壳聚糖基吸附剂制备及其对重金属离子的吸附性能研究

以壳聚糖(CS)为原材料、戊二醛为交联剂,制备了吸附材料壳聚糖/石墨烯(CS/GO)、壳聚糖/纳米二氧化硅(CS/SiO₂)复合微粒。研究了吸附剂CS/GO、CS/SiO₂、交联CS对Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺的吸附去除性能。结果表明,3种材料对重金属离子的最大吸附容量顺序为: CS/GO>CS/SiO₂>交联CS; 3种吸附剂材料中CS/GO网络结构最发达,孔隙最多,比表面积最大,吸附性能最好。在模拟废水实验中,当pH=7、吸附剂用量6 g/L、时间30 min条件下,复合颗粒CS/SiO₂对Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺的吸附率分别达到99.48%、98.50%和98.49%; CS/GO对Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺的吸附率分别达到99.20%、96.76%和99.40%。     

响应曲面法优化低品位铁尾矿负载壳聚糖处理含Cd2+废水实验

这是一篇矿物材料与环境工程领域的论文。本文以含镉废水为研究对象，采用低品位铁尾矿负载壳聚糖作为吸附剂，对比了低品位铁尾矿负载壳聚糖前后对Cd²⁺的吸附效果，结果表明，复合吸附剂的吸附效果优于低品位铁尾矿吸附剂；同时采用Box-Behnken Design(BBD)响应曲面法设计实验，以镉离子吸附率(Q)作为响应值，通过考查初始pH值(A)、吸附剂加入量(B)和吸附时间(C)三个影响因素对低品位铁尾矿负载壳聚糖吸附除镉的单独和交互作用，建立了低品位铁尾矿负载壳聚糖与镉离子影响因素的非线性二次多元回归预测模型：Q=86.16+14.68×A+5.21×B+1.36×C-1.98×A×B-1.54×A×C-0.46×B×C-6.75×A²+0.12×B²+1.25C²，并获得了较佳优化的吸附实验条件。结果表明，复合吸附剂对Cd2+吸附率影响因子的主次顺序为初始pH值>吸附剂加入量>吸附时间。当初始pH值为8.00，吸附剂加入量25.00 g/L，吸附时间15 min，初始Cd²⁺     

累托石/壳聚糖吸附剂的制备及对锌的吸附

按浸渍法制备了累托石/壳聚糖复合吸附剂,用复合吸附剂对含Zn²⁺溶液进行了吸附试验,在试验基础上对实际电镀含锌废水进行了处理。结果表明：当壳聚糖与累托石的质量比为0.04,壳聚糖脱乙酰度为90%时,制成的复合吸附剂吸附效率较高。当水中Zn²⁺浓度低于100 mg/L时,在pH值为7,复合吸附剂用量为3.0g/L,吸附时间为40 min条件下,复合吸附剂对Zn²⁺的吸附率达99%以上,处理后的水符合国家污水综合排放一级标准。     

制红霉素废渣吸附水中Pb2+的试验研究

以某制药公司制红霉素废渣为生物吸附材料,对模拟含Pb²⁺废水进行了吸附试验,并进行了吸附过程热力学分析。结果表明：氢氧化钠改性可明显提高制红霉素废渣的吸附能力;用经氢氧化钠改性的制红霉素废渣处理初始浓度为11.8 mg/L的模拟含Pb²⁺废水的适宜条件为室温、溶液pH=3.5、吸附时间15 min、废渣用量2 g/L;Langmuir等温方程可以很好地描述制红霉素废渣对Pb²⁺的吸附行为。     

