某铀尾矿场附近稻田土壤对铀的吸附性能试验研究

研究了某铀尾矿场附近的稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附性能,借助X射线衍射仪(XRD)对稻田土壤进行表征,考察了初始U(Ⅵ)质量浓度、固液质量体积比、溶液pH、吸附时间和温度等对稻田土壤吸附U(Ⅵ)的影响,分析了吸附反应动力学和热力学。结果表明:在溶液初始U(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、固液质量体积比0.8 g/L、溶液pH=5.5、吸附时间120 min条件下,稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附效果最佳,吸附量为8.3 mg/g;稻田土壤对U(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附,吸附反应自发吸热,为不可逆熵增反应;吸附动力学更符合准二级动力学模型。     

载铁花生壳炭的碳热还原法制备及其对铀的吸附性能

研究了采用碳热还原法制备载铁花生壳生物炭Fe_Cl-PSBT,确定了最优合成条件，并用于吸附废水中的铀。通过XRD、XPS、SEM、BET&BJH等表征了不同热解温度下Fe_Cl-PSBT表面形态、比表面积、铁的存在形式。考察了各因素对Fe_Cl-PSBT去除废水中U(Ⅵ)的影响，分析了吸附动力学和吸附等温线。结果表明：在热解温度为900℃、溶液初始pH=5、初始铀质量浓度20 mg/L、Fe_Cl-PSBT投加量0.7 g/L、反应温度25℃条件下，U(Ⅵ)去除率达96.85%;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型；Fe_Cl-PSB900中的Fe⁰和花生壳炭(PSB)对废水中U(Ⅵ)的去除有一定协同作用。     

壳聚糖/磁性甘蔗渣生物炭复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性

研究了壳聚糖/磁性甘蔗渣生物炭复合材料的制备及从模拟废水中吸附Cr(Ⅵ),采用SEM、FTIR、BET法对普通甘蔗渣和复合材料的结构进行表征。结果表明:壳聚糖/磁性甘蔗渣生物炭复合材料为团状结构,表面有大量微孔,并有许多孔隙穿插其中,化学结构较普通甘蔗渣有较大改变;在废水Cr(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、废水pH=2、反应温度25℃、复合材料投加量8 g/L、吸附时间12 h条件下,Cr(Ⅵ)吸附去除率为98.7%,最大吸附量为8.779 6 mg/g;Langmuir等温吸附模型能反映吸附过程,吸附以单层吸附为主可用准二级动力学方程描述,吸附分快速吸附与慢速吸附2个阶段。     

用聚吡咯改性电解锰渣去除废水中的六价铬

研究了用聚吡咯(PPY)改性电解锰渣(EM R)制备吸附材料EM R-PPY并用以从废水中吸附去除Cr(Ⅵ),考察了吸附时间、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附剂加入量、溶液pH对EMR-PPY吸附去除Cr(Ⅵ)的影响,探讨了吸附过程的动力学和热力学.结果表明:在废水pH=2.0、EMR-PPY加入量1 g/L、初始Cr(Ⅵ)质量浓度150 mg/L条件下,Cr(Ⅵ)去除率达99.6％;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,平衡状态下,理论最大吸附量为269 mg/g;吸附机制主要包括Cr2 O2-7与N+之间的静电作用、对Cr(Ⅵ)的还原作用、Cr2 O2-7与Cl-之间的离子交换作用;3次循环再生后,EMR-PPY对Cr(Ⅵ)的吸附量仍保持在100 mg/g以上,仍可继续使用.     

