氨基化碳化凹凸棒石的水热制备及对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

以凹凸棒石(AT)为导向硬模板,葡萄糖和氨水为原料,采用水热碳(C)化法一步制备出氨基化碳化凹凸棒石复合粉体,并用扫描电子显微镜、Fourier红外光谱、元素分析、Zeta电势、Raman光谱、热重分析对复合粉体进行表征分析,研究复合粉体对水中Cr(Ⅵ)的吸附-还原性能。结果表明:氨基化碳化凹凸棒石复合粉体表面富含含氧基团(如羟基、羧基、酮基等)及氨基等活性基团。复合粉体对Cr(Ⅵ)和总铬去除率显著高于碳化凹凸棒石和AT,但和活性炭没有显著差异。复合粉体对Cr(Ⅵ)去除率显著高于总铬,表明复合粉体具有一定的还原性能;Cr(Ⅵ)和总铬去除率均随着Na_2SO_4浓度的增加而减小。对总铬的吸附动力学过程符合准二级动力学模型。对总铬吸附过程适合用Langmuir模型来描述,在288、298、308、318和328 K时,最大吸附量分别为81.5、92.6、109.9、120.5和132.7 mg/g。在研究的温度范围内,Gibbs自由能变为-16.5～-20.8 kJ/mol,焓变为15.6kJ/mol,熵变为110.9～114.1J/(mol·K),表明该吸附是自发、吸热和熵增过程。     

铁锰氧化物改性沸石对Cr(Ⅵ)的吸附性能

铬污染是水环境的重要威胁之一.本文采用广东云浮产天然沸石制取了铁锰氧化物改性沸石,并对改性沸石进行了表征,对其吸附去除Cr(Ⅵ)的特性进行了研究.结果表明,铁锰氧化物改性沸石表面松散的颗粒杂质显著减少,多孔状结构得到加强.改性沸石和天然沸石对Cr(Ⅵ)的去除率均呈快速上升然后逐渐趋于稳定,分别在30min和50min时达到平衡状态.改性沸石吸附速率较快,去除率也得到明显提高.拟合结果表明,两种沸石对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级反应动力学.加大沸石投加量在提高Cr(Ⅵ)去除率的同时也产生浑浊,综合考虑去除效果和实用性,用于除Cr(Ⅵ)的改性沸石最佳投加量为1.0g/L.随pH值的升高改性沸石的去除率略有增加,但pH值低于2.0时去除率显著下降.共存腐殖酸等有机物会产生竞争吸附,并降低Cr(Ⅵ)的去除率.     

氨基化碳化凹凸棒石的水热制备及对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能EI北大核心CSCD

以凹凸棒石（AT）为导向硬模板,葡萄糖和氨水为原料,采用水热碳（C）化法一步制备出氨基化碳化凹凸棒石复合粉体,并用扫描电子显微镜、Fourier红外光谱、元素分析、Zeta电势、Raman光谱、热重分析对复合粉体进行表征分析,研究复合粉体对水中Cr（1Ⅵ）的吸附一还原性能。结果表明：氨基化碳化凹凸棒石复合粉体表面富含含氧基团（如羟基、羧基、酮基等）及氨基等活性基团。复合粉体对Cr（Ⅵ）和总铬去除率显著高于碳化凹凸棒石和AT,但和活性炭没有显著差异。复合粉体对Cr（Ⅵ）去除率显著高于总铬,表明复合粉体具有一定的还原性能;Cr（Ⅵ）和总铬去除率均随着Na2s04浓度的增加而减小。对总铬的吸附动力学过程符合准二级动力学模型。对总铬吸附过程适合用Langmuir模型来描述,在288、298、308、318和328K时,最大吸附量分别为81．5、92．6、109．9、120．5和132．7mg／g。在研究的温度范围内,Gibbs自由能变为-16．5～20．8kJ／mol,焓变为15．6kJ／mol,熵变为110．9～114．1J／（mol·K）,表明该吸附是自发、吸热和熵增过程。     

