PBMA/GMA-SiO2吸附剂的制备及其高效去除铅离子

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)功能化的纳米SiO2为单体,通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)法制备了PBMA/GMA-SiO2有机/无机复合吸附材料,并将其用于吸附含Pb2+的水溶液。考察了吸附时间、温度、pH以及Pb2+初始质量浓度对吸附效果的影响,并对其吸附动力学和热力学特性进行了探讨。结果表明,PBMA/GMA-SiO2对Pb2+具有良好的吸附性能,其对Pb2+的饱和吸附量为423.84mg/g,吸附最佳pH=5~6,平衡时间为1 h,去除率随Pb2+初始质量浓度的减小而增加。优化实验条件下,50 mg吸附剂在298 K时,对pH=6的50 mL 0.02 g/L含Pb2+溶液的去除率高达100%。热力学和动力学过程模拟结果表明,吸附的动力学过程比较符合准二级动力学速率方程,Langmuir等温方程比Freundlich等温方程更适合于描述此吸附行为。颗粒内扩散过程是吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤。吸附剂经过5次脱附、吸附后,依然具有较强吸附Pb2+的能力。     

LS-g-PAA/AMPS/APT树脂对亚甲基蓝的吸附性能研究

以木质素磺酸钠(LS-Na)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、凹凸棒石黏土(APT)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚反应合成了生物质LS-g-PAA/AMPS/APT高吸水性树脂吸附剂,利用FTIR和XRD分析了树脂的结构。考察了吸附剂用量、溶液p H、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度、吸附时间、吸附温度对MB的吸附性能的影响。结果显示,在200 m L、MB初始质量浓度为500 mg/L、吸附剂为0.1 g时,吸附量和吸附率分别达968 mg/g和96%。该树脂具有很强的p H敏感性和高吸附性能。平衡吸附数据基本满足Freundlich吸附等温方程。树脂对MB的吸附过程符合准二级动力学反应模型,主要为吸热化学吸附过程。     

一种新型球形纤维素吸附剂对水中Ni~(2+)的吸附行为

用静态法研究了一种新型球形纤维素吸附剂对水中Ni2+的吸附行为,探讨了吸附质的初始浓度、溶液的pH值、温度等因素对球形纤维素吸附剂吸附性能的影响,并进行了解析实验。结果表明:球形纤维素吸附剂吸附Ni2+的最佳pH值为8.0,而且Ni2+的初始浓度越大,球形纤维素吸附剂对其吸附量越高,当Ni2+的起始浓度达到235mg/L左右时,吸附量趋于饱和;采用浓度为1.5mol/L的HCl溶液作解吸液回收Ni2+的综合效果较好,回收率可达96.8%。     

锰改性膨润土深度处理含铅废水的试验研究

采用氯化锰对膨润土进行改性,并用于深度处理含铅废水,考察了吸附时间、溶液初始pH值及吸附剂投加量对Pb2+吸附率的影响。结果表明在原水中Pb2+的质量浓度为1 mg/L,pH值为6,吸附时间为40 min,吸附剂投加量为20 mg/L,混凝剂投加量为60 mg/L的条件下,Pb2+的吸附率达到95%以上,出水中Pb2+的质量浓度小于0.05 mg/L,满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的要求。     

颗粒化坡缕石表征及对Pb~(2+)的吸附特性

坡缕石黏土进行简单提纯后,和海藻酸钠、纯水充分混合(物料比为坡缕石∶海藻酸钠∶水=100 g∶9 g∶77 m L),并在潮湿密闭环境下浸润24 h,制成粒径5 mm颗粒。(105±2)℃干燥后,焙烧2 h,制备颗粒状坡缕石吸附剂,采用XRD、BET进行表征,通过静态吸附实验探讨了pH值、Pb⁽²⁺⁾初始浓度、反应时间和反应温度对吸附的影响,确立了颗粒化吸附剂对Pb(2+)初始浓度、反应时间和反应温度对吸附的影响,确立了颗粒化吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,在颗粒化后,坡缕石黏土主要XRD衍射峰得以保留;600℃下烧结,使比表面积降低,而孔容积增大。随着pH值增大,坡缕石颗粒吸附剂对Pb(2+)的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,在颗粒化后,坡缕石黏土主要XRD衍射峰得以保留;600℃下烧结,使比表面积降低,而孔容积增大。随着pH值增大,坡缕石颗粒吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附量增加;随着初始浓度的增加,颗粒吸附剂对Pb(2+)的吸附量增加;随着初始浓度的增加,颗粒吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附去除率逐渐降低,平衡吸附量则逐渐上升。当pH值为5.0,Pb(2+)的吸附去除率逐渐降低,平衡吸附量则逐渐上升。当pH值为5.0,Pb⁽²⁺⁾初始浓度2 500 mg/L时,平衡吸附量达59.85 mg/g。吸附动力学符合颗粒内扩散模型。颗粒化坡缕石吸附剂对Pb(2+)初始浓度2 500 mg/L时,平衡吸附量达59.85 mg/g。吸附动力学符合颗粒内扩散模型。颗粒化坡缕石吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附符合Langmuir吸附等温式,属于吸热反应。     

