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。     

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。     

载铝改性活性炭纤维电吸附水中Cr(Ⅵ)

以活性炭纤维、异丙醇铝为原料,通过溶胶—凝胶法制备载铝改性活性炭纤维电极(ACF-Al),通过单因素和正交试验研究其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的电吸附性能;采用XRD、FTIR、SEM对电极材料进行表征;达到吸附平衡后对电极进行再生。试验结果表明,电吸附Cr(Ⅵ)适宜工艺条件为:模拟废水初始浓度40mg/L、pH=2.5、电极电位0.3V、极板间距6mm、ACF-Al电极板面积100cm^2,Cr(Ⅵ)吸附率接近100%,比开路条件下提高了26.25个百分点;电吸附过程更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学方程;对ACF-Al电极进行4次循环再生处理后,其对Cr(Ⅵ)的吸附率仍保持在87%以上。表征结果显示,活性氧化铝被成功负载到活性炭纤维表面,提高了其导电性,增强了Cr(Ⅵ)向电极板的定向迁移性,并在表面羧基、羟基等官能团的作用下,使Cr(Ⅵ)得到有效去除。     

用载钛改性活性炭纤维电极电吸附水中Cr(Ⅵ)

以溶胶-凝胶法制备TiO_2凝胶并涂敷在活性炭纤维表面,经高温处理后制得载钛改性活性炭纤维电极(TiO_2/ACF)。研究了TiO_2/ACF从废水中电吸附Cr(Ⅵ)的性能及吸附平衡后的再生,利用FT-IR、XRD和SEM对TiO_2/ACF材料表面进行表征。结果表明:在模拟废水pH=2.0、初始Cr(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、电极电位0.6 V、极板间距9 mm、极板面积100 cm~2条件下,TiO_2/ACF对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,吸附率接近100%,明显高于开路状态下的吸附率;活性炭纤维呈束状结构,其表面和束间分散有较多颗粒物,出现锐钛矿和金红石晶相,表明钛成功负载,其对Cr(Ⅵ)的吸附性能得以增强。     

活性炭纤维去除废水COD并在线再生的研究及应用

本项发明专利利用复合再生技术,使活性炭纤维在过滤器罐体内在线再生后重复使用,在线再生后其对有机物的去除率在40%左右,和传统活性炭吸附工艺相比,具有很大的环保与经济应用价值。     

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。     

Fe(Ⅱ)-H_2O_2不同温度浸润改性活性炭吸附去除水中砷(Ⅴ)

Fe(Ⅱ)-H2O2不同温度浸润改性活性炭是采用FeSO4·7H2O添加H2O2在温度100℃下纯浸润24 h(Fe(Ⅱ)-24 h)和高温蒸发15 min(Fe(Ⅱ)-15 min)制备.对2类材料进行SEM表征并对其吸附1.1 mg/L砷(Ⅴ)的性能进行比较.SEM显示Fe(Ⅱ)(0.485%)-24 h(0.485%为Fe(Ⅱ)-24 h的铁含量,下同)表面覆盖厚的棒状纳米羟基铁,Fe(Ⅱ)(1.35%)-15 min表面覆盖薄而烧结扭曲羟基铁;高温蒸发15 min有利于铁负载;Fe(Ⅱ)-24 h(108~142 mg/gFe)对砷(Ⅴ)吸附的铁效率是Fe(Ⅱ)-15 min(57~63 mg/gFe)的2倍;Fe(Ⅱ)(0.485%)-24 h在2pH3.5或9pH12时对砷(Ⅴ)的吸附平衡容量高于Fe(Ⅱ)(1.35%)-15 min,同时Fe(Ⅱ)(0.485%)-24 h在不同pH值的条件下铁的溶出量低于Fe(Ⅱ)(1.35%)-15 min;SO42-、NO3-、ClO4-、PO43-抑制Fe(Ⅱ)(0.485%)-24 h对砷(Ⅴ)的去除,PO43-抑制效果更为明显,Cl-(100 mg/L)和BrO3-促进其对砷(Ⅴ)的去除.     

