微氧条件下改性活性炭对羰基硫的吸附性能

以工业4^#活性炭（AC4）为载体,制备KOH改性活性炭,对比研究了KOH、Na₂CO₃、KI改性活性炭在相同条件下吸附净化羰基硫（COS）的性能,为KOH＞Na₂CO₃＞KI;考察了反应条件对吸附净化COS气体的影响;并对空白活性炭、新鲜改性活性炭和吸附后改性活性炭作SEM-EDS表征分析。结果表明,质量分数为10%的KOH是最佳浸渍液,反应温度60 ℃、氧含量1.0%为改性活性炭的最佳反应条件。结合SEM-EDS表征分析表明：改性活性炭孔结构的变化和表面活性物质的生成使其对COS的吸附净化效果增强。     

焦粉吸附材料制备及其对水中Cd~(2+)的吸附性能研究

采用KOH活化改性制备焦粉吸附材料MCP,研究MCP对水中Cd⁽²⁺⁾的吸附效果。结果表明,在KOH溶液浓度14 mol/L(焦粉质量∶KOH溶液体积=1∶4),活化温度850℃,活化时间120 min工艺条件下制得的MCP,亚甲基蓝吸附值达到132.5 mg/g。在30℃、pH值8.0的25 m L含Cd(2+)的吸附效果。结果表明,在KOH溶液浓度14 mol/L(焦粉质量∶KOH溶液体积=1∶4),活化温度850℃,活化时间120 min工艺条件下制得的MCP,亚甲基蓝吸附值达到132.5 mg/g。在30℃、pH值8.0的25 m L含Cd⁽²⁺⁾(浓度为100 mg/L)废水中,投加0.2 g的MCP,处理120 min,Cd(2+)(浓度为100 mg/L)废水中,投加0.2 g的MCP,处理120 min,Cd⁽²⁺⁾去除率达96.91%,吸附量为12.12 mg/g。实验条件下,MCP对Cd(2+)去除率达96.91%,吸附量为12.12 mg/g。实验条件下,MCP对Cd⁽²⁺⁾吸附过程与准一级动力学及准二级动力学模型均有较好吻合,后者拟合度更高;用Langmuir和Freundlich模型处理等温吸附线,前者与实际过程更为接近。     

KOH改性活性炭吸附羰基硫及再生性能的研究

制备了KOH改性活性炭吸附剂并用于脱除低浓度羰基硫(COS),利用氮气物理吸附、X射线光电子能谱、CO_2程序升温脱附、傅里叶变换红外光谱对吸附剂进行表征。考察了浸渍液质量分数及吸附条件对改性活性炭脱除COS性能的影响,并进行了再生性能测试。实验结果表明,浸渍液质量分数为10%时吸附剂的穿透吸附量最大,为40. 64 mg/g;在一定范围内,吸附效果与原料气流速成反比,与吸附温度成正比; COS在吸附剂表面反应主要生成了硫酸盐和硫单质;经过4次再生后,10OH/AC吸附剂的穿透吸附量仍达34. 32 mg/g,表明10OH/AC吸附剂具备一定工业应用潜力。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能研究

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭（AC-HN）为载体,AgNO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/AC-HN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫（COS）性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350 ℃时Cu2O的量达到最高。进一步增加温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8mg/g。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭(AC-HN)为载体,Ag NO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/ACHN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫(COS)性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350℃时Cu2O的量达到最高。进一步提高温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5 mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5 h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8 mg/g。     

PEI改性SBA-15吸附分离COS/N2

聚乙烯亚胺(PEI)改性SBA-15的吸附剂用于脱除低浓度羰基硫(COS),吸附剂采用XRD、化学吸附仪和红外光谱进行表征.PEI改性SBA-15后,SBA -15结构没有太大变化,比表面积有所下降,吸附过程中存在化学吸附.在28℃下,PEI负载量为50％(质量分数)时对COS吸附效果最佳,穿透吸附量可达5.383 mg/g,饱和吸附量可达11.698 mg/g;60℃为最佳吸附温度,穿透吸附量可达11.724 mg/g,饱和吸附量可达32.38 mg/g;吸附剂可在100℃下用氮气吹扫再生.     