厌氧颗粒污泥对水中铅离子的吸附与解吸附

采用厌氧颗粒污泥对废水中的Pb2+进行了吸附和解吸附研究. 结果表明,影响Pb2+吸附的主要因素是溶液pH、污泥投加量、Pb2+的初始浓度及接触时间. 处理25 mL Pb2+浓度为100 mg/L的(pH 4~5)模拟废水时,投加0.1 g污泥,污泥吸附容量为121.1 mg/g,对废水中Pb2+的吸附率可达99.5%. 未经烘干处理的颗粒污泥有更强的吸附能力,其吸附过程符合Lagergren二级动力学方程,吸附等温线可由Langmuir和Freundlich方程很好地拟合,相关性良好. 吸附Pb2+后的厌氧颗粒污泥用0.1 mol/L硝酸经3次解吸后,解吸率可达93.11%.     

精氨酸修饰磁性海泡石对Pb~(2+)的吸附研究

通过对天然海泡石磁化和精氨酸表面修饰,制备了一种氨基酸修饰的磁性海泡石(L-Arg-MSEP)。采用SEM、VSM、XRD、FTIR和BET方法对其结构进行表征和分析,对比在不同pH值、吸附剂投加量、时间、温度和初始浓度条件下,海泡石及其复合改性海泡石对水中Pb⁽²⁺⁾的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb(2+)的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb⁽²⁺⁾的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb(2+)的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb⁽²⁺⁾的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb⁽²⁺⁾的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb(2+)的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb⁽²⁺⁾的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程为自发的放热过程。     

松果对废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附特性研究

以松果作为吸附剂进行了去除废水中Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附及解吸试验,研究了溶液pH值、吸附剂投加量、反应时间、溶液初始浓度对吸附效果的影响,以及不同pH值对达到吸附平衡的松果的解吸影响。结果表明:当pH值为5.0～5.5,Cu2+、Pb2+、Zn2+初始质量浓度约为25 mg/L时,吸附剂的最佳投加量分别为3、1.5、3 g/L,去除率分别为55.32%、86%、39.96%。3种重金属离子的吸附动力学方程符合Lagergren准二级动力学方程,R2均大于0.998。等温吸附研究表明:Freundlich方程能较好地描述Cu2+的等温吸附过程,Langmuir方程则能更好地描述Pb2+和Zn2+的吸附过程,用Langmuir方程拟合等温吸附数据得出松果对Cu2+、Pb2+、Zn2+的最大吸附量分别为9.10、31.65和9.60 mg/g。强酸是一种理想的Cu2+和Zn2+解吸剂。     

污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb~(2+)的吸附特性

采用城市污水处理厂脱水污泥和玉米芯复合碳化制备吸附剂,利用BET、SEM和FTIR对吸附剂进行表征,通过吸附因素影响实验、解吸实验、选择性吸附实验、吸附动力学和等温模型拟合考察其对废水中Pb⁽²⁺⁾的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m(2+)的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m²/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb2/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb⁽²⁺⁾的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb(2+)的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb⁽²⁺⁾初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb(2+)初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb(2+)去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb(2+)的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附符合准二级动力学模型(R(2+)的吸附符合准二级动力学模型(R²为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R2为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R²为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu2为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾和Ni(2+)和Ni⁽²⁺⁾对Pb(2+)对Pb⁽²⁺⁾产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu(2+)产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu⁽²⁺⁾>Pb(2+)>Pb⁽²⁺⁾>Ni(2+)>Ni⁽²⁺⁾>Cd(2+)>Cd⁽²⁺⁾。实际废水(COD、Pb(2+)。实际废水(COD、Pb⁽²⁺⁾和Cu(2+)和Cu⁽²⁺⁾初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb(2+)初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu(2+)去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu⁽²⁺⁾几乎被完全吸附。     