固定化生物活性炭技术处理模拟铅锌矿山酸性废水

从湖北大冶某铅锌矿选矿废水排水沟污泥中驯化筛选出1株能够有效吸附Zn²⁺、Pb²⁺并耐低pH值的菌株T1,经分子生物学鉴定,其为芬氏纤维微菌（Cellulosimicrobium funkei）。将T1按单菌种连续挂膜法固定在活性炭上,采用固定化生物活性炭（Immobilized Biological Activated Carbon,IBAC）技术处理pH=4、Pb²⁺含量为30 mg/L、Zn²⁺含量为100 mg/L的模拟铅锌矿山酸性废水,并与单纯活性炭吸附工艺进行对比,试验结果表明：IBAC工艺对模拟废水中Zn²⁺、Pb²⁺的7 d平均去除率分别达75.28%和74.16%,处理后废水的pH值提高至6.8~7.5;单纯活性炭吸附工艺虽然在处理模拟废水的开始阶段可取得高达96.80%和95.21%的Pb²⁺、Zn²⁺去除率,但80 h后Pb²⁺、Zn²⁺的去除率分别下降到只有9.65%和12.93%,而IBAC工艺的Pb²⁺、Zn²⁺去除率始终保持在68.27%~76.25%和71.27%~77.89%的较高水平。扫描电镜捡测结果显示：活性炭挂膜后颗粒表面被T1覆盖,变得更为粗糙,孔隙更多;T1呈纤维状,吸附Pb²⁺、Zn²⁺后体积膨胀,相互间黏结性更强。以上研究成果可为IBAC技术处理铅锌矿山酸性废水的工业化提供参考。     

高岭土对含有Cu2+和Pb2+污水吸附性实验

这是一篇环境工程领域的论文。为了研究高岭土对含有Cu²⁺和Pb²⁺污水吸附性能的影响,开展了不同初始浓度、温度、吸附时间、高岭土掺量和pH值作用下高岭土吸附重金属离子实验,并分析了高岭土对Cu²⁺和Pb²⁺共同吸附实验结果。结果表明：高岭土吸附金属Pb²⁺离子的效果要好于高岭土吸附金属Cu²⁺离子的效果。结合实验结果和经济效益而言,在初始浓度为200 mg/L,pH值为6、温度为30℃,高岭土掺量为1.5 g,吸附时间为2.0 h时,高岭土对金属Pb²⁺和Cu²⁺离子的吸附效果较优,其中金属Pb²⁺离子的吸附量分别达到了56.38、56.22、58.76、35.75、和42.42 mg/g,金属Cu²⁺离子的吸附量45.99、47.45、47.27、25.26、22.52 mg/g。整体上,高岭土对共同吸附金属离子(Cu²⁺、Pb²⁺     

蛇纹石负载羟基磷灰石对矿区地下水中氟、铁和锰的动态吸附性能

针对矿区地下水中氟、铁、锰污染超标问题,利用湿法化学共沉淀法制备蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂,通过动态吸附试验,研究Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的同步吸附性能,考察吸附床高度、流速及进水质量浓度对穿透过程的影响。采用Adams-Bohart,Thomas模型拟合和SEM,EDS,XRD,BET,FT-IR等微观表征,分析Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附机理。结果表明,制备的Srp/HAP复合吸附剂颗粒紧实,既有Srp表面的片状卷曲结构,又解决了HAP表面团聚问题,负载后颗粒的比表面积、孔容均有明显增加,具有较好的表面孔隙结构,有利于氟、铁、锰的同步吸附去除。吸附柱吸附总量随床柱传质区高度的增加和3种离子初始质量浓度的升高而增加;在进水流速为4 m L/min时动态柱对离子的动态吸附容量最高,流速过大和过小都不利于复合吸附剂的动态吸附;在吸附剂填充高度15 cm,进水流速为4 m L/min时,动态柱对初始质量浓...     

