利用茭白叶制备的吸附材料除磷性能研究

以农业废弃物茭白叶为原料,采用氯化亚铁盐溶液浸渍制备改性茭白叶生物吸附剂,并用扫描电镜研究了茭白叶改性前后的表面形貌变化,重点研究了被吸附溶液pH值、浸渍改性液的浓度、生物吸附剂粒度、吸附时间等因素对磷吸附能力的影响.研究结果表明,经12%FeCl2溶液浸渍制得的片状生物吸附剂在pH值5.5的NaH2PO4溶液中经30h吸附后,茭白叶纤维素的羟基与铁离子反应,使得改性后茭白叶生物吸附剂具有较强的吸附能力,其去磷能力最高可达5.02mg/g,吸附符合伪一级动力学模型.     

磷石膏/粉煤灰复合粉体对铅离子的吸附研究

研究使用磷石膏与粉煤灰进行混合。火焰原子吸收分光光度计测定两者掺比为1∶1的条件下对铅离子的吸附率最好,吸附率达到74.03%。对最佳掺比条件下的混合物进行磨矿、煅烧,吸附率可达93.38%。研究了pH值、温度、吸附剂用量、吸附时间对铅离子吸附的影响。结果表明,最佳吸附pH值为7,吸附平衡时间为30 min,饱和吸附量为15.588 mg/g,125℃以下不会产生不利影响。吸附动力学遵循拟二级动力学模型。     

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。     

磁性壳聚糖吸附剂的季铵盐改性及磷吸附性能

为提升吸附剂的固-液分离效率及磷吸附选择性,以粉煤灰磁珠(CMS)为磁核,以甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)改性的壳聚糖(CS)为壳层材料,制备了磁性CMS/CS/MAPTAC吸附剂。利用热重分析、X射线衍射、振动样品磁强计、扫描电镜、红外光谱仪和X射线光电子能谱对CMS/CS/MAPTAC进行了系统表征。研究表明,CMS颗粒均匀分布于CS基体中,MAPTAC以化学键形式与CS结合。所得CMS/CS/MAPTAC具有16.8 emu/g的强磁性,因而可利用磁场实现高效固-液分离。磷吸附试验表明,CMS/CS经MAPTAC修饰后,磷吸附性能大幅提升。在pH=4.0,25℃条件下,其最大磷吸附容量可达50.7 mg/g。溶液pH、时间、浓度、温度和共存阴离子等因素对磷吸附性能具有显著影响。吸附动力学和等温线模拟表明,CMS/CS/MAPTAC的磷吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,以单分子层化学吸附为主。经过五次循环利用后,CMS/CS/MAPTAC仍保留60%以上的磷吸附性能。     

磷石膏/粉煤灰/CaO复合材料对氧化石蜡皂的光催化吸附

利用磷石膏、粉煤灰、氧化钙作为吸附剂原料,CeO 2分析纯作为吸附过程的光催化助剂,试验使用紫外线除菌灯为试验提供光催化环境,试验证明:在磷石膏\粉煤灰\CaO掺比为1∶1∶2的前提条件下,加入10 mg的CeO 2助剂,并在紫外线除菌灯1 h的照射下对氧化石蜡皂的吸附率达到了88.10%。试验使用FT IR、SEM对吸附前后的样品进行表征,并研究了pH值、温度、CeO 2助剂的添加量、吸附质浓度、吸附时间对吸附过程的影响;结果表明:吸附较优的条件为pH在7~12,CeO 2助剂添加量为20 mg;吸附平衡时间为2 h;平衡吸附量为119.51 mg/g;平衡时的吸附率达94%;等温吸附线符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学遵循准二级吸附动力学方程。     