钢渣负载羟基磷灰石复合材料对水溶液中铀的去除性能

采用溶胶—凝胶法制备出钢渣负载羟基磷灰石复合材料,并通过静态试验方法探讨pH、复合材料投加量、反应时间及铀初始浓度对复合材料吸附水溶液中U(Ⅵ)的影响。结果表明,复合材料对U(Ⅵ)具有较好的去除性能,在pH=4、投加量0.4g、反应时间120min的条件下,对初始浓度5mg/L的水溶液中U(Ⅵ)的去除接近完全,对应吸附量为1.25mg/g。复合材料对U(Ⅵ)的吸附过程为化学吸附,符合准二级动力学模型(R~2=0.996 9);Langmuir吸附等温线模型拟合(R~2=0.999 1)表明,吸附过程为吸附剂表面上的单层吸附;且通过R_L(R_L 0.063)的计算表明,复合材料对U(Ⅵ)的吸附极其接近不可逆吸附。     

用改性纳米零价铁去除废水中U(Ⅵ)的性能及机制

为了绿色高效处理含铀废水，研究了用液相还原法制备多硫化钙改性纳米零价铁(CPS@nZVI)材料并用于去除溶液中U(Ⅵ),考察了CPS@nZVI对溶液中U(Ⅵ)的去除效果。并通过SEM-EDS、XPS和XRD对材料的形貌和表面物质组成进行表征。结果表明：在溶液pH=3.5、U(Ⅵ)初始质量浓度10.0 mg/L、固液质量体积比0.5 g/1 L、反应温度25℃、反应时间120 min条件下，CPS@nZVI材料对溶液中U(Ⅵ)去除率为98.13%,去除量为19.53 mg/g; SEM-EDS、XPS、XRD表征结果表明，样品主要由Fe⁰、FeS组成；反应过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，该吸附过程受化学吸附控制，为单分子层吸附；还原过程符合伪一级还原动力学，溶液中的U(Ⅵ)以吸附和还原沉淀2种方式去除。     

STAC改性有机膨润土去除水体中U(Ⅵ)试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。     

LSU-1离子交换树脂对U（Ⅵ）的吸附性能研究

采用LSU-1离子交换树脂从CO_2+O_2地浸液中吸附U(Ⅵ)。在中性条件下,LSU-1树脂能够有效吸附U(Ⅵ);当pH=7,U(Ⅵ)初始浓度为300mg/L时,树脂吸附容量为141.42mg/mL。吸附过程符合Langmuir吸附等温模型(R~2=0.998)和准二级动力学模型(R~2=0.991)。动态试验表明,树脂吸附容量为140.52mg/mL,与静态吸附试验相吻合;采用0.5mol/L NaCl和0.5mol/L Na_2CO_3的混合溶液淋洗,能成功将铀洗脱,适用于CO_2+O_2采铀工艺。     

高岭土负载钛酸钙复合材料对放射性废水中U(Ⅵ)的吸附性能与机理

利用一锅法制备了高岭土负载钛酸钙复合材料，研究了其对放射性废水中的U(Ⅵ)的吸附性能和机理。探讨了反应温度、U(Ⅵ)初始浓度、接触时间、固液比等对其吸附废水中U(Ⅵ)的影响，并进行了吸附动力学、热力学和等温吸附分析。结果表明，高岭土负载钛酸钙复合材料对废水中U(Ⅵ)有较好的吸附效果。当溶液pH=3.5、固液比0.4 g/L、反应时间60 min、反应温度25 ℃时，U(Ⅵ)的去除率达到最大值94.7%，最大吸附量为197.6 mg/g。高岭土负载钛酸钙吸附U(Ⅵ)的过程是一个自发且不可逆的吸热反应过程，符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型，表明其对U(Ⅵ)的吸附是物理吸附和化学吸附并存，以非均匀吸附为主的过程。     

磷酸化氧化石墨烯的制备及其对U(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了以浓磷酸作功能化试剂,通过原位磷酸化法制备磷酸化氧化石墨烯(PGO)。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和拉曼(Raman)光谱仪对所制备材料进行表征,考察了溶液初始pH、接触时间、U(Ⅵ)初始浓度和温度等对所制备材料从水溶液中吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明:磷酸官能团被成功引入到氧化石墨烯(GO)中,而且GO结构没有被破坏;PGO吸附U(Ⅵ)的速率很快,90min即达平衡,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型;磷酸化之后,GO最大单层吸附量从249.38mg/g提高到336.70mg/g;在有共存离子存在条件下,PGO对U(Ⅵ)的吸附选择性优于GO。     