铅离子印迹聚氨酯树脂的吸附性能

为了制备一种高效的Pb²⁺吸附树脂,探究其对Pb²⁺的吸附规律。以二苯基亚甲基二异氰酸酯（MDI）,三羟甲基丙烷（TMP）及聚丙二醇（PPG-600）为原料合成聚氨酯预聚体（PU）,然后,在PU端基异氰酸根上接枝螯合剂二乙烯三胺（DETA）,同时加入Pb2+模板、交联剂制备了铅离子印迹/螯合聚氨酯树脂（PU-DETA-IIP）。利用红外光谱（FT-IR）、比表面积分析（BET）进行表征。考察了DETA、Pb²⁺模板用量对吸附性能的影响,并以硝酸铅溶液模拟Pb²⁺废水进行吸附试验,优化了吸附工艺参数,测定了PU-DETA-IIP的吸附性能。结果表明：螯合剂DETA和模板Pb²⁺用量分别为1.4 g和1.2 g,在最佳吸附条件Pb2+初始浓度为200 mg/L、吸附温度为303 K、时间为120 min、pH＝5时,PU-DETA-IIP的吸附量和去除率分别达到39.92 mg/g和99.80%,印迹因子QPU-DETA-IIP/QPU-DETA-NIIP为1.47,选择性系数QPb/QFe达到21.73,具有较好印迹效果。     

天然斜发沸石吸附废水中Pb2+、Cd2+、Ni2+、Zn2+的试验研究

用山东潍坊涌泉天然斜发沸石对模拟含重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺、 Ni²⁺、Zn²⁺ 的废水分别进行了试验研究。结果表明,该地天然斜发沸石对废水中的Pb²⁺有较高的去除率,可以作为重金属离子Pb²⁺的吸附剂使用。     

草酸法改性锰矿自水中吸附去除Ni2+

以草酸法改性锰矿和天然锰矿为吸附剂,研究了pH值、吸附时间、投加量对Ni²⁺吸附去除率的影响,并测定了饱和吸附量。结果表明,Ni²⁺的吸附-pH曲线呈“S”形特征,对Ni²的吸附去除率随吸附时间的延长和改性锰矿投加量的增加而提高;在25 ℃、吸附体系pH=7.0、吸附剂浓度为0.2 g/L的条件下,草酸法改性锰矿和天然锰矿对Ni²⁺的饱和吸附量分别为32.3 mg［Ni²⁺］/g和11.6 mg［Ni²⁺］/g,提高了约2.8倍。改性锰矿有望成为处理含Ni²⁺废水的新型吸附材料。     

基于金属离子配位调控分子组装的淀粉废水磁分离净化技术基础研究

针对淀粉废水有机物含量高、难降解等特点,提出了金属离子调控淀粉大分子结构-磁絮凝高效沉淀分离净化技术路线,研究了不同金属离子与淀粉的配位组装行为及磁分离技术对淀粉废水的净化作用机制。结果表明:金属离子与淀粉作用可形成金属离子-淀粉高分子络合沉淀物,当铁离子、铝离子或铅离子用量分别为4.2 g/L、5.65 g/L和2.5 g/L时,COD去除率均可达90%;不同金属离子调控淀粉分离净化效率的顺序为:Fe³⁺=Pb²⁺> Al³⁺> Ca²⁺。沉降试验和粒度分析结果表明,金属离子-淀粉颗粒粒度极细、部分呈胶态结构,沉降分离效率很低;金属离子-淀粉颗粒可与磁性晶核发生异相凝聚形成具有磁性的核壳状包裹体,在磁场中实现快速沉降分离。金属离子的配位调控分子组装和磁分离技术为高浓度淀粉废水的高效净化提供了新的解决方案。     

膨润土对废水中Ni2+的吸附特性研究

为考察膨润土作为吸附剂对含Ni²⁺废水的处理效果,配制不同Ni²⁺初始浓度的溶液作为模拟废水,以山东莱阳鑫达矿业有限公司的天然钙基膨润土为吸附剂进行吸附试验。结果表明：随着Ni²⁺初始浓度的增加,膨润土对Ni²⁺的吸附率逐渐降低;膨润土对Ni²⁺的吸附率随固液比的增加而提高,但增加固液比降低了单位吸附剂的利用率,还提高了后续处理的难度;振荡速度对于膨润土吸附效果影响不大,可以忽略;随着pH值的提高,膨润土对Ni²⁺的去除率逐渐提高;Ni2+的初始浓度为100 mg/L、固液比为12.5 g/L、无振荡,自然pH时,Ni²⁺去除率可达95%以上。为考察溶液pH对膨润土吸附Ni²⁺的影响,考察了不同pH条件下膨润土对Ni²⁺的饱和吸附量,并对其机理进行了分析,结果表明：当溶液pH<7时,H+会与Ni²⁺发生竞争吸附从而降低Ni²⁺吸附率;pH值的提高有利于Ni²⁺的去除,但pH>7.5后Ni²⁺的水解成为主要去除机制;不同pH下,Ni²⁺的不同存在形态也对吸附率产生了影响。试验结果对膨润土作为吸附材料的工业化应用具有指导意义。     