水合氧化铁负载量对丙烯酸树脂基复合吸附剂的结构及除磷影响

为优化丙烯酸树脂基水合氧化铁(Hydrated ferric oxide,HFO)复合吸附剂的负载量,调节FeCl₃浓度制备出5种复合吸附剂(HFO负载量分别为5.3wt%、8.6wt%、12.1wt%、14.9wt%和18.5wt%,以Fe质量分数计),分析其结构性能,并考察D213-HFO复合吸附剂对磷的吸附等温线、吸附动力学、pH和共存离子影响及洗脱效果。结果表明,复合吸附剂负载HFO颗粒为纳米无定型HFO,在直径方向呈U型分布。此外,随HFO负载量增加,磷吸附容量先升高后下降,负载量为14.9wt%的复合吸附剂吸附容量最大(19.04 mg·g?1)。复合吸附剂吸附磷在240 min达到平衡,更符合准一级动力学模型(R2>0.99)。磷吸附最佳pH为6~8,当SO₄2?≥600 mg·L?1树脂对磷无吸附效果,而负载HFO吸附磷不受影响。在连续4个吸附-洗脱周期内,5wt%的NaOH和5wt%的NaCl溶液对磷的洗脱率均接近100%。实验表明,复合吸附剂的吸附容量随HFO负载量增加先升高后下降,而结构性能、吸附平衡时间、pH适应范围、共存离子影响及洗脱效果无显著差异。      

活性炭负载Fe(Ⅲ)氧化物去除水中的磷酸根

利用活性炭负载铁氧化物制备了复合吸附剂,并用于水中磷酸根的去除.采用BET,SEM及XRD等手段对复合吸附剂的物理化学特性进行了表征,用静态吸附实验方法比较研究了复合吸附剂和活性炭从水溶液中吸附磷酸根的性质.结果表明:复合吸附剂具有快的吸附速度和高的吸附容量,其吸附磷酸根的性质受溶液pH值、铁含量及阴离子浓度的影响.在pH=3.0时,复合吸附剂对磷酸根的吸附容量为98.39 mg/g,而活性炭为78.90 mg/g.相比之下,Freundlich模型比Langmuir模型能更好地描述复合吸附剂和活性炭对磷酸根的吸附过程;而Lagergren二级方程却能很好地描述复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学.水合氧化铁/活性炭复合吸附剂吸附磷酸根为吸热过程.     

改性油菜秸秆对水溶液中碱性品红的吸附性能研究

采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对天然和改性油菜秸秆进行表征,探究了溶液初始pH值、吸附剂投加量、碱性品红初始质量浓度、吸附时间等因素对天然和改性油菜秸秆吸附碱性品红的影响。实验表明:经酒石酸改性的油菜秸秆对碱性品红的吸附容量较天然油菜秸秆提升了近1倍,最大吸附量由改性前的70.922mg·g~(-1)增加至138.889mg·g~(-1)。298K时,在不调节染料溶液初始pH值,投加量为0.04g,吸附60min条件下,改性油菜秸秆对100mg·L~(-1)碱性品红的去除率达到了95.85%。实验结果符合Langmuir等温吸附模型,相关系数R2值在0.99以上。改性油菜秸秆对碱性品红的吸附符合准二级动力学方程。     

改性向日葵秸杆、棉杆吸附剂对水体中孔雀石绿的吸附研究

对NaOH改性向日葵秸杆和棉杆用于水体中孔雀石绿(MG)的去除进行研究,考察了改性吸附剂添加量、溶液pH、吸附时间和温度对其吸附效果的影响,通过动力学和热力学拟合、傅里叶红外光谱仪分析探讨吸附机理。结果表明:改性吸附剂对MG的吸附量较其改性前有明显提高;MG溶液在pH=5~8时有利于吸附,最大去除率可以达到99%以上;改性棉杆吸附剂(MCS)和改性向日葵杆吸附剂(MSS)对MG的吸附过程符合准2级动力学方程;Langmuir等温吸附方程能较好地描述改性吸附剂对MG的吸附特性,最大理论吸附量分别为124.38和48.99mg/g。红外光谱分析,O—H、C—O在吸附过程中发挥了重要作用。     

柠檬酸接枝苎麻纤维铀吸附及抗菌性能EI北大核心CSCD

核能开发会产生大量含铀废水,危害生态环境和人类健康。文中通过酯化法制备了柠檬酸接枝苎麻纤维吸附剂,用于去除水溶液中的铀。研究了铀酰离子初始浓度、溶液pH值、吸附时间、温度等条件对吸附剂性能的影响。结果表明,当铀酰离子初始浓度为20mg/L、溶液pH=6、吸附剂的投加量为0.02g/L、吸附时间为12h时达到吸附平衡,最大吸附容量为397mg-U/g;吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。另外,吸附剂对大肠杆菌具有明显的抑制作用,表现出良好的抗菌性能。     