高分子重金属絮凝剂CSAX除铬性能研究

采用高分子重金属絮凝剂交联淀粉-接枝丙烯酰胺-共聚黄原酸酯(CSAX)絮凝去除废水中的Cr(Ⅵ)和总铬,研究了Cr(Ⅵ)和总铬的去除机理及影响的因素。实验发现:pH值在2～5范围内,pH值越低越有利于Cr(Ⅵ)的去除;pH值越高越有利于总铬的去除;分段调节pH值絮凝可显著提高Cr(Ⅵ)和总铬的去除率,对Cr(Ⅵ)去除率可达99.9%,对总铬的去除率可以达到96.5%;铝盐复配对总铬的去除影响不大,去除率略有提高。结果表明,用CSAX絮凝法去除Cr(Ⅵ)和总铬,操作简便易行,效果好。     

壳聚糖处理含铬(Ⅵ)废液的研究

使用壳聚糖和改性壳聚糖吸附法分别处理含铬(Ⅵ)模拟废水。研究了吸附剂用量、吸附时间、废水酸度及铬(Ⅵ)离子初始浓度等对铬(Ⅵ)离子去除率的影响。并探讨不同壳聚糖的吸附效果。实验表明,Na2S改性后的壳聚糖对Cr(Ⅵ)吸附效果最为理想。该法简便,去除率高。     

改性绿豆壳对工业废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用绿豆壳作吸附剂,通过改性后对工业废水中铬离子Cr(Ⅵ)进行吸附试验,分别考察了吸附时间、pH、离子浓度、样品用量以及温度对吸附效果的影响。结果表明:吸附率与样品投加量成正相关系,随Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而降低;随温度的增加而增大,1. 0000 g改性绿豆壳在pH=2. 0、T=25℃对初始浓度为70 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液吸附6 h,吸附率可达95. 40%。因此,改性绿豆壳对六价铬Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果,可作吸附剂用于工业废水中铬Cr(Ⅵ)污染的治理。     

负载金属捕获剂改性PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)特性

针对低温微污染水中(275 K)低浓度Cr(Ⅵ)离子(0.500 mg·L^-1),制备基于表面负载食品级单宁酸为金属捕获剂的改性PAC(TA-PAC),以HNO₃、NaOH氧化改性PAC为对照,研究了TA-PAC的表面物理化学特性和吸附性能,并进行了pH影响和吸附等温线拟合研究。结果表明:TA-PAC的比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳。TA-PAC对低温水中Cr(Ⅵ)及总铬的去除效果优于N-PAC和OH-PAC。酸性范围内(pH=3.0~6.0)TA-PAC对Cr(Ⅵ)及总铬的去除率均大于碱性范围(pH=7.0~10.0)。Freundlich 双参数吸附等温式对TA-HNC吸附水中低浓度总铬的吸附等温线拟合效果最好(R²=0.9941)。TA-PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)是一个极为复杂的过程,主要吸附机理可能包括表面还原作用、酯化/螯合作用和离子交换作用等。     

Adsorption characteristics of metal-capture-agent immobilized PAC for low concentration Cr(Ⅵ) in water at low temperature

针对低温微污染水中(275 K)低浓度Cr(Ⅵ)离子(0.500 mg·L^-1),制备基于表面负载食品级单宁酸为金属捕获剂的改性PAC(TA-PAC),以HNO₃、NaOH氧化改性PAC为对照,研究了TA-PAC的表面物理化学特性和吸附性能,并进行了pH影响和吸附等温线拟合研究。结果表明:TA-PAC的比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳。TA-PAC对低温水中Cr(Ⅵ)及总铬的去除效果优于N-PAC和OH-PAC。酸性范围内(pH=3.0~6.0)TA-PAC对Cr(Ⅵ)及总铬的去除率均大于碱性范围(pH=7.0~10.0)。Freundlich 双参数吸附等温式对TA-HNC吸附水中低浓度总铬的吸附等温线拟合效果最好(R²=0.9941)。TA-PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)是一个极为复杂的过程,主要吸附机理可能包括表面还原作用、酯化/螯合作用和离子交换作用等。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe~(2+)溶液为原料、NaBH_4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(n ZⅥ)复合材料GAC-n ZⅥ,用扫描电镜对GAC-n ZⅥ进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,GAC能阻止n ZⅥ颗粒聚集,合成的GAC-nZⅥ能有效去除水中的Cr(Ⅵ)。在Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZⅥ3.0g/L的条件下反应5min,Cr(Ⅵ)去除率为99.4%。pH=2.0～4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1mg/L,表明残留少量Cr(Ⅲ)。随pH值和Cr(Ⅵ)浓度增加,Cr(Ⅵ)去除率降低;随反应温度和GAC-nZⅥ投加量增加,Cr(Ⅵ)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(Ⅵ)的去除过程。相同条件下,GAC-n ZⅥ去除Cr(Ⅵ)的反应速率常数达0.19797min~(-1),为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023min~(-1)的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-n ZⅥ投加量增加,反应速率常数增加。     