用负载纳米零价铁的改性沸石从溶液中去除U(Ⅵ)试验研究

研究了用液相还原法制备纳米零价铁,并将其负载于改性沸石表面制备出负载纳米零价铁的改性沸石复合材料(Z-nZVI),用于去除溶液中的U(Ⅵ)。借助X射线衍射法(XRD)对复合材料进行表征,考察了溶液pH、温度、吸附时间对复合材料吸附去除U(Ⅵ)的影响,分析了复合材料吸附U(Ⅵ)的动力学。结果表明:负载纳米零价铁的改性沸石对U(Ⅵ)有很好的去除效果;在溶液pH=4、温度30℃、接触时间60min条件下,U(Ⅵ)去除率和最大吸附量分别为96.72%和48.55mg/g;该复合材料对U(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。     

用改性膨润土吸附处理含铀(Ⅵ)废水试验研究

研究了用改性膨润土吸附处理含铀(Ⅵ)废水,考察了废水pH、改性膨润土用量、溶液初始铀(Ⅵ)质量浓度、反应时间、温度对吸附反应的影响。结果表明:用NaCl和STAB(十八烷基三甲基溴化铵)改性的膨润土(Na-Bentonite,STAB-Bentonite)都可用于从废水中吸附铀(Ⅵ);溶液中铀初始质量浓度30 mg/L、温度25℃条件下,Na-Bentonite对铀的最大吸附容量为13.4 mg/g;在溶液pH=4、吸附时间120 min条件下,STAB-Bentonite对铀(Ⅵ)的吸附量为22.35mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型,且受化学反应控制。     

纳米ZnO的制备及吸附溶液中U(Ⅵ)的性能研究

研究了以尿素作沉淀剂,十二烷基硫酸钠作表面活性剂,采用均匀沉淀法制备纳米ZnO并采用静态试验法研究纳米ZnO吸附溶液中U(Ⅵ)的性能,考察了溶液pH、固液质量体积比、反应温度、接触时间和U(Ⅵ)初始质量浓度对纳米ZnO吸附溶液中U(Ⅵ)的影响。结果表明:纳米ZnO对溶液中的U(Ⅵ)有较好的吸附效果;室温下,纳米ZnO吸附U(Ⅵ)的最佳条件为溶液pH=6.0,接触时间80min,固液质量体积比0.5g/L,U(Ⅵ)初始质量浓度30mg/L;最佳条件下,纳米ZnO对U(Ⅵ)的吸附率达(96.32±1.47)%,吸附量为(57.79±0.89)mg/g,其吸附行为符合Freundlich和Temkin等温吸附模型,吸附机制为不均匀多层吸附为主、表面单层吸附为辅。     

磁性二氧化锰对U(Ⅵ)的吸附性能

研究了采用一锅法制备磁性二氧化锰(Fe_3O_4@MnO_2),并用以从水溶液中去除U(Ⅵ)。采用Zeta电位仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X-射线衍射仪(XRD)表征Fe_3O_4、MnO_2和Fe_3O_4@MnO_2的结构,考察了溶液pH、接触时间、温度、U(Ⅵ)初始质量浓度对Fe_3O_4、MnO_2和Fe_3O_4@MnO_2吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明:Fe_3O_4@MnO_2可用于从溶液中吸附U(Ⅵ),最佳吸附pH为6.0,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附反应可自发进行;Fe_3O_4、MnO_2和Fe_3O_4@MnO_2对U(Ⅵ)的吸附均符合Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量分别为58.14、113.69和204.08 mg/g。Fe_3O_4@MnO_2是一种潜在高效吸附U(Ⅵ)的材料,可用以去除和回收放射性废水中的U(Ⅵ)。     

离子液体改性花生壳对铬离子的吸附行为与机制

研究了用离子液体改性花生壳,并考察了改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附行为与机制.结果表明:在改性花生壳用量10 g/L、温度50℃、初始Cr(Ⅵ)质量浓度10 mg/L条件下,改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附率达99.82％;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,吸附发生在均匀的吸附点位上,理论最大吸附量qm=9.70 mg/g;RL=0.221<1,表明吸附过程为优惠吸附;吸附过程符合准二级动力学模型,动力学常数k2=0.0452 g/(mg·min),理论平衡吸附量qe=1.14 mg/L,表明吸附过程主要为化学吸附.     