粉煤灰基沸石的制备及对橙黄G吸附性能研究

以粉煤灰为原料采用水热合成法制备粉煤灰基沸石,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附孔径分布(BET)进行表征,合成的沸石结晶性好,具有多孔结构。以橙黄G为吸附模型染料,考察了pH值、吸附剂用量、初始浓度、温度和吸附时间等因素对橙黄G的吸附量的影响,探讨了橙黄G染料在粉煤灰基沸石上的吸附行为。结果表明,粉煤灰基沸石对橙黄G具有较好的吸附能力;pH值=4时,吸附量最大;粉煤灰基沸石对橙黄G的吸附符合准二级动力学模型,在60 min内基本达到吸附平衡;25℃下,最大吸附量高达45.6mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能较好地拟合粉煤灰基沸石对溶液中橙黄G的吸附,说明该吸附过程是单分子层吸附。     

5种改性淀粉吸附Cu~(2+)性能及动力学研究

具有一定功能基团的改性淀粉可提高对重金属离子的吸附能力,分别以阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、磷酸酯双淀粉、氧化淀粉和尿素淀粉5种改性淀粉为吸附剂,以紫外分光光度法测量吸附后的Cu~(2+)质量浓度,考察了改性淀粉对Cu~(2+)的吸附动力学,并对比了不同改性淀粉的吸附效果。结果表明,在改性淀粉用量为0.1g、铜离子初始浓度为2g/L、溶液体积为100mL的条件下饱和吸附,其中磷酸酯淀粉吸附量最大,达50.7mg/g。吸附动力学研究表明5种改性淀粉的吸附等温数据均符合Freundlich模型。阳离子淀粉吸附数据符合准二级动力学模型,其余4种改性淀粉吸附数据更符合准一级动力学模型。     

银杏落叶对结晶紫的生物吸附性能研究

以银杏落叶作为生物吸附剂,采用静态吸附法处理结晶紫模拟废水溶液。结果表明:吸附时间、银杏落叶投加量、pH值、结晶紫初始浓度、盐浓度等因素对结晶紫吸附效果有一定影响,吸附平衡时间90min,银杏落叶投加量4g/L,中性条件下,对120mg/L结晶紫有较好的吸附效果。吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,最大吸附量为188.68mg/g。吸附动力学符合准一级和准二级动力学模型,可用准二级动力学模型更好的描述,表明该吸附剂在染料废水处理中有较好的应用前景。     

改性竹叶对水中刚果红的吸附性能研究

用NaOH改性后的竹叶粉作为吸附剂,采用静态吸附法,研究了NaOH浓度、竹叶粉投加量、pH、染料浓度和吸附时间等因素对改性竹叶(MBL)吸附刚果红的影响。结果表明:在NaOH浓度为20.00g/L的条件下,当溶液pH=7.0,MBL投加量为2.00g/L,吸附时间为120min时,MBL对100mg/L刚果红模拟印染废水(CRW)吸附效果最好,去除率可达96.29%,此时吸附量为48.14mg/g。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合伪二级动力学模型,属于化学吸附。其等温吸附方程可以用Langmuir方程描述,表现为单分子吸附。     

改性凹凸棒土吸附剂去除水中的Cr(VI)

以凹凸棒土为载体,合成了乙二胺(EDA)改性凹凸棒土(ATP)吸附剂EDA/ATP复合材料。采用FTIR、TGA对吸附剂进行表征,同时将其应用于对水中Cr(VI)的吸附,研究了溶液初始浓度、吸附时间、溶液pH、Cl?与PO₄3?阴离子浓度对吸附的影响。FTIR和TGA结果表明乙二胺已成功接枝到凹凸棒土表面。吸附实验表明,25℃时EDA/ATP复合材料对Cr(VI)的最大吸附容量为153.78 mg·g?1,吸附在800~900 min内达到平衡,吸附符合Freundlich吸附等温模型和拟二级动力学模型;在初始溶液pH为2~10条件下,随着pH的增加,吸附量先增加再降低,pH为3时,吸附量最大;Cl?对吸附影响较小,PO₄3?对吸附的影响较大,当PO₄3?浓度达到20 mmol·L?1时,Cr(VI)最大吸附量下降了83 mg·g?1;实验表明EDA/ATP可作为一种潜在处理水中Cr(VI)的吸附剂。      