惰性气氛下电解锰渣高温还原焙烧脱硫

电解锰渣的化学成分与水泥的组成符合，但高含硫量限制了其在水泥生产中的掺量。本研究采用高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的硫，以焦炭为还原剂，在氮气气氛中以不同条件对电解锰渣进行热分解生成SO₂。用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析固体产物，气体分析仪分析SO₂的释放，高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的硫，探究焙烧温度和焦炭添加量对焙烧产物的物相和硫含量的影响。实验结果表明，生成SO₂的最佳条件为焦炭添加量4％、分解温度1000℃。在最佳条件下，SO₂的最大浓度为3513mg/m³，可用于生产硫酸。焙烧固体产物在温度为900℃、焦炭添加量为4%添加时，SO₃含量可以降低到2.17％。根据GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中规定，满足水泥中SO₃含量须低于3.5%的要求，电解锰渣还原焙烧产品可以作为水泥原料，为电解锰渣的资源化综合利用提供理论依据和技术参考。     

橘皮吸附剂的制备及其对水中Cd2+的吸附性能

橘皮经氢氧化钠、双氧水处理制得纤维素，用丙烯酰胺对其进行化学改性制得吸附剂，考查了其对水中Cd²⁺的吸附性能。结果表明：橘皮纤维素制备的最佳条件为橘皮粉末1.6 g,20 m L体积分数30%的双氧水，氢氧化钠固体1.6 g，反应温度80℃，反应时间2 h；所制得的吸附剂吸附Cd²⁺的最佳条件为pH值6.0,50 m L Cd²⁺浓度为100 mg/L时吸附剂用量为0.10 g,25℃下吸附18 h，最大平衡吸附容量为18.832 mg/g。该研究有望为橘皮废料的高附加值利用提供理论研究价值及应用技术支持。     

焙烧型镁铝双金属氢氧化物对水中苯甲酸的吸附行为

采用共沉淀法制备镁铝双金属氢氧化物(LDHs)功能材料,并在500℃焙烧得到改性的层状氢氧化镁铝(LDO),利用XRD和FTIR对改性前后的产物结构进行表征。以LDO为吸附剂、水中苯甲酸为研究对象,具体考察了吸附剂的投加量、p H、吸附平衡时间及恒温水浴振荡温度等实验条件对苯甲酸脱除效果的影响。结果表明,在25 m L质量浓度为0.6 g/L的苯甲酸溶液中,吸附剂投加量0.8 g,p H=8.0,吸附60 min,(25±0.5)℃的条件下脱除效果较佳,脱除率可达到77.9%。此外,吸附反应较符合Langmuir吸附等温模型,该吸附是一个自发放热反应,吸附热为-17.01 k J/mol。     

KOH改性活性炭及其对微量乙烷的吸附性能

采用KOH改性椰壳活性炭(AC)作为吸附剂,调变KOH和AC的质量比(KOH/AC,以下简称碱碳比)和活化温度制备一系列改性吸附剂,通过动态吸附法评价其脱除微量乙烷的性能,并与AC进行对比研究。评价结果表明,最佳制备条件为:KOH和吸附剂的最佳碱碳比为0. 5,最佳活化温度为800℃。在该条件下制备的KOH改性AC吸附剂的乙烷穿透吸附量达到482. 1μg/g,高于AC的169. 6μg/g。表征结果显示,与AC相比,KOH改性AC表面的氧含量更高,并增加了吸附剂的微孔数量,微孔比率从75. 3%增加到了83. 9%,并有适量的介孔,该结构有利于对乙烷的吸附。     

电石渣制备钙基催化剂及其脱硫脱硝研究

以电石渣为原料,通过KHCO₃改性开发出一种高效、低成本的脱硫脱硝催化剂。考察了浸渍浓度、超声时间、超声功率等制备条件对脱硫脱硝的影响,并对材料进行了XRD、SEM、XPS等表征。结果表明,在最佳条件下二氧化硫(SO₂)和一氧化氮(NO)的去除效率可达到90%和60%。KHCO₃的浸渍浓度对改性电石渣去除NO和SO₂的影响较显著,改性后电石渣表面形成了新的物质且微孔和中孔的结构明显增加。改性电石渣表面形成的含氧官能团C—O、■和表面吸附氧是催化氧化脱除NO和SO₂的关键。     

