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。     

粉煤灰吸附处理铜冶炼废水中Cu(Ⅱ)的试验研究

以粉煤灰为吸附剂对含Cu（Ⅱ）的铜冶炼废水进行处理。实验结果表明，在不调节铜冶炼废水pH值的条件下，粉煤灰用量0．03g／ml，作用时间30min，温度25℃，Cu（Ⅱ）的去除率达97．08％，处理后的水符合GB8978—1996污水综合排放标准中的一级标准，达到以废治废的目的。     

三钛酸钠晶须对Cu(Ⅱ),Co(Ⅱ),Pb(Ⅱ)的吸附行为研究

以3.0 mol/L HNO3活化后的三钛酸钠晶须为吸附剂,以电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法为检测手段,探讨了静态条件下三钛酸钠晶须对Cu(Ⅱ),Co(Ⅱ),Pb(Ⅱ)的吸附和解脱行为,考察了影响其吸附和解脱的主要因素、三钛酸钠晶须对Cu(Ⅱ),Co(Ⅱ),Pb(Ⅱ)的吸附等温线及三钛酸钠晶须对其它几种离子吸附的情况。结果表明:在pH5.0下,0.250 0 g的三钛酸钠晶须对上述3种离子的吸附效果最好;在沸水浴中,以10 mL 3.0 mol/L的HCl作解脱剂,可实现3种离子的定量解     

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。     

磁性壳聚糖/氧化石墨烯复合材料对钴(Ⅱ)吸附性能研究

采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)后,再用四氧化三铁与氯化铁改性壳聚糖,制得磁性壳聚糖(MCS)。将二者通过化学交联法制备出磁性壳聚糖/氧化石墨烯(MCS/GO)吸附剂,分别通过傅里叶红外光谱仪 (FT-IR)与扫描电镜 (SEM)表征其结构与形貌,同时探讨不同条件下MCS/GO对水中Co(Ⅱ)的吸附影响。结果表明:在pH 6.0、100 mg/L含Co(Ⅱ)废水中,采用1.0 g/L MCS/GO于室温吸附120 min后,Co(Ⅱ)的吸附率可达99.4%。MCS/GO对Co(Ⅱ)的吸附行为符合准一级动力学模型与 Langmuir等温吸附模型特征,饱和吸附量为117.19 mg/g。经吸附-解吸循环使用6次,MCS/GO吸附剂对Co(Ⅱ)的吸附率仅下降3.5%,具有良好的再生性,因此适用于水中Co(Ⅱ)的污染处理。     

壳聚糖/聚苯乙烯磺酸钠复合微球的制备及其对废水中铜(Ⅱ)的吸附性能

控制壳聚糖与聚苯乙烯磺酸钠质量比为8∶1,壳聚糖与戊二醛质量比为3∶1,通过滴定-固化包裹法制备壳聚糖/聚苯乙烯磺酸钠复合微球,用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）及N₂吸附/脱附等温曲线对其进行表征,并考察了其对废水中Cu（Ⅱ）的吸附性能。结果显示,冷冻干燥后的复合微球含有壳聚糖与聚苯乙烯磺酸钠,表面存在大量孔洞,比表面积较大,在复合微球质量浓度为1.0 g/L,溶液pH值为6.0,温度为30℃时对50 mL 100 mg/L模拟含铜废水中Cu（Ⅱ）吸附12 h,饱和吸附量可达167.92 mg/g;经循环5次吸附-解吸试验,复合微球的平衡吸附量为89.2 mg/g,表明该材料重复利用性较好。吸附动力学试验表明,复合微球质量浓度用量较低时（0.50 g/L）,其对Cu（Ⅱ）的吸附主要为物理吸附,而质量浓度较高时（不小于1.0 g/L）,主要为化学吸附,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型特征。壳聚糖/聚苯乙烯磺酸钠复合微球对Cu（Ⅱ）具有良好的吸附性能,可作为Cu（Ⅱ）污染废水的理想处理材料。     

D113离子交换树脂对Mn(Ⅱ)的吸附性能

在常温条件下研究D113树脂吸附Mn(Ⅱ)的过程。结果表明,当溶液pH为6.5～7.0、吸附时间120min时,废水中Mn(Ⅱ)离子去除率可以达到99%,吸附容量为136.98mg/g。盐酸浓度为3～4mol/L时,一次解吸率均达100%。该树脂对Mn(Ⅱ)的吸附曲线符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,吸附交换过程符合HO准二级动力学方程式。内扩散系数随溶液pH、溶液中Mn(Ⅱ)浓度的增大而增大。     

