镁-铝水滑石处理高氟水研究

含氟工业废水的排放污染水源,长期饮用高氟水引起各种氟中毒疾病。通过简单高效的化学处理方法使含氟水达到国家一级排放标准(10 mg·L^(-1))。以硝酸镁、硝酸铝为原料,尿素为沉淀剂,通过水热法成功制备镁铝层状双氢氧化物(Mg-Al-LDHs)材料。该层状材料经400℃焙烧后,层板有效空间增大,离子吸附性能增强,晶化程度高,结构稳定。考察400℃焙烧后Mg-AlLDHs层状材料对高氟水中氟离子(F!)吸收的影响。实验结果表明Mg/Al物质的量比为2∶1,反应时间为2 h时,F!去除率82. 61%,实现高效除氟。     

镁铝层状双金属氢氧化物对水体中钒吸附的性能

随着我国工业的快速发展,钒污染问题日益突出。为了更好地处理水体环境中钒污染问题,本试验采用共沉淀法合成镁铝层状双金属氢氧化物(Mg-Al LDHs),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)3种表征手段对材料进行表征分析。结果表明,Mg-Al LDHs结构完整,结晶度较高,有良好的层状结构,符合典型的水滑石结构。另外,还对吸附剂与钒的等温吸附和吸附动力学进行了研究。等温吸附试验表明,Mg-Al LDHs对钒吸附的等温吸附曲线与Freundlich模型更为相符,对钒的最大吸附量达到394.64 mg/g,表明Mg-Al LDHs对钒的吸附行为发生了非均质分布多吸附位点吸附。吸附动力学试验表明,准二级动力学模型能够更好地描述Mg-Al LDHs对钒的吸附行为,说明吸附反应速率的控制步骤为化学反应过程。对比其他类型的吸附剂,Mg-Al LDHs对钒具有极高的吸附能力,且绿色环保,对治理阴离子形态钒污染水体具有极高的应用潜力。     

大孔树脂（XAD—2）吸附苯酚的动力学及机理研究

本工作以大孔树脂Amberlite XAD-2为吸附剂,通过柱技术研究了动态吸附—脱附苯酚的动力学。其中包括判定吸附、脱附过程是否可逆,确定吸附、脱附级数和建立速度方程,求出不同温度下的吸附、脱附速度常数,然后依据速度常数计算出吸附、脱附活化能,并比较二者的差异及阐明造成这种差异的原因。最后通过红外分析与电镜研究,简单地讨论了吸附活性中心、孔结构与吸附性能的关系等机理问题。     

锌镁铝类水滑石的制备与表征研究

以锌、镁、铝的水合硝酸盐及尿素等为主要原料,通过水热合成法制备具有层状结构的锌镁铝类水滑石(ZnMgAl-HTLCs).采用XRD、SEM、FT-IR及MP-AES等对样品的晶体结构、微观形貌、元素组成及材料表面性质等进行了表征分析.考察了锌的掺杂量、尿素浓度、二价三价金属离子比和溶剂等因素对水滑石结构及形貌的影响.结果表明,M2 +/M3为4.5∶1 ～6∶1,锌的掺入比例在10％～30％之间,尿素的浓度为0.54 ～0.61 mol/L,时间为24h,可以得到结构单一和形貌较好的锌镁铝类水滑石.     

镁铝铁三元类水滑石对印染废水的吸附性能研究

采用共沉淀法合成出一系列镁铝铁不同摩尔比的磷酸二氢根型三元类水滑石（HTLCs）;考察了该类水滑石及其焙烧产物（cHTL）对直接大红染料废水的吸附性能。实验结果表明,以镁铝铁摩尔比为3：0．25：0．75制得的HTLCs对直接大红的脱色效果最好;HTLCs和cHTL对直接大红染料的吸附规律均更好地符合准二级动力学方程和Langmuir等温式,但cHTL的吸附量明显高于HTLCs;两者的饱和吸附量分别为112．65mg·g^-1和359．05mg·g^-1;经5次重复利用的HTLCs和cHTL对直接大红的脱色。率仍高达80%以上。     

焙烧层状氢氧化镁铝吸附脱除水中苯酚的研究

用层状氢氧化镁铝的焙烧产物吸附水中苯酚,研究了吸附剂用量、吸附时间、温度、溶液pH值等条件对吸附性能的影响。结果表明,吸附主要发生在90min内,吸附量随着温度的升高而增加。溶液初始pH值对吸附影响较大,pH值在6～11范围内吸附效果较酸性时好。吸附符合Langmiur等温线,饱和吸附量为0.557mg/g。     