磁性壳聚糖微球制备及其对Pb2+的吸附性能研究

课题利用化学共沉淀法制备出Fe₃O₄粒子,在壳聚糖溶液中加入Fe₃O₄粒子进行改性,成功制备出磁性壳聚糖微球。课题以Pb²⁺作为吸附目标,探究了磁性壳聚糖微球对Pb²⁺的吸附的最优条件,并对磁性壳聚糖微球进行回收、再利用。结果表明,50 mL,50 mg/L Pb²⁺溶液投加量为150 mg、pH为6、温度35℃、时间为1 h是吸附实验的最佳条件,制备的吸附剂具有较好的吸附量和Pb²⁺去除率,且能够实现回收再生,具有环境友好性。     

新型重金属吸附生物炭的制备及对含锰废水处理研究

本文以剩余活性污泥为基体，通过高温热解处理及对其进行酸改性，制备出高效多孔生物炭吸附剂。考察了吸附温度、溶液初始pH和吸附剂投加量对Mn²⁺吸附效果的影响。在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、pH为2条件下，20℃时Mn²⁺去除效率最高为72.55%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2时Mn²⁺去除效率最高为73.63%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2条件下，吸附剂投加量为0.5g时Mn²⁺去除效率最高为73.08%。生物碳吸附剂对Mn²的吸附率由改性前的45.97%，提高到改性后的73.63%。实验结果表明，改性后的吸附剂相较于改性之前较大幅度提升了对于重金属离子的吸附能力。     

镍铈改性甘蔗基活性炭吸附二氧化硫研究

以甘蔗为前驱体，制备了甘蔗基活性炭，并通过Ni O、Ce O₂进行改性，对SO₂进行吸附实验研究，结果表明，Ni O、Ce O₂的加入对甘蔗基活性炭的比表面积增大、吸附量的提高具有有利影响，Ni O的最佳添加量为2.5%,Ce O₂的最佳添加量为5%，吸附剂最佳吸附应条件为：吸附温度为60℃，SO₂初始浓度为1000×10^-6，空速为1200h^-1。在最佳反应条件下，2.5%NiO/5.0%CeO₂-甘蔗基活性炭的SO₂吸附量为56.39m²·g^-1。     

氨基磺酸改性海藻酸钠的制备及对Fe3+的吸附

为有效防止尾矿坝化学堵塞可在排水设施上涂覆海藻酸钠基吸附材料。以海藻酸钠(SA)为基体, 高碘酸钠为氧化剂, 氨基磺酸为改性材料, 制备了一种吸附材料氨基磺酸改性海藻酸钠(MSA), 使用FT-IR、SEM对其进行表征, 并研究了MSA对Fe³⁺的吸附行为。研究结果表明: —NHSO₃H被成功引入到海藻酸二醛(ADA)上制得MSA; MSA吸附Fe³⁺后分子尺寸增大, 分子链空隙增大。MSA吸附Fe³⁺的较佳吸附条件为Fe³⁺初始质量浓度200 mg/L、Fe³⁺溶液pH值2、吸附时间240 min, 吸附温度25 ℃, 此时MSA对Fe³⁺的吸附量最大, 为151 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式, MSA对Fe³⁺的吸附是单分子层化学吸附; 吸附热力学分析表明吸附过程是一个自发的过程, 且温度升高不利于吸附反应的进行。     

热改性高硅煤矸石对甲基橙的吸附性能研究

用煅烧的方法对高硅煤矸石进行热改性，制备出热改性煤矸石。采用吸附热力学模型拟合热改性煤矸石对甲基橙的吸附特性，并结合XRD和SEM分析表征手段探讨了其吸附机制。结果表明：热改性煤矸石结构变得疏松，孔隙率增加。在650℃煅烧2 h得到的热改性煤矸石对甲基橙的吸附量和去除率最大，其最佳吸附条件为：吸附温度为25℃(常温)，吸附时间为1 h，热改性煤矸石加入量为6 g·L^-1，甲基橙初始质量浓度为50 mg·L^-1。热改性煤矸石对甲基橙溶液的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型，但更适合用Langmuir模型进行表述，属于单分子层吸附。热改性煤矸石对甲基橙的吸附体系稳定性较差，但吸附过程易于进行。     