新型三油酸甘油酯复合吸附剂对狄氏剂的吸附行为

采用悬浮聚合法,将功能体三油酸甘油酯包埋到醋酸纤维/氰已基纤维素中,制备了一种新型复合吸附剂,并研究了对狄氏剂吸附容量及吸附过程的影响.实验结果表明,复合吸附剂对狄氏剂的吸附容量为16600μg/g,其中三油酸甘油酯的吸附量为54200μg/g.吸附剂添加量、初始狄氏剂浓度、温度和搅拌速度影响吸附动力学过程.Elovich模型很好的拟合了实验数据,拟合结果表明,吸附过程为非均相吸附.但温度和搅拌速度不影响平衡吸附量.共存离子Na 、Ca2 、Mg2 对吸附过程影响不大,但Fe3 、Cu2 、Ag 促进了狄氏剂的吸附,主要是由于醋酸纤维对这些过渡元素的络合作用所致.     

沙柳生物吸附剂对含酚废水的吸附性能研究

以高温活化的沙柳为生物吸附剂对模拟废水中的苯酚进行吸附性能研究。通过单因素实验,考察了活化温度、活化时间、吸附剂投放量、苯酚pH、吸附时间、初始浓度、绝对温度等对吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统研究。结果表明:在活化温度400℃、活化时间2h、吸附剂投加量2g/L、苯酚溶液pH为6~7时,吸附1h后,苯酚最大吸附量为243.90mg/g。该吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,其吸附过程的自由能变值小于0,吸附过程的焓变值小于0,为自发放热过程。研究表明,活化后的沙柳可用于去除废水中的苯酚,是一种前景广阔的含油废水生物处理材料。     

镧改性粉煤灰及其脱氮除磷效果研究

以氯化镧为稀土盐离子改性剂,采用浸渍法对粉煤灰改性,探讨粉煤灰的最佳改性条件和稀土离子改性机理。在浸渍液浓度为0.5%(质量浓度)、pH为9、粉煤灰浸渍时间12h条件下,制得的镧改性粉煤灰脱氮除磷效果最好,并对制得的镧改性粉煤灰进行了表征。研究结果表明:镧改性粉煤灰投加量为1.0g/100mL,污水溶液pH为5,吸附时间为30min条件下,镧改性粉煤灰对水氨氮、硝氮、总氮和总磷的去除率分别达到93.20%、84.81%、86.41%和99.10%。     

HCl浓度对水合氧化铁复合吸附剂P吸附效能的影响

为避免传统水合氧化铁(HFO)负载树脂复合吸附剂制备过程中大量使用HCl对设备防腐、安全及环保带来的问题,优化HFO复合吸附剂的制备工艺方法,改变负载液中HCl浓度制备得到多种HFO复合吸附剂,考察制备得到的HFO复合吸附剂对P的吸附动力学、吸附等温线、初始pH、共存离子影响、解吸再生方法等,评价负载液中HCl浓度对吸附剂吸附效能的影响。结果表明,负载液中HCl浓度由2 mol·L?1降低至0.5 mol·L?1,并不会显著降低HFO复合吸附剂的P吸附容量。HCl浓度为0.5 mol·L?1时制备得到的HFO复合吸附剂对P的最大吸附容量为29.67 mg·g?1,显著高于D201树脂载体(16.39 mg·g?1),其吸附动力学曲线更符合准一级吸附动力学模型,最佳的P吸附pH为6~8,在共存离子Cl?、NO₃?、SO₄2?、CO₃2?浓度为1.0 g·L?1的条件下,吸附剂对P的吸附容量降低31.1%~53.0%。采用5wt%的NaOH溶液能有效实现吸附剂中P的解吸再生。      

偶联剂改性粉煤灰漂珠对水中苯酚的吸附研究

利用含氮硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性粉煤灰漂珠,制备了硅烷偶联改性漂珠(KH550-FACs),对改性前后的漂珠样品进行了XRD、SEM和XPS表征,并通过静态吸附实验研究了材料对水中苯酚的吸附性能。结果表明,偶联剂成功负载于漂珠表面;该吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,其动力学行为符合准二级动力学方程;溶液pH值会影响苯酚的吸附性能,适宜的pH值为7~9。通过硅烷偶联剂对漂珠的改性,改善了材料的疏水性能,提高了材料对苯酚的去除效果;催化剂重复使用4次后,对苯酚的吸附率仍能达到83%。