱ)可达到吸附平衡;吸附行为符合拟二级动力学方程和Freundlich模型,实验饱和吸附量为45.83 mg/g;通过对热力学方程进行计算,证明了该吸附材料对Cu(Ⅱ)的吸附是自发吸热过程;考察了复合材料的再生能力,吸附解吸循环3次后,解吸效率仍保持在86%以上,表明该材料可以重复利用。由此可知,氧化铟-聚丙烯酰胺复合材料在去除重金属方面具有较大应用前景。     

柚子皮基活性炭对水溶液中Cu（Ⅱ）的吸附及机制研究

为优化柚子皮基活性炭对水溶液中Cu(Ⅱ)去除条件及探究其吸附机制,采用SEM、XRD、FI-IR、N2吸附及热重分析对合成的柚子皮基活性炭进行表征,利用响应面优化柚子皮基活性炭优化吸附Cu(Ⅱ)条件,并采用动力学及等温吸附研究柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)机制。结果显示,柚子皮基活性炭经MgCl2活化后,孔空隙结构变得更加发达、体积和表面粗糙度明显增加。合成的活性炭材料中有大量乱层状石墨微晶、类石墨微晶结构,以及大量-OH、-C=C及-C-H等基团,吸附平均孔径4.165nm,比表面积3.207m~2/g。响应面优化后,柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的最佳工艺条件为:温度20.04℃、初始pH=9、反应时间40min、初始Cu(Ⅱ)浓度60mg/L,预测去除率为84.99%,实际去除率为84.14%。影响柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)条件大小排序为:初始pH温度初始Cu(Ⅱ)浓度反应时间。柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)符合准二级动力学及Langmuir等温吸附模型。     

改性木质素对PtCl _6~(2-)的吸附性能

以季铵型木质素和季铵型鳌合木质素为吸附剂,研究了吸附时间、PtCl _6~(2-)初始浓度对PtCl _6~(2-)吸附效果的影响,考察了盐酸浓度对PtCl _6~(2-)吸附选择性的影响规律,探究了吸附过程的动力学方程和等温吸附特性。结果表明,季铵型木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量分别为300min和67.90mg/g,季铵型鳌合木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量为120 min和218.8 mg/g;两种改性木质素在盐酸浓度为1.0mol/L时,对PtCl _6~(2-)均具有很好的吸附选择性,且盐酸浓度越低吸附选择性越好;动力学均遵循准二级方程,等温吸附模型均与朗缪尔方程拟合较好,吸附过程均为单分子层均质化学吸附。     

功能化COFs的制备及其对废水中Cu(Ⅱ)的吸附性能

研究了以均苯三甲醛和2,5-二氨基-1,4-苯二硫酚二盐酸盐为配体制备功能化COFs吸附材料,并用于从废水中吸附Cu(Ⅱ),通过FT-IR、SEM、EDS等表征了COFs的结构、形貌及元素组成,考察了初始Cu(Ⅱ)质量浓度、吸附时间、废水pH、温度等对Cu(Ⅱ)吸附效果的影响。结果表明：反应5 min内即达到吸附平衡;在初始Cu(Ⅱ)质量浓度300 mg/L,吸附时间30 min,废水pH=3.0,温度25℃,COFs用量5.0 mg条件下,COFs对Cu(Ⅱ)的最大吸附量达171.6 mg/g,吸附效果较好;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型,吸附过程为放热。COFs可用于常温常压下从废水中吸附去除Cu(Ⅱ)。     

活性炭纤维对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及再生试验研究

研究了活性炭纤维吸附废水中Cr(Ⅵ)、再生及吸附过程热力学和动力学,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对吸附前、后的活性炭纤维进行表征。结果表明:用活性炭纤维吸附Cr(Ⅵ),在废水体积50 mL、pH=2、Cr(Ⅵ)初始质量浓度40 mg/L、吸附时间200 min、吸附剂用量0.5 g条件下,Cr(Ⅵ)吸附去除率为98.81%,Cr(Ⅵ)吸附量为3.95 mg/g;影响吸附过程的最重要因素为吸附剂用量;吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型;用0.1 mol/L盐酸溶液对吸附Cr(Ⅵ)后的活性炭纤维进行洗涤、再生,然后重复试验,连续5次吸附后,Cr(Ⅵ)吸附去除率仍维持在91.47%。活性炭纤维表面呈束状结构,束间存在许多凹陷空间,表面主要官能团为—OH、N—H、■和■,对Cr(Ⅵ)的吸附主要是化学吸附。     

磷石膏添加量对赤泥基复合材料性能影响研究

为促进赤泥和磷石膏两大工业固废的资源化利用,以赤泥、磷石膏和胶凝材料(包括水泥、钢渣、矿渣)为原料制备复合材料砂浆,研究了磷石膏添加量对复合材料物化性质的影响。试验结果表明,当赤泥添加量为70%,磷石膏添加量为10%时,复合材料7 d抗压强度和28 d抗压强度分别为14.97 MPa和15.2 MPa。采用XRD、SEM-EDS、TG和FTIR对复合材料矿物结构和微观形貌进行表征和分析,结果表明加入适量磷石膏可有效填充复合材料的内部结构,提高机械性能;加入过量磷石膏会形成大量的钙矾石,增大复合材料内部孔径,同时磷石膏中磷、氟成分大量富集会降低复合材料机械性能;复合材料合理配比,可固定赤泥中的钠元素,有效缓解赤泥基建筑材料的泛霜行为。对复合材料进行浸出试验,ICP-OES检测表明复合材料浸出液中重金属元素浓度满足Ⅲ类地下水排放标准,可用于工程应用。