磁性类水滑石的制备和吸附水中磷的研究

采用共沉淀制备一系列磁性Mg-Al、Zn-Al、Mg-Fe和Zn-Fe类水滑石磷吸附剂,并研究了磁性类水滑石的组成、摩尔比、pH值、吸附剂用量等对含磷酸盐废水的吸附性能影响。结果表明,磁性类水滑石对磷酸根有良好的吸附效果,磁性类水滑石的金属组成对磷酸根吸附有显著影响,其中Mg/Al摩尔比为2∶1的磁性类水滑石在pH=5～7范围内吸附效果最好,吸附剂最佳投加量0.5 g,最高吸附量达47.1 mg/g。     

Zn-Al类水滑石磷吸附剂的制备及其吸附性能

采用共沉淀法制备了一系列Zn-Al类水滑石吸附剂,并考察了制备条件对其磷酸盐吸附性能的影响。结果表明,在制备温度为70℃、共沉淀剂为NaOH、陈化时间为6 h及焙烧温度为300℃时得到的Zn-Al类水滑石对城市污水处理厂污泥脱水液中磷酸盐的吸附效果最好,其饱和吸附容量达72.46 mg P·(g吸附剂)^-1。该吸附剂吸附水中磷的动力学拟合效果表现为假二级动力学方程>Elovich方程>假一级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir吸附模型。     

Mn2+掺杂Mg/Al水滑石强化水中磷酸盐吸附性能

由于磷酸盐过量引起的富营养化对生态系统和人类健康产生的不利影响，已成为迫切需要解决的全球性环境问题。采用共沉淀法制备了Mn²⁺掺杂的Mg/Al/Mn三元类水滑石材料，实现了废水中磷酸盐的有效去除。采用X射线衍射(XRD)技术对Mg/Al/Mn类水滑石的结构进行了表征，并考察了吸附时间、初始磷浓度以及溶液pH值对磷酸盐吸附效果的影响。结果表明：适量掺杂Mn²⁺能增大类水滑石的层间距，有利于磷酸盐的吸附。Mg/Al/Mn类水滑石对磷酸盐的吸附动力学过程符合准二级动力学模型，而吸附等温线适合用Langmuir模型描述。当Mn²⁺占所有金属离子百分比为2.5%时，理论饱和吸附量最大，达到119.7 mg/g,约为Mg/Al水滑石的2倍。此外，Mg/Al/Mn类水滑石还具有宽的pH值适应范围(3～11)。以上结果表明Mg/Al/Mn三元类水滑石是一种有前途的吸附剂，可用于废水中磷酸盐的高效处理。     

硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料的制备及性能研究

通过共沉淀法在一定温度下合成硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料。利用XRD、SEM、FTIR等对其进行表征。采用单因素实验探究吸附磷酸盐时影响因素(初始pH、吸附反应时间、溶液初始浓度),考察了复合材料的循环吸附性能。并研究吸附动力学模型和吸附等温模型。结果表明,当pH=4,处理25 mg/L磷酸二氢钾模拟废水,吸附反应时间11 h后,该复合材料对磷酸盐的吸附量达到最大值60.4 mg/g,去除率为96%。经过3次循环再生后,该复合材料对磷酸盐的吸附量仍保持在46 mg/g以上。经拟合结果发现硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料吸附磷酸盐符合拟二级动力学方程和Freundlich吸附等温模型。该吸附过程的吸附机理为化学吸附。     

Zn-Al水滑石及其焙烧产物对水中磷的吸附研究

用水热法制备了不同尿素浓度下的Zn-Al水滑石,焙烧后制得焙烧态水滑石,用XRD、SEM 、BET、FTIR等方法对样品进行了表征,考察了水滑石及焙烧产物对水中磷酸盐的吸附性能.结果表明:水滑石对磷酸盐的吸附基本符合假二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,当尿素浓度为0.6 mol/L,150℃水热24h,300...     

NiMgFe-LDHs的制备及性能研究

以镍、镁、铁的硝酸盐为原材料,采用变化pH水热法制备镍镁铁水滑石NiMgFe-LDHs。研究了溶液初始pH、溶液初始浓度、吸附时间、吸附剂用量等对水滑石吸附金橙Ⅱ的影响。结果表明,当pH为5,吸附剂用量20 mg,吸附时间40 min时,NiMgFe水滑石对50 mL初始浓度为20 mg/L金橙Ⅱ吸附率达97.05%。NiMgFe水滑石对金橙Ⅱ的吸附符合Langmuir等温吸附方程、准二级动力学模型。     