丁二酸酐改性玉米芯对钯(Ⅱ)的动态吸附性能研究

利用丁二酸酐对经微波预处理的玉米芯进行改性,制备了一种新型的水处理剂。研究了改性玉米芯(MC)对模拟废水中钯(Ⅱ)的动态吸附性能。实验结果表明,流速越大,初始浓度越高,吸附剂用量越少,可使吸附床的床层穿透加快,穿透时间缩短。通过Thomas模型预测,当钯(Ⅱ)的初始浓度不变,饱和吸附量随流速的增加而减少,吸附速率常数则随之增加。以0.1 mol.L-1 HCl作为解吸液,4次循环使用后的MC仍具有较好的吸附能力(90%)和回收能力(80%)。     

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。     

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。     

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。     

金属有机框架化合物NH2-MIL-101(Cr)对铅(Ⅱ)的吸附性能研究

通过溶剂热法,制备出金属有机框架化合物NH₂-MIL-101(Cr)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面积及微孔物理吸附和化学吸附分析仪对NH₂-MIL-101(Cr)的晶相结构、微观形貌和比表面积进行表征。结果表明,制备的NH₂-MIL-101(Cr)为正八面体形貌,比表面积高达1 656 m²/g。使用NH₂-MIL-101(Cr)对水体中Pb(Ⅱ)进行吸附,结果表明:在30 mg/L含Pb(Ⅱ)溶液中,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,振荡吸附100 min,达到吸附平衡,平衡吸附量为49.84 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)对Pb(Ⅱ)的吸附过程满足拟二级动力学和Langmuir吸附等温模型,说明NH₂-MIL-101(Cr)表面活性吸附位点分布均匀,对Pb(Ⅱ)的吸附属于均相单分子层化学吸附,实验饱和吸附量为71.25 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)吸附材料利用EDTA再生使用6次后,吸附量仅下降20.97%,说明NH₂-MIL-101(Cr)具有较好的再生循环使用性。取某电池车间经处理过的Pb(Ⅱ)质量浓度为30 mg/L的废水,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,控制pH值为6,振荡吸附100 min后,测定溶液中剩余的Pb(Ⅱ)质量浓度为0.1 mg/L(低于国家最高排放标准0.5 mg/L),说明NH₂-MIL-101(Cr)是一种良好的Pb(Ⅱ)去除剂。     

金属有机框架化合物NH2-MIL-101(Cr)对铅(Ⅱ)的吸附性能研究

通过溶剂热法,制备出金属有机框架化合物NH₂-MIL-101(Cr)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面积及微孔物理吸附和化学吸附分析仪对NH₂-MIL-101(Cr)的晶相结构、微观形貌和比表面积进行表征。结果表明,制备的NH₂-MIL-101(Cr)为正八面体形貌,比表面积高达1 656 m²/g。使用NH₂-MIL-101(Cr)对水体中Pb(Ⅱ)进行吸附,结果表明:在30 mg/L含Pb(Ⅱ)溶液中,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,振荡吸附100 min,达到吸附平衡,平衡吸附量为49.84 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)对Pb(Ⅱ)的吸附过程满足拟二级动力学和Langmuir吸附等温模型,说明NH₂-MIL-101(Cr)表面活性吸附位点分布均匀,对Pb(Ⅱ)的吸附属于均相单分子层化学吸附,实验饱和吸附量为71.25 mg/g。NH₂-MIL-101(Cr)吸附材料利用EDTA再生使用6次后,吸附量仅下降20.97%,说明NH₂-MIL-101(Cr)具有较好的再生循环使用性。取某电池车间经处理过的Pb(Ⅱ)质量浓度为30 mg/L的废水,加入0.03 g NH₂-MIL-101(Cr)吸附剂,控制pH值为6,振荡吸附100 min后,测定溶液中剩余的Pb(Ⅱ)质量浓度为0.1 mg/L(低于国家最高排放标准0.5 mg/L),说明NH₂-MIL-101(Cr)是一种良好的Pb(Ⅱ)去除剂。     