纳米零价铁的制备及其从废水中吸附Cr(Ⅵ)的机制研究

研究了以绿色廉价的保险粉(H₂Na₂S₂O₄)为还原剂、FeSO₄为铁源，制备纳米零价铁(nZVI)并用于吸附废水中Cr(Ⅵ),考察了nZVI投加量、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、模拟废水初始pH、反应时间和反应温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响，并通过XRD、SEM对nZVI进行表征，结合吸附动力学、吸附等温线和颗粒内扩散模型试验探究去除机制。结果表明：所制得nZVI物相主要为α-Fe;在初始Cr(Ⅵ)质量浓度20 mg/L、nZVI投加量300 mg、吸附时间15 min、不调节pH条件下，用nZVI吸附1 L含Cr(Ⅵ)模拟废水，Cr(Ⅵ)吸附量为98.52 mg/g,去除率可达99.8%;吸附效果良好，且Cr(Ⅵ)的去除速率随温度升高而加快；nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。     

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。     

醋酸氧铝的制备及其对刚果红的吸附试验研究

研究了以异丙醇铝为原料,冰醋酸为结晶剂,采用水热合成法制备醋酸氧铝,并借助XRD、SEM、N₂吸附-脱附法和FT-IR对所制备醋酸氧铝进行表征,考察了吸附时间、溶液初始pH对醋酸氧铝吸附刚果红的影响。结果表明：所制备的醋酸氧铝为分级、分层结构,在25℃、溶液初始pH=4、溶液中初始刚果红质量浓度300 mg/L、pH=3的醋酸氧铝用量0.5 g/L条件下,醋酸氧铝对刚果红的吸附量可达580.68 mg/g,脱除率达96.78%;吸附过程符合准二级动力学吸附模型和Langmuir等温吸附模型;经4次循环吸附后,醋酸氧铝对刚果红的吸附量仍能维持在562.47 mg/g左右,可重复使用。     

稀土负载生物炭的制备及其对低浓度氨氮的吸附特性

对微波/稀土元素铈吸附剂的制备条件及其吸附降解低浓度氨氮的反应条件进行优化,并采用XRD、SEM和FTIR对负载型吸附剂进行了表征。实验结果表明,负载型吸附剂内部结构发生变化,比表面积增大,羟基数量增多;负载后的生物炭对氨氮的处理效果明显优于原生物炭,其较为合适的制备条件为固液比(指原生物炭质量与氯化亚铈溶液体积之比,单位g/mL)1:25,浸渍pH 10;在氨氮溶液浓度为50 mg/L,初始pH为10,反应温度为50℃,反应时间为120 min,吸附剂投加量为5 g/L条件下,氨氮吸附量达到最大,为11.297 mg/g,且反应过程符合准二级动力学模型。      

铁钛改性膨润土吸附水中Th(Ⅳ)的性能研究

研究了采用煅烧法制备铁钛改性钠基膨润土并用于从溶液中吸附Th(Ⅳ),考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间、溶液中Th(Ⅳ)初始质量浓度、吸附温度对膨润土吸附Th(Ⅳ)的影响,借助多种手段表征了吸附Th(Ⅳ)前、后的膨润土。结果表明:铁、钛以粒状形式分布在钠基膨润土的表面或层间;在反应时间2.0 h、吸附剂用量10 mg、溶液pH=2.5条件下,改性钠基膨润土对初始Th(Ⅳ)质量浓度为200 mg/L的溶液中Th(Ⅳ)的吸附量为232 mg/g,比改性前提高到了1.45倍;吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,吸附反应属于熵增吸热自发过程,吸附机制主要为表面配合和离子交换。