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。     

活性炭纤维滤布过滤与吸附机理的研究

探讨了活性炭纤维滤布过滤与吸附的机理 ,为袋式除尘器在扑集粉尘的基础上 ,进一步处理黄金矿山选矿和冶炼过程中有毒有害气体 ,提供了理论根据和应用途径。     

聚酯基硫脲树脂改性活性炭纤维布吸附金的性能

采用一种新型的聚酯基硫脲树脂对活性炭纤维布进行改性制备出一种新型的复合吸附材料(ACFC/PDTU-I),并研究了ACFC/PDTU-I的结构。结果表明,ACFC上负载了PDTU-I树脂;ACFC/PDTU-I的比表面积高于PDTU-I,达到158.7 m2.g-1。30℃下静态吸附实验结果表明,ACFC/PDTU-I对Au3+的吸附容量达到4.85 mmol.g-1,吸附速率常数k=0.00855 min-1;吸附数据符合Boyd液膜扩散方程,液膜扩散为吸附主控步骤;等温吸附遵循Langmuir模型,为单分子吸附;吸附热力学证明反应过程为吸热过程,ΔH=8.877 kJ.mol-1;经过5次吸附-洗脱循环后,ACFC/PDTU-I的吸附容量变化很小;在二元金属离子溶液中ACFC/PDTU-I的对Au3+的分离因子均在400以上,说明其对Au3+具有良好的吸附选择性。     

海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂对Ni2+的吸附性能试验研究

研究了采用发泡法和分子印迹法制备海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂,考察了此吸附剂在不同溶液体系中对Ni~(2+)的特异性吸附性能。结果表明:在pH=5的一元溶液中,该吸附剂对Ni~(2+)有较高的吸附量,约为53 mg/g;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学方程。在钴、镍和锰、镍二元溶液中,该吸附剂对Ni~(2+)有较高选择吸附性能,Co~(2+)、Ni~(2+)和Mn~(2+)、Ni~(2+)的分离因子分别为17.16和53.80。该吸附剂有良好的再生能力,可重复利用。     

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。     

改性煤基活性炭的吸附性能试验研究

采用酸、碱对煤基活性炭进行表面改性,并以自制吸附装置考察室温下改性前后的活性炭对四氯化碳、苯的吸附能力。结果表明:经酸、碱改性的活性炭对四氯化碳的吸附能力都有所提高,但对苯的吸附性能没有明显改善;用浓度为0.676 2mol/L的硝酸溶液12.5mL酸改性活性炭可用于处理含Pb2+废水。     

Ni(Ⅱ)离子在两种离子液体中的电化学行为

在离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑-丙三醇(BMIC-GL)和1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺盐([BMIM]DCA)中加入NiCl2后,研究了Ni(Ⅱ)离子的电化学行为.循环伏安测试结果表明,Ni(Ⅱ)离子在[BMIM]DCA-NiCl2和BMIC-GL-NiCl2的起始还原电位分别为-0.55 V和-0.65 V,说...     

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%)。     

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。     

活性炭吸附金氰络合物机理(待续)

通过对活性炭吸附金氰络合物机理研究，可看到很难预测活性炭的特性；活性炭在氰化溶液中吸附金的过程中，几种吸附机理可能同时作用；并且在不同条件下，活性炭吸附金氰络合物机理也不同。     

Ca(OH)_2改性活性炭及其吸附CO_2的研究

采用Ca(OH)2为化学活化剂,对颗粒活性炭进行改性。结果表明,在Ca(OH)2用量为100mL、改性温度80℃、改性时间2h、干燥时间6h时,改性后的活性炭吸附容量达到最大,为3.91mmol/g。     

Fe(Ⅱ)-H2O2不同温度浸润改性活性炭吸附去除水中砷(V)

Fe(Ⅱ)-H₂O₂不同温度浸润改性活性炭是采用FeSO₄·7H₂0添加H₂O₂在温度100℃下纯浸润24h(Fe(Ⅱ)-24h)和高温蒸发15min(Fe(Ⅱ)-15min)制备.对2类材料进行SEM表征并对其吸附1.1mg/L砷(V)的性能进行比较.SEM显示Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h(0.485%为Fe(Ⅱ)-24h的铁含量,下同)表面覆盖厚的棒状纳米是基铁,Fe(Ⅱ)(1.35%)-15min表面覆盖薄而烧结扭曲是基铁;高温蒸发15min有利于铁负载;Fe(Ⅱ)-24h(108-142mg/gFe)对坤(V)吸附的铁效率是Fe(Ⅱ)-15min(57-63mg/gFe)的2倍;Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h在2＜pH＜3.5或9＜pH＜12时对砷(V)的吸附平衡容量高于Fe(Ⅱ)(1.35%)-15min,同时Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h在不同pH值的条件下铁的溶出量低于Fe(Ⅱ)(1.35%)-15min;SO₄2-、NO₃-、ClO₄-、PO₄3-抑制Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h对砷(V)的去除,PO₄3-抑制效果更为明显,Cl(100mg/L)和BrO₃-促进其对砷(V)的去除.