两种方法制备的聚合氯化铝铁除磷降浊度性能比较

以结晶氯化铁和结晶氯化铝为原料,采用焙烧法和碱中和共聚法制备聚合氯化铝铁(PAFC),研究铝铁摩尔比、碱化度、焙烧温度、焙烧时间等对生活废水降浊度率和磷去除率的影响,并通过IR、XRD和SEM对其进行表征。结果表明:(1)碱中和共聚法最佳制备条件为:Al⁽³⁺⁾/Fe(3+)/Fe⁽³⁺⁾为5/5,碱化度为2.0,反应温度85℃,聚合时间4 h,陈化时间24 h;(2)焙烧法的最佳制备条件为:Al(3+)为5/5,碱化度为2.0,反应温度85℃,聚合时间4 h,陈化时间24 h;(2)焙烧法的最佳制备条件为:Al⁽³⁺⁾/Fe(3+)/Fe⁽³⁺⁾为5/5,焙烧温度160℃,焙烧时间20 min,熟化时间4 h;(3)按20 mg/L用量,碱中和共聚法的磷去除率为95.0%,焙烧法的磷去除率为96.5%;按200 mg/L用量,碱中和共聚法降浊度率为97.0%,焙烧法降浊度率为93.0%;(4)碱中和共聚法制备的样品晶形良好,而焙烧法制备的样品为无定形结构。     

煤矸石螯合改性后对选矿废水中重金属离子吸附研究

选取贵州省某6个矿区煤矸石进行均匀混合，通过700℃煅烧后获得热活化的样品。采用螯合剂次氮基三乙酸(NTA)与羧甲基淀粉(CMS)对热活化的样品进行改性，制备低成本的改性煤矸石吸附剂。通过单因素静态吸附实验分别研究了pH、CMS与NTA固液比、吸附剂投加量、吸附时间等对改性煤矸石吸附废水中Cu²⁺和Pb²⁺的影响。结果表明，在焙烧温度为700℃、CMS与NTA最佳固液质量比(简称固液比)为1∶15、溶液pH=9、吸附时间为2 h、投放量为0.8 g/L条件下，改性煤矸石能够吸附选矿废水中大量Cu²⁺和Pb²⁺，最佳去除率分别为69.34%和79.98%。结合吸附等温模型拟合分析，吸附剂对Pb²⁺的吸附过程以单层的化学吸附为主。     

改性果胶-Fe3O4磁性微球制备及对Pb 2+吸附性能

合成了一种琥珀酸酐改性果胶-四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性微球吸附剂,分别采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对样品进行了表征,并研究了其吸附铅离子（Pb ²⁺）的性能。研究结果表明：成功制备了琥珀酸酐改性果胶-Fe₃O₄磁性微球,改性果胶包覆四氧化三铁几乎没有改变Fe₃O₄的尖晶石结构,其表面疏松多孔;改性果胶-Fe₃O₄磁性微球对铅离子的吸附符合准二级动力学方程、Langmuir等温吸附方程,吸附过程主要为化学吸附。最佳吸附条件：吸附时间为600 min,吸附温度为40 ℃,溶液pH为5,吸附剂添加量为20 mg,溶液中Pb ²⁺质量浓度为800 mg/L。改性果胶-Fe₃O₄磁性微球吸附剂用于脱除毛蚶子、扇贝酶解液中的Pb ²⁺,Pb ²⁺去除率分别为76.47%和80.34%,效果良好。     

接枝共聚法改性花生壳纤维素条件优化

花生壳中富含纤维素,是制备纤维素吸附材料的良好来源。通过氢氧化钠-亚氯酸钠法提取花生壳中的纤维素,并以丙烯酰胺为单体、硝酸铈铵为引发剂对花生壳纤维素进行接枝共聚改性,以吸附溶液中Cd²⁺的量为考察指标,考察丙烯酰胺用量、硝酸铈铵用量、反应温度、反应时间四个因素对改性效果的影响。结果表明：在接枝共聚反应体系中添加6 g丙烯酰胺单体,0.3 g硝酸铈铵,55℃条件下反应4 h,得到的改性花生壳纤维素对水溶液中Cd²⁺的吸附效果最好,吸附量为13.741 mg/g。以此为基础,优化吸附条件将进一步提高吸附率,扩大了废弃花生壳的应用范围。