有机改性膨润土用于含铬废水处理和 铬污染土壤修复的探究

用有机改性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）对钠基膨润土进行改性,研究了钠基膨润土改性前后对废水中Cr（Ⅵ）的吸附效果。探讨了吸附时间、溶液pH、膨润土投加量、吸附温度等对吸附效果的影响。实验得到钠基膨润土的最佳吸附条件：40 min、pH=7.0、15 g/L、20～30 ℃;改性膨润土的最佳吸附条件：40 min、pH=6.0、10 g/L、30 ℃。通过有机改性,吸附效果从50%显著提升至95%以上,表明改性膨润土对废水中Cr（Ⅵ）具有更好的去除效果。实验进一步探讨了改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附规律,改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附行为符合Langmuir方程,还初步考察了改性膨润土应用于铬污染土壤的修复效果,对铬污染土壤的修复效果明显优于钠基膨润土,去除率达90%以上。     

超声波对硝酸改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响

用硝酸对活性炭进行了表面改性,并在静态条件下,考察了超声波对改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响。结果表明,改性使活性炭表面酸性官能团数量显著增加;有/无超声作用下,活性炭对Cr（Ⅵ）的去除率均随pH值的升高而下降;无超声作用时Cr（Ⅵ）去除率随接触时间的延长持续上升至平衡,而超声作用下去除率先快速上升至近平衡,再小幅下降后又缓慢升至平衡;Cr（Ⅵ）去除率随超声波功率的增大而降低;Freundlich模型能更好描述该吸附过程,超声波的引入对活性炭吸附Cr（Ⅵ）有一定抑制作用。     

不同表面改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)的研究

研究了不同表面改性对活性炭吸附废水中Cr(Ⅵ)的影响,将活性炭AC0在2 mol.L-1的HNO3、HCl、H2O2溶液中静置12 h并经过马弗炉煅烧后制得改性活性炭AC1、AC2、AC3。分别考察溶液的pH、吸附时间、温度对废水中Cr(Ⅵ)离子去除率的影响,采用滴定法定量检测活性炭表面的离子交换容量。结果表明:活性炭经过HNO3、HCl改性后,其Cr(Ⅵ)的吸附容量和吸附速度均显著改变,AC1、AC2阳离子交换容量分别为2.21、1.66 mmol.g-1,是AC0的1.7倍、1.28倍。活性炭对Cr(Ⅵ)离子的去除率强烈地依赖于溶液的pH,当溶液pH值控制在2.0～3.0时,Cr(Ⅵ)离子的去除率达到99%左右,随后骤然降低,但是AC1、AC2对Cr(Ⅵ)离子的去除率还能保持在一个较高的水准。     

QCS-TBT有机无机杂化膜对重金属Cr(Ⅵ)吸附性能研究

利用溶胶-凝胶法制备出一系列季铵化壳聚糖-钛酸正丁酯有机无机杂化膜,该杂化膜能够较好地对水中Cr(Ⅵ)进行化学和物理吸附。研究了杂化膜中钛酸正丁酯含量、溶液pH值、吸附时间和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附能力的影响。结果表明:当Cr(Ⅵ)初始浓度为40mg/L时,钛酸正丁酯质量分数为20%、pH值为3,吸附时间为3.5h时,该有机无机杂化膜最佳吸附量为15.6mg/g。     

改性甘蔗渣制备活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用20%氯化锌浸泡甘蔗渣,改性后碳化制备活性炭,对Cr(Ⅵ)进行吸附研究。考察了活性炭的投加量、溶液pH、吸附时间、初始浓度、温度等因素对吸附的影响。结果显示,在ρ[Cr(Ⅵ)]为50 mg/L、ρ(吸附剂)为3 g/L、pH为2、吸附θ为50℃、t为45 min的条件下,废水中Cr(Ⅵ)的去除率可高达99.9%,最大的吸附量为166.51mg/g。活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可以用Langmuir、Freundlich、Temkin等温吸附方程和二级吸附速率方程进行描述。     