LDHs覆膜改性活性炭对水中磷的吸附特性研究

采用水热共沉淀法合成两种层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs和MgFe-LDHs)覆膜于活性炭,并研究了其对水中磷的吸附特性。结果表明,在pH=7、温度为298.15 K、吸附时间为4 h时,MgAl-LDHs和MgFe-LDHs改性基质对磷酸盐最大理论吸附容量分别为3.158 mg/g和4.557 mg/g。吸附过程更加符合Langmuir等温模型和拟二级动力学吸附模型,以均匀单分子层化学吸附为主。当磷酸盐初始浓度为0.5 mg/L和2 mg/L时,MgAl-LDHs改性基质的饱和吸附容量接近MgFe-LDHs改性基质的2倍,MgAl-LDHs改性基质更适合作为吸附剂。LDHs改性基质吸附磷酸盐的热力学参数ΔG⁰<0、ΔH⁰<0,说明吸附过程是自发的放热过程,低温更有利于提高吸附效果。     

反应时间对镁铝水滑石制备及其吸附性能的影响

采用共沉淀法制备镁铝水滑石,并利用XRD、SEM、FT-IR对反应产物进行表征,研究了反应时间对水滑石物相组成、微观结构和对盐酸四环素吸附性能的影响,对土壤污染治理和修复具有重要的现实意义.结果分析表明,当反应时间为12 h时制备的镁铝水滑石对盐酸四环素有较好的吸附效果,吸附率为70.82％.镁铝水滑石对盐酸四环素的吸...     

Ni-Ti-LDHs的合成、表征及其对乙硫醇的吸附性能

天然气中乙硫醇的脱除是一项研究重点课题。采用共沉淀法合成Ni-Ti-LDHs,对样品进行XRD、SEM、FT-IR、TG-DTA测试与表征,通过动态吸附法评价Ni-Ti-LDHs对乙硫醇的吸附性能。研究结果表明,通过共沉淀法合成的Ni-Ti-LDHs具有层状结构,其层间为NO₃^-,层状Ni-Ti-LDHs对乙硫醇的穿透吸附量为19.74 mg/g。碱性层状Ni-Ti-LDHs对乙硫醇有较好的吸附性能。     

Cu Al-LDHs/生物质炭的制备及对水中磷的去除

采用水热法制备铜铝层状双金属氢氧化物,负载在剑麻生物质炭上,得到CuAl-LDHs/生物质炭,通过SEM、BET、XRD和FTIR等对结构进行表征,考察了初始pH值、投加量、吸附时间和温度等对吸附除磷的影响,并讨论了吸附动力学与等温吸附特性。结果表明,制备的材料结晶度高、粒径小,平均孔径为4.37 nm;吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温方程。在pH为8.0,温度25℃时,对磷的最大吸附容量可达78.56 mg/g。     

纳米镁铝水滑石热分解机理及其动力学

以尿素为沉淀剂制备纳米镁铝水滑石(LDH),结合X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重-差热分析(TG-DTA)表征方法,研究了纳米LDH的热分解过程及其动力学。结果表明,纳米LDH热分解存在两个阶段:当热分解温度在410～527 K时,纳米LDH失去表面吸附水和层间结合水,其热分解动力学方程为随机核化Aurami方程Ⅰ;当温度在604～768 K时,纳米LDH Brucite层脱去羟基,CO_3~(2-)以CO_2形式逸出,其热分解动力学方程为三维扩散球形对称Jander方程。     

茶叶质铁对苯酚废水的吸附性能及动力学研究

研究了茶叶质铁对苯酚的吸附性能及吸附动力学.探讨了溶液的初始浓度、pH值、时间和温度对吸附性能的影响,并采用Langmuir等温吸附方程和-dc/dt=κcn动力学吸附速率方程探讨了等温吸附过程和吸附动力学过程.结果表明:茶叶质铁对苯酚吸附时,溶液最佳pH为9.0,苯酚初始浓度为200mg/L,吸附温度范围为50℃,吸...     