磁性镍铬水滑石的制备及性能研究

采用水热法制备NiCr水滑石,然后将水滑石与磁性基质Fe3O_4进行组装,合成磁性NiCr水滑石。通过XRD、SEM、FT-IR、BET、VSM等手段对Fe3O_4/NiCr-LDHs的性能进行了表征。以刚果红为目标污染物,考察了吸附时间、溶液初始pH、吸附剂投加量、溶液初始质量浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、等温线、吸附热力学进行了探讨。结果表明,在25℃、pH 4. 5条件下,0. 050 g的Fe3O_4/NiCr-LDHs对质量浓度为50 mg/L的刚果红去除率达96. 68%。吸附动力学和热力学研究表明,磁性NiCr水滑石对刚果红的吸附符合Langmuir等温吸附方程,吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程是自发进行,且在外部磁场作用下该磁性NiCr水滑石能够实现快速分离回收。     

水热法制备Mg-Fe类水滑石及对水中硫酸根离子吸附的研究

采用尿素分解水热合成法制备Mg-Fe类水滑石,并通过XRD,FF-IR表征.利用Mg-Fe类水滑石焙烧产物对水中硫酸根离子进行一定条件的吸附去除.结果表明,Mg-Fe类水滑石层间阴离子为碳酸根,结晶效果较好.焙烧后Mg-Fe类水滑石在pH =4～8,温度为35℃,对初始浓度500 mg/L硫酸根离子具有较好的吸附能力,90 min可快速达到吸附平衡,吸附数据表明该吸附符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,最大吸附量为151.51 mg/g.     

Zr~(4+)掺杂对Mg/Al水滑石磷酸根吸附行为的影响

采用共沉淀法制备了系列不同Zr~(4+)含量的Mg/Al/Zr三元类水滑石材料,研究了其对废水中磷酸根离子的吸附性能。采用XRD、DRIFTS、氮气吸脱附等对材料的结构及织构性质进行了表征,并研究了溶液初始pH以及竞争阴离子对磷吸附量的影响。结果表明:掺杂Zr~(4+)能提高类水滑石层板正电荷密度以及增大层间距,有利于磷酸根阴离子的吸附;Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,当n(Zr~(4+))/(Al~(3+)+Zr~(4+))=0.3时,理论饱和吸附量最大,达到76.6 mg/g,比Mg/Al水滑石高出28.7%;酸性环境有利于磷酸根的吸附,而二价阴离子的竞争吸附作用会显著降低磷吸附效果。Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附机理为静电吸引和阴离子交换协同作用。     

水滑石焙烧产物对阴离子染料靛蓝胭脂红的吸附特性

碳酸根型水滑石焙烧产物对阴离子染料具有特异的吸附性能。该研究考察了两种具有不同镁铝摩尔比的镁铝复合氧化物对靛蓝胭脂红的吸附性能,并探讨了焙烧温度、投加量、初始染料浓度、溶液初始pH以及共存阴离子这几个因素的影响。结果表明经过500℃焙烧处理后的水滑石对染料的去除效果最好,去除率高达95%,平衡吸附量高达811.5 mg/g（1.74 mmol/g）;且吸附过程不受初始溶液pH和共存阴离子的影响。水滑石焙烧产物直接用于印染废水处理,脱色率达68%~84%。     

Zr4+掺杂对Mg/Al水滑石磷吸附行为的影响

采用共沉淀法制备了系列不同Zr4+含量的Mg/Al/Zr三元类水滑石材料，研究了其对废水中磷酸根离子的吸附性能。采用XRD、DRIFTS、氮气吸脱附实验等手段对材料的结构及织构性质进行了表征，并研究了溶液初始pH以及竞争阴离子对磷吸附量的影响。结果表明：掺杂Zr4+能提高类水滑石层板正电荷密度以及增大层间距，有利于磷酸根阴离子的吸附；Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附过程符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型，当n(Zr4+)/(Al3++Zr4+)为0.3时，理论饱和吸附量最大，达到76.6 mg/g，比Mg/Al水滑石高出28.7%；酸性环境有利于磷酸根的吸附，而二价阴离子的竞争吸附作用会显著降低磷吸附效果。Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附机理为静电吸引和阴离子交换协同作用。     

NiMgFe-LDHs的制备及性能研究

以镍、镁、铁的硝酸盐为原材料,采用变化pH水热法制备镍镁铁水滑石NiMgFe-LDHs.研究了溶液初始pH、溶液初始浓度、吸附时间、吸附剂用量等对水滑石吸附金橙Ⅱ的影响.结果 表明,当pH为5,吸附剂用量20 mg,吸附时间40 min时,NiMgFe水滑石对50 mL初始浓度为20 mg/L金橙Ⅱ吸附率达97.05％...     