三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖对锌(Ⅱ)的吸附性能

以环氧氯丙烷和O-羧甲基壳聚糖为原料,制备环氧化O-羧甲基壳聚糖(OCMC)后,再与Fe₃O₄和三聚氰胺 (MA)复合,制得三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖吸附剂(MA-OCMC/Fe₃O₄)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征其结构与官能团,并考察不同条件对吸附Zn²⁺的影响,同时研究其吸附动力学与等温吸附模型的特征。结果表明,控制pH值为6.0,0.13 g MA-OCMC/Fe₃O₄在100 mL 100 mg/L ZnCl₂溶液中吸附60 min后达到平衡,吸附行为符合拟二级动力学模型与Langmuir等温吸附模型特征,属于单分子层化学吸附,理论饱和吸附量(86.96 mg/g)接近实际饱和吸附量(86.48 mg/g)。在循环吸附-解吸6次后,MA-OCMC/Fe₃O₄对Zn²⁺的吸附率仅降低5.2%,具有良好的重复利用性,适用于含Zn²⁺废水的处理。     

改性电解锰渣吸附溶液中Zn(Ⅱ)研究

针对矿山废水中Zn(Ⅱ)含量高、电解锰渣资源化利用不高等问题,采用强碱、超声和热活化的复合改性方式制备改性电解锰渣（M-EMR）吸附剂,用于吸附溶液中的Zn(Ⅱ)。结果表明：改性后的M-EMR对Zn(Ⅱ)有较好的吸附效果,在溶液pH=6、M-EMR添加量1.8 g/L以及吸附时间20 min的条件下,Zn(Ⅱ)去除率达99.94%,溶液中残留Zn(Ⅱ)为0.040 9 mol/L。M-EMR对Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大吸附量为99.11 mg/g。热力学参数ΔH°=49.60 kJ/mol,且ΔG°＜0,表明吸附过程是自发进行的吸热过程。     

粉煤灰-矿渣基多孔地聚合物孔隙调控及对废水中Pb(Ⅱ)吸附性能

以粉煤灰和矿渣为主要原料,过氧化氢为发泡剂,通过改变发泡剂的掺量制备粉煤灰-矿渣基多孔地聚合物（FSPGs）。采用XRD、CT和BET分析表征试样的物相组成和孔隙特征,研究过氧化氢掺量对材料孔隙结构参数和力学性能的影响。同时,通过静态吸附试验研究FSPGs对废水中Pb(Ⅱ)的吸附效果。结果表明：发泡剂掺量4%时,FSPGs的孔隙率相对较高,孔隙连通性好,孔径较大且在三维空间上分布均匀,抗压强度为1.20 MPa。BET分析显示其具有典型的介孔结构,平均孔径8.88 nm,比表面积9.74 m2/g,孔容0.024 cm3/g,对Pb(Ⅱ)的吸附效果较好,吸附过程符合准二级动力学模型。结合FTIR和XPS分析认为Pb(Ⅱ)与FSPGs上以 M-O-T和M-O形式与材料结合,从而实现对Pb(Ⅱ)的高效吸附。     

活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石的制备及其对Mn(Ⅱ)的吸附性能

通过液相还原法制备了活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石(AC@Fe⁰-HAP)复合材料,研究了pH、AC@Fe⁰-HAP投加量、Mn(Ⅱ)初始浓度和反应时间对AC@Fe⁰-HAP吸附Mn(Ⅱ)效果的影响。采用吸附动力学模型、吸附等温线模型进行拟合,进一步了解复合材料吸附机理。结果表明,当pH=5、温度25℃、Mn(Ⅱ)初始浓度5 mg/L、投加量0.10 g时,AC@Fe⁰-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附效果最好,在反应时间为120 min时达到吸附平衡,吸附量为1.86 mg/g。AC@Fe⁰-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附更加符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,吸附过程主要为化学吸附、单层吸附。     

流动注射—胶束增溶分光光度法测定痕量Cu(Ⅱ)

建立了一种流动注射—胶束增溶分光光度法测定痕量Cu(Ⅱ)的新方法。对流速、进样体积、反应圈长度等流动注射系统条件进行了优化,并对Cu(Ⅱ)与二溴羟基苯基荧光酮(DBHPF)的显色反应进行了探讨。结果表明,在pH 5.4的六次甲基四胺-盐酸介质中,在表面活性剂溴化十六烷基吡啶(CPB)和聚乙二醇烷基苯基醚(OP)存在下,DBHPF与Cu(Ⅱ)生成紫色络合物,该络合物的最大吸收峰在530 nm,在此波长连续检测,Cu(Ⅱ)在10~210μg/L浓度范围内符合比尔定律,在24样/h采样频率下检出限为0.98μg     

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。