铁镁铝三元类水滑石对磷的吸附特性研究

采用低饱和共沉淀的方法合成了n(Fe)∶n(Mg)∶n(Al)=1∶1∶1的铁镁铝三元类水滑石。研究其对磷的吸附特性,考察了吸附时间、投加量、温度、p H等因素对吸附效果的影响。结果表明:此类水滑石对磷的吸附在前20 min吸附量急剧增加,40 min之后趋于稳定;当投加量为1.0 g/L时,吸附率和吸附容量都相对较高;初始p H为3~10时,对吸附效果无明显影响;温度对吸附效果影响较大,温度升高吸附量增加,表明此吸附过程是吸热过程。此类水滑石对磷的等温吸附数据与Langmuir方程的相关系数很高,45℃时饱和吸附量高达13.15 mg/g,同时吸附过程符合二级动力学模型。     

钙铝类水滑石的清洁制备及其对甲基橙的吸附

以氢氧化钙、氢氧化铝和碳酸钠为原料,利用清洁法制备了钙铝类水滑石,并探讨了制备方法对钙铝类水滑石吸附甲基橙(MO)性能的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、比表面积分析仪、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)表征其组成与结构.结果表明,与传统共沉淀法相比,在相同吸附条件下,清洁法制备的钙铝类水滑石(Ca4Al-LDHs-1)对MO的吸附性能更优,MO的去除率(90.4％)是共沉淀法的5.5倍.此外,Ca4Al-LDHs-1对MO的吸附更符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温方程,当MO初始质量浓度为600 mg/L时,Ca4Al-LDHs-1的平衡吸附容量达545 mg/g.     

镁铝类水滑石去除U(Ⅵ)的吸附研究

通过静态吸附试验,研究了镁铝类水滑石(Mg-Al LDH)对UO_2~(2+)的吸附效果。实验考察了初始pH、吸附剂投加量、吸附时间对Mg-Al LDH吸附U(VI)的影响。试验表明,Mg-Al LDH吸附U(Ⅵ)的最佳p H在6.77,反应在120 min达到平衡,Mg-Al LDH对U(VI)的饱和吸附量为53.4 mg/g。     

镁铝水滑石焙烧产物对甲基橙溶液的吸附性能

本文研究了Mg-Al-LDHs焙烧产物(LDO)对甲基橙的吸附性能并讨论了焙烧温度和吸附温度对反应的影响.结合XRD表征结果得到450℃焙烧产物在吸附甲基橙溶液后,恢复为LDHs层状结构;其对甲基橙溶液的吸附主要是层间吸附,即甲基橙可进入Mg-Al水滑石层间;此外,还对吸附动力学进行了讨论,结果表明:LDO对甲基橙的吸附符合准二级动力学模型.     

水滑石对水中磷的吸附特征及影响因素研究

以水滑石作为吸附剂,研究了其对水溶液中磷的吸附特征,并探讨了吸附时间、温度和pH等因素对吸附除磷的影响.结果表明,水滑石对磷的等温吸附教据与Langmuir和Freundlich方程的拟合优度很高,当温度为30℃时水滑石对磷的饱和吸附量可高达6.1 mg·g-1;水滑石对磷的吸附量在吸附初期随吸附时间急剧上升而后期趋于稳定,当初始磷的质量浓度在25～100 mg·L-1时,水滑石在30 min内可达吸附平衡;当磷的质量浓度小于300 mg·L-1时,温度在25～45℃变化对水滑石的磷吸附量几乎无影响;pH在4～8变化对水滑石吸附磷无明显影响.水滑石具有较强的磷素吸附能力和较大的吸附容量,能有效吸附水溶液中的磷,可作为磷吸附剂用于水体富营养化控制.     

Mg(Zn)-Al(Fe)层状双氢氧化物磷酸根吸附性能研究

采用共沉淀法合成Mg-Al-LDH、Mg-Fe-LDH和Zn-Al-LDH三类不同的层状双金属氢氧化物,系统研究其磷酸根吸附行为和影响因素。结果表明,Mg-Al-LDH对于磷酸根的饱和吸附量可达99.17 mg/g,吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型,弱酸性环境和金属阳离子的存在有利于磷酸根的吸附,而阴离子的加入则会抑制磷酸根的吸附。磷酸根在Mg-Al-LDH表面的吸附是静电吸引、化学吸附和阴离子插层共同作用的结果。     

镁铝层状双金属氢氧化物对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸收动力学研究

研究了柠檬酸盐(C_6H_5O^(3-)_7)、苹果酸盐(C_4H_4O(3-)_7)、苹果酸盐(C_4H_4O^(2-)_5)和酒石酸盐(C_4H_4O(2-)_5)和酒石酸盐(C_4H_4O^(2-)_6)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu(2-)_6)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu(2+)的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu⁽²⁺⁾和Cd(2+)和Cd⁽²⁺⁾溶液中时,Cu(2+)溶液中时,Cu⁽²⁺⁾和Cd(2+)和Cd⁽²⁺⁾的浓度随着温度的升高而降低。结果表明,对重金属离子的吸收主要归因于重金属离子与有机酸阴离子之间发生了螯合作用,并发现吸收速率方程取决于形成的螯合物的类型。