NaOH改性粉煤灰对废水中Pb2+的吸附特性研究

采用批吸附试验探究NaOH改性粉煤灰对含Pb2+废水吸附特性。结果表明,NaOH改性粉煤灰对Pb2+具有较强的吸附效果,在固液比为0.9 g/L、温度为25℃、Pb²⁺溶液质量浓度为100 mg/L条件下,吸附反应在30 min基本达到平衡,Pb2+去除率为96.02%,吸附容量为106.69 mg/g。由吸附等温线模型得出吸附主要在单分子层表面进行。吸附动力学特征表明吸附主要限速步骤为化学吸附。吸附反应存在物理吸附和化学吸附。     

银锌渣制备高纯氧化铋除铅银的研究

银锌渣经HCl-NaClO₃-NaCl 溶液浸取得到BiCl₃ 溶液, BiCl₃ 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺含量分别高达1371.4 mg/L 和46.1 mg/L。在此BiCl₃ 溶液中, 采用银锌渣除Pb²⁺ 、Nal 除Ag⁺, 当银锌渣除铅条件为液固比10∶1、起始pH 值0.3～0.4、搅拌速度1 000 r/min、反应时间不超过15 min、加入NaI 的量为理论量的1.2～1.4 倍除银铅时, 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺降到1 mg/L 左右, 将除Pb²⁺ 、Ag⁺后的BiCl₃ 溶液水解、转化可以制得高纯Bi₂O₃ 。     

超重力法制备高分散性镁铝水滑石及其对铀酰离子的吸附性能

以硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O)和硝酸铝(Al(NO₃)₃·9H₂O)为原料、尿素(CO(NH₂)₂)为沉淀剂,利用超重力法制备了粒径分布均匀、高分散的片状微细镁铝水滑石。通过扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分布仪对样品进行了分析表征,比较了传统水热合成法与超重力法制备镁铝水滑石的形貌和粒径分布,分析了镁铝水滑石微细颗粒间形成团聚的机理,考察了异丁醇共沸蒸馏干燥工艺对产品分散性的影响,并研究了制备的镁铝水滑石(Mg-Al-LDHs)对铀酰离子(UO₂²⁺)的吸附性能。结果表明,利用超重力法制备的微细Mg-Al-LDHs粒径分布均匀,为六方片状,粒径在1～2.5 μm之间; 使用非均相共沸蒸馏方法进行干燥,可有效防止Mg-Al-LDHs粉体团聚。在吸附时间120 min、UO₂²⁺初始浓度35 mg/L、吸附剂投加量0.01 g(废水体积30 mL)、pH=6、吸附温度50 ℃条件下,Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺的饱和吸附量为118.57 mg/g。表明Mg-Al-LDHs对UO₂²⁺具有良好的吸附性能,是处理含铀废水的一种潜在吸附剂。     

钛插层蒙脱石对Zn2+的吸附研究

为了去除废水中Zn²⁺,以提纯钠化蒙脱石(Na-mt)为原料,采用溶胶凝胶法将Ti⁴⁺插层进入Na-mt层间制备钛插层蒙脱石(Ti-Imt)材料。XRD、SEM及表面积分析表明Ti-Imt的晶面间距增大到2.94 nm,具有较大的比表面积,片层之间存在着较大且形状不均匀的空隙结构。采用Ti-Imt对Zn²⁺进行吸附,升温有利于吸附; pH值为6时吸附性能最佳,吸附平衡时间为60 min,饱和吸附量为38.47 mg/g,Zn²⁺去除率达到96.18%。