多指标优化BLPAMA选择性吸附树脂皂化实验

通过正交试验研究了膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺-马来酸酐复合吸附树脂(BLPAMA)的皂化实验。采用综合评分法和综合平衡法分析得到皂化实验的优化条件:氢氧化钠溶液浓度2.0 mol/L、皂化温度100℃、皂化时间2.0 h。所得皂化BLPAMA树脂在二元Pb2+/Cu2+溶液中对Pb2+的吸附量为1.717 mmol/g,对Cu2+的吸附量为2.016 mmol/g,Pb2+对Cu2+的选择性吸附系数为8.500。     

A.ferrooxidans次生矿物对水中Pb(Ⅱ)吸附性能的研究

通过Acidithiobacillus ferrooxidans(简称A.f菌)代谢制备次生高铁矿物,研究矿物用量、吸附时间和初始Pb2+浓度对吸附性能的影响,借助等温吸附技术探讨该矿物对Pb2+的吸附平衡特征。结果表明,在Pb2+初始浓度为15 mg/L、体积为50 m L、温度30℃、pH为3.0、吸附时间为60 min、矿物用量为10 g/L的条件下,次生矿物对Pb2+的静态吸附率达90.67%,符合Langmuir静态吸附模型,最大吸附量达2.02 mg/g,吸附平衡常数(KL)为9.27 L/mg。     

聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸高吸水性树脂等温吸附重金属离子

用溶液聚合法合成了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)高吸水性树脂。研究了PAMPS树脂等温时Pb(NO3)2,Cu(NO3)2,Zn(NO3)2中溶液浓度、吸附时间对吸附的影响。结果表明,对Pb2+的吸附质量分数随Pb(NO3)2溶液浓度、交联剂浓度和中和度增加而增大;对不同金属离子的吸附质量分数随溶液浓度增加而增加,其吸附质量分数顺序为Pb2+Cu2+>Zn2+,Langmiur等温吸附方程能较好地拟合实验数据。吸附Pb2+的PAMPS树脂在1 mol/L HCl溶液中的解吸附比随时间延长而增加,解吸附10 min后解吸附质量分数基本达定值。     

蕈菌菌丝体死细胞对水溶液中微量铅离子的吸附

采用毛木耳(Auriculariapolytricha)菌丝体的死细胞作为生物吸附剂做吸附Pb2+的试验,以研究毛木耳吸附Pb2+的理想条件。试验评价了影响吸附的4个因子:溶液pH值,振荡吸附时间,金属初始浓度和菌丝体投加量。结果表明pH值是影响毛木耳的吸附能力的关键因子,pH值为6时达到最大吸附率(86.8%);吸收30min时,毛木耳对Pb2+的吸附值最高;随着溶液初始Pb2+浓度的增加,吸附率增加,但随菌丝体生物量的增加吸附能力下降。当溶液Pb2+的质量浓度为60mg/L时,最大吸附量达到11.698mg/g。毛木耳菌丝体死细胞作为未受过任何物理化学处理的自然生物体,具有提高吸附能力的潜力和空间,通过今后进一步深入地研究应用在污染废水的重金属处理领域是可能的。     

聚乙烯亚胺改性磁性膨润土对Pb2 和Cu2 的吸附性能

在磁性膨润土(MBent)表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备了聚乙烯亚胺改性磁性膨润土(PEI/KH560/MBent),采用FTIR、VSM、XRD、TGA、EA、SEM和EDS对其进行了表征,考察了其对水溶液中Pb2+和Cu2+的吸附性能.结果表明,聚乙烯亚胺已成功接枝于磁性膨润土表面,并有效提高了其对Pb2+和Cu2+的吸附量;溶液初始pH对吸附量影响较大,随着pH的增大,吸附量增加.在pH=5,溶液初始质量浓度为300 mg/L,PEI/KH560/MBent对Pb2+和Cu2+吸附量分别为96.21和61.08 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型,吸附行为符合Langmuir吸附等温模型.热力学研究表明,吸附为自发吸热过程.经过5次循环利用后,其吸附容量仍保持初始的60％以上,表明PEI/KH560/MBent具有一定的重复利用性.     

NaOH处理香菇废弃物在二元金属溶液中镉的吸附特性研究

香菇废弃物是一种廉价生物吸附剂,Na OH处理后对Cd~(2+)吸附能力大大提高,在此基础上探讨该生物吸附剂在二元金属溶液中的吸附行为特征。结果显示,NaOH处理后的香菇在二元金属溶液中对镉的吸附更具优势。当共存离子浓度较低时(1~10 mg/L),Cu~(2+)(Pb~(2+))对Cd~(2+)吸附的负影响较小,继续增大共存离子浓度至30 mg/L,Cd~(2+)的吸附量降低了0.247 mg/g(0.111 mg/g)。Zn~(2+)浓度较低时(1 mg/L)对Cd~(2+)吸附的负干扰作用明显,继续增加Zn~(2+)浓度至30 mg/L,Cd~(2+)吸附量维持不变。预处理香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd~(2+)吸附的最适宜p H范围为5~7,较一元镉金属溶液的适宜pH值范围广(6~7)。热力学实验表明,Cu~(2+)/Zn~(2+)/Pb~(2+)对香菇Cd~(2+)吸附的负干扰作用强弱的顺序依次是Zn~(2+)Pb~(2+)Cu~(2+);Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合Na OH处理后香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd~(2+)的热力学吸附过程。     