钙铝水滑石去除废水中高浓度草甘膦工艺研究

研究了Ca-Al水滑石去除高浓度草甘膦工艺，考察了温度、震荡速率、Ca-Al水滑石投加量、草甘膦初始浓度和溶液pH值等因素对草甘膦去除效果的影响。结果表明，Ca-Al水滑石去除高浓度草甘膦较佳工艺条件是草甘膦初始质量浓度5 g/L,温度55℃,时间8 h, Ca-Al水滑石投加量6 g/L,溶液初始pH 2.3,速率150 r/min,此时草甘膦的去除率91%以上，吸附量达763.23 mg/g。研究结果可为水滑石去除高浓度草甘膦提供基础数据与理论依据。     

水滑石焙烧产物对阴离子染料萘酚绿B的吸附动力学试验

研究了水滑石焙烧产物对萘酚绿B溶液的吸附动力学,考察了苯酚初始浓度和吸附剂投加量对吸附的影响,并用动力学模型进行了拟合。结果表明水滑石焙烧产物对萘酚绿B的吸附动力学过程可以用准二级模型进行描述。吸附平衡容量随着萘酚绿B初始浓度的增加、吸附剂投加量的降低而增加,而吸附速率随着萘酚绿B浓度的增加、吸附剂投加量的增加而降低。水滑石焙烧产物对萘酚绿B的吸附平衡遵循Langmuir等温线模型。颗粒内扩散模型分析表明水滑石焙烧产物在萘酚绿B溶液的吸附过程中,颗粒内扩散不是唯一的速率控制步骤。     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(VI)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(VI)的吸附性能。结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(VI)的吸附平衡时间约为15min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降。     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间约为15 min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降.     

ZnAlLa类水滑石对污泥脱水液中磷酸根的吸附

通过共沉淀法合成了ZnAlLa三元类水滑石,并考察了其结构特征和对磷酸根的吸附性能。结果表明,在保持类水滑石层状结构的条件下,La的适量掺杂可增强吸附剂对磷酸根的吸附。当Zn∶Al∶La摩尔比为2.00∶0.90∶0.10时,ZnAlLa类水滑石在24h内对污泥脱水液中磷酸根的吸附量为35.15mgP.g-1,比无La时的吸附量提高了41.9%。300℃焙烧处理后,ZnAlLa样品转化为亚稳态的复合金属氧化物,同时比表面积明显增加,其磷酸根吸附量约为焙烧前的1.48倍。ZnAlLa对磷酸根的吸附在pH变化及竞争离子存在时表现出较强的稳定性。该吸附剂对污泥脱水液中磷酸根的吸附符合假二级吸附动力学;吸附等温线表现为Langmuir型。     

稀土元素类水滑石的制备及其性能研究

采用共沉淀法制备了含有稀土元素镧、铈的类水滑石,XRD结果表明稀土元素的加入影响了水滑石原有的层状结构。红外结果表明,形成的化合物具有水滑石类化合物的官能团。水滑石热重分析曲线表明,400～500℃时层状结构开始破坏,600℃时完全转变为复合金属氧化物,层状结构完全破坏。采用单因素实验法研究了制备的稀土元素类水滑石的投加量、反应时间和溶液初始pH值对刚果红废水脱色率的影响。结果表明,水滑石投加量为4 g/L,反应时间为2 h,溶液初始pH值为5时,刚果红废水的脱色率可达94.63%。     

镁改性植物源生物炭的制备及其对磷酸盐的吸附特性

为处理含磷废水和实现农业废弃物的资源化利用，将小麦秸秆制成生物炭，通过MgCl₂溶液对其进行浸渍改性，探究改性生物炭对水中磷酸盐的吸附特性。结果表明：热解温度为600℃，0.1 mol/L MgCl₂溶液改性得到的小麦秸秆生物炭(WS-0.1Mg-600)在pH=7、初始磷酸盐浓度为10 mg/L时，对磷酸盐吸附效果最好；WS-Mg-600投加量为1.25 g/L时，对磷酸盐吸附量为(4.02±0.46)mg/g;WS-Mg-600吸附磷酸盐最佳pH为10。吸附过程符合拟二级动力学方程以及Langmuir模型，表明该吸附过程是以化学吸附为主，并为单层吸附。     

CoNiFe三元类水滑石的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了不同物质的量比的CoNiFe水滑石,利用FT-IR、SEM、BET等对其性能进行表征.以酸性红88为模拟废水,考察溶液初始pH、吸附剂投加量、吸附温度以及吸附时间等因素对吸附性能的影响,并对吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学进行研究,探讨了CoNiFe-LDH的循环再生性能.结果 表明,在25℃、pH...