改性锯末对水中Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能实验研究

以甲醛或硝酸化学改性的锯末为吸附剂,研究了两种改性锯末对水中Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能,探讨了改性锯末的用量、重金属质量浓度、pH、吸附时间等因素对吸附效果的影响,得到了最佳吸附条件。实验结果表明:在废水中Cr(Ⅵ)的质量浓度80mg/L,pH为1.0~2.0,吸附时间2h,改性锯末用量60g/L的条件下,两种改性锯末对铬Cr(Ⅵ)的去除率均在95%以上;当Cu(Ⅱ)的质量浓度为100mg/L、pH5.0~6.0、吸附时间90min、锯末用量30g/L时,甲醛改性锯末对Cu(Ⅱ)的去除率高于90%,而硝酸改性锯末对Cu(Ⅱ)的去除率仅有72%。     

水热法改性凹凸棒石及其吸附性能的研究

分别以葡萄糖和淀粉为碳前驱体,凹凸棒石为原料,水热法制备有机改性凹凸棒石。通过扫描电镜(SEM)、红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)以及吸附性能,考察葡萄糖和淀粉对凹凸棒石的形貌和性能的影响。结果表明,在制备改性凹凸棒石的过程中,碳前驱体对产物形貌和吸附性能有着明显的影响。葡萄糖分子在水热条件下碳化为直径50 nm碳颗粒,均匀负载在凹凸棒石表面,复合材料中含有─CH有机官能团;淀粉碳化为直径40~80 nm的碳球,不均匀的负载在凹凸棒石的表面,且表面含有─CH有机官能团。采用葡萄糖和淀粉为碳源的有机改性凹凸棒石对苯酚的去除率分别为70%和46%,分别是纯凹凸棒石对苯酚去除率的4倍和2.5倍。     

改性糠醛渣对Cr(Ⅵ)的吸附性能

为了研究改性糠醛渣对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用红外光谱、扫描电镜、零电荷点对吸附剂进行了表征,考察了改性糠醛渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、温度、吸附时间等因素对改性糠醛渣吸附Cr(Ⅵ)的影响,并研究了动力学机制。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L,改性糠醛渣投加量为0. 07 g,溶液pH为1～3,在20℃条件下吸附50 min时,去除率可达96. 43%。吸附动力学过程符合准二级动力学方程。再生试验结果表明改性糠醛渣具有良好的重复使用性能。     

核桃壳水热炭对六价铬的吸附特性

以核桃壳为前体采用水热炭化法制备水热炭,利用低温液氮物理吸附仪和傅里叶变换红外光谱仪测定水热炭的孔结构和表面官能团;实验研究其对液相中Cr(Ⅵ)的吸附特性,考察吸附剂加入量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,水热炭的孔径分布范围较宽,表面含氧官能团丰富,能够很好地吸附溶液中的六价铬;溶液pH值对Cr(Ⅵ)的脱除影响很大,pH值呈酸性时吸附效果较好,pH值为2时脱除率达98.85%.当反应温度35℃、Cr(Ⅵ)初始浓度50mg/L、水热炭投加量为16g/L、pH值为6、吸附时间为100min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率可达98%以上。核桃壳水热炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,可用Freundlich吸附等温模型来描述,吸附等温线的线性相关性显著。     

硫化改性柚子皮对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

柚子皮(PP)通过二硫化碳改性制备改性柚子皮XPP。考察溶液pH、温度、浓度和时间对其从水溶液中吸附Cr(Ⅵ)的影响。同等条件下XPP比APP的吸附量提高。最佳的溶液pH值为1.0,升温有利于吸附的进行。XPP对Cr(Ⅵ)的吸附量随溶液浓度的增加而增加,吸附符合Langmuir吸附模型,XPP在40℃最大吸附量为16.67 mg/g;吸附在300 min时基本上达到平衡,吸附符合准二级动力学方程。     

氯化锌造孔壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用氯化锌浸渍活化法制备了氯化锌造孔壳炭,研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,并采用SEM、FTIR和BET等方法对改性壳炭的结构进行了表征。结果表明,处理初始Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L的水样,当温度为25℃,改性壳炭投加量为0.5 g,pH为2.0,吸附时间为180 min时,Cr(Ⅵ)去除率为98.8%,最大Cr(Ⅵ)吸附量为11.284 mg/g。拟合结果显示,Langmuir等温吸附方程可以较好地拟合改性壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程,该动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。