柚子皮对模拟放射性废水中钍(IV)的选择性吸附

采用柚子皮作为生物吸附剂,在对模拟的放射性废水的单种金属元素溶液吸附研究中,柚子皮表现出对镧锕系金属离子的高效吸附;在对多种金属元素的混合溶液吸附研究中,柚子皮表现出对钍离子的高效选择性吸附。结果表明,Th⁽⁴⁺⁾的质量浓度100 mg/L、初始pH 4、吸附剂浓度3.5 g/L、粒径150(4+)的质量浓度100 mg/L、初始pH 4、吸附剂浓度3.5 g/L、粒径150²00目、吸附时间120 min时,柚子皮吸附剂对Th200目、吸附时间120 min时,柚子皮吸附剂对Th⁽⁴⁺⁾的去除率可达94.87%,最大吸附量43.01 mg/g。柚子皮对Th(4+)的去除率可达94.87%,最大吸附量43.01 mg/g。柚子皮对Th⁽⁴⁺⁾的吸附行为符合Langmuir等温模型,吸附属于单分子层吸附。柚子皮对钍(IV)的吸附行为符合拟二级动力学模型。     

一种高吸水树脂对电镀废水中铜离子的吸附研究

以废弃聚乙烯(PE)塑料与具有亲水性基团的丙烯酸(AA)及其盐接枝共聚合成一种高吸水性树脂,并将所得高吸水树脂用于溶液中Cu2+的吸附。通过分光光度法研究了树脂去除水溶液中Cu2+的情况,考察了起始pH、树脂用量、金属离子起始浓度和吸附时间对金属离子去除率的影响。结果表明,该树脂对Cu2+具有较强的吸附性能。树脂初期吸附速率大,吸附达到平衡时的接触时间为30 min。当溶液pH为7.0,Cu2+初始浓度为25 mg/L,树脂用量在8 g/L时,树脂对Cu2+的去除率可达95.0%以上。     

钢渣吸附Cu~(2)+、Pb~(2+)的影响因素研究

拟选取钢渣作为吸附剂,通过正交试验研究了不同温度、吸附时间、溶液pH值和钢渣投加量条件下,钢渣对50 mg/L Cu2+、Pb2+的最佳吸附条件。研究表明:钢渣吸附Cu2+的最佳条件是:温度为25℃,吸附时间为90 min,溶液pH值为6,钢渣投加量为50 g/L;对Pb2+吸附的最佳条件是:温度为25℃,吸附时间为60 min,溶液pH值为5,钢渣投加量为40 g/L。另外,还研究了钢渣对相同浓度Cu2+、Pb2+的竞争吸附作用,研究发现,随着离子浓度的增加Cu2+的竞争吸附系数始终大于Pb2+的竞争吸附系数,表明钢渣对Cu2+的吸附能力大于Pb2+。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响。结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型。在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800mg/L范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为。加入腐殖酸(20mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56mg/g提高近1倍。在pH2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。     

负载亚铁氰化钴钾废弃皮革吸附剂对Rb(Ⅰ)的吸附

将亚铁氰化钴钾负载于经碱水解后的废弃皮革上,制备了一种铷离子吸附剂(KCoFC-AWL)。采用SEM、FTIR、XPS和XRD等对其进行了表征。考察了Co(NO_3)_2·6H_2O和K4Fe(CN)_6·3H_2O的质量比、溶液pH、铷离子(Rb~+)初始质量浓度、吸附剂用量和接触时间对吸附效果的影响。结果表明:m[Co(NO_3)_2·6H_2O]∶m[K_4Fe(CN)_6·3H_2O]=3∶4时,制备的0.09 g吸附剂对pH为7、Rb~+初始质量浓度为20 mg/L的Rb~+溶液的吸附率为93.55%,且于6 h达吸附平衡。探究发现,Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型能更好地描述Rb~+在吸附剂上的吸附行为。以1.5 mol/L KCl作为脱附剂,脱附率达90%以上。将该吸附剂用于提取盐湖卤水中的Rb~+,当pH=7时,吸附率为51.19%,该吸附剂具有潜在的实用价值。