巯基改性木薯秸秆吸附水体Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)特性

以废弃木薯秸秆为原料,经碱化、添加巯基官能团进行改性得到吸附剂,对其进行了表征,并研究了不同条件下吸附剂的对Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)吸附性能。结果表明,木薯秸秆成功引入巯基基团。经过巯基改性后的木薯秸秆的吸附量得到提升,吸附量随p H的升高而增大,在30 min内吸附量可迅速达到平衡,吸附动力学符合准2级动力学方程。对Cu(Ⅱ)的等温吸附符合Langmiur等温模型,近似于单层吸附,理论最高吸附量为65.36 mg/g;对Zn(Ⅱ)的等温吸附符合Freundlich等温模型,以多分子层吸附为主,理论最高吸附量为60.24 mg/g。两者吸附过程均为自发的放热过程。     

巯基改性海泡石的制备及其吸附除镉性能

为发展廉价高效的重金属废水处理技术、促进海泡石的资源化利用,利用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)改性海泡石进行水体中镉去除试验。试验结果表明:巯基改性海泡石(SEP-MPTES)和天然海泡石(SEP)材料在水中吸附镉的吸附等温线更符合langmuir模型,最大吸附容量从改性前的3.42 mg/g提高到了8.87 mg/g。吸附动力学拟合发现,此吸附过程更适合假二级动力学模型。巯基改性海泡石和天然海泡石对镉的吸附量随着p H升高而升高,p H值为8时,吸附容量最高。吸附镉过程会受到离子强度的影响。总之,巯基改性海泡石是一种潜在的去除水中重金属镉的材料。     

石英砂负载氧化锰高效去除水中Cd(II)的性能研究

将氧化锰负载于大颗粒的石英砂表面,合成了复合材料石英砂基氧化锰(记做YM-QS),系统研究了YM-QS对水溶液中高毒性重金属Cd(Ⅱ)的吸附特性。重点探讨了溶液p H、吸附质初始浓度、竞争离子对Cd(Ⅱ)去除率的影响,并基于此考察了YM-QS对Cd()的柱吸附性能。结果表明:溶液p H处于1～6时,Cd(Ⅱ)去除率随p H升高而增大;在竞争离子Ca大量存在时,YM-QS对Cd(Ⅱ)的吸附具有选择性;YM-QS柱可将～1000 BV的Cd(Ⅱ)污染水处置至排放标准以下,展现出良好的应用潜力。     

颗粒化凹凸棒土对Ni(Ⅱ)的吸附特性研究

以凹凸棒土为主要原料,成功制备了颗粒状凹凸棒土吸附剂。用X射线衍射分析和BET分析对颗粒化样品进行了表征。通过静态吸附实验重点研究了颗粒状凹凸棒土吸附剂吸附水中Ni(Ⅱ)时的影响因素、吸附动力学和吸附等温线。结果表明,颗粒化后,比表面积和孔容积比颗粒化前降低,但凹凸棒土主要衍射峰得以保留。在研究条件下,平衡吸附量随着溶液温度升高而增大,并随着Ni(Ⅱ)初始浓度的增大而变大。颗粒状吸附剂用量增加,平衡吸附量却减少。在p H=2~4时,Ni(Ⅱ)吸附去除率随着p H值的增加而变大,p H值超过4以后去除率基本保持不变。颗粒吸附剂对Ni(Ⅱ)吸附动力学过程符合准二级反应模型,吸附是吸热过程,Freundlich方程可以很好描述不同温度下的等温吸附线。     

颗粒化凹凸棒土对Ni(Ⅱ)的吸附特性研究

以凹凸棒土为主要原料,成功制备了颗粒状凹凸棒土吸附剂。用X射线衍射分析和BET分析对颗粒化样品进行了表征。通过静态吸附实验重点研究了颗粒状凹凸棒土吸附剂吸附水中Ni(Ⅱ)时的影响因素、吸附动力学和吸附等温线。结果表明,颗粒化后,比表面积和孔容积比颗粒化前降低,但凹凸棒土主要衍射峰得以保留。在研究条件下,平衡吸附量随着溶液温度升高而增大,并随着Ni(Ⅱ)初始浓度的增大而变大。颗粒状吸附剂用量增加,平衡吸附量却减少。在p H=2⁴时,Ni(Ⅱ)吸附去除率随着p H值的增加而变大,p H值超过4以后去除率基本保持不变。颗粒吸附剂对Ni(Ⅱ)吸附动力学过程符合准二级反应模型,吸附是吸热过程,Freundlich方程可以很好描述不同温度下的等温吸附线。     

改性小麦秸秆对水中Cd2+吸附的研究

在微波辐射条件下,用ZnCl2改性小麦秸秆制备吸附剂处理含Cd2+废水,研究了吸附剂投加量、初始pH、吸附时间、温度对水溶液中Cd2+的去除率与吸附量的影响;通过动力学、热力学模型拟合、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,探讨其吸附机理。结果表明,改性小麦秸秆是一种具有潜在利用价值的Cd2+吸附剂,在投加量为4 g/L、初始pH为6,温度为298 K条件下处理100 mg/L的Cd2+废水,去除率达92.11%,吸附量为22.33 mg/g,吸附达到平衡的时间约为120 min;吸附动力学可以用准2级动力学方程描述;等温吸附模型符合Langmuir方程,293、303、313K温度条件下的饱和吸附量分别可达61.31、63.74和66.83 mg/g;结合SEM和FTIR谱图分析推断,改性小麦秸秆吸附Cd2+主要发生在吸附剂表层,吸附过程以化学吸附为主。     

改性膨润土对废水中Cd(II)的吸附特征及吸附动力学研究

为探讨改性膨润土对Cd(II)的吸附特征及吸附动力学机制,通过吸附实验探讨了pH值、初始浓度和吸附时间对改性膨润土吸附Cd(II)的影响。结果表明,盐酸改性膨润土对Cd(II)的去除率表现为随溶液pH值升高而升高,而氢氧化钠改性膨润土、膨润土与十二烷基磺酸钠改性膨润土的去除率分别在pH=6和7时达到最大值。膨润土及改性膨润土对Cd(II)的去除率随初始浓度的增加而降低,吸附量随平衡浓度增加而增大,并趋向平稳,吸附符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。膨润土及改性膨润土的吸附反应在240 min内基本达到平衡,吸附动力学分析表明吸附过程更符合准二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主,膨润土及改性膨润土的吸附速率大小依次为K2HCl-B＞K2NaOH-B＞K2B＞K2SDS-B,液膜扩散与颗粒内扩散过程均为控速步骤。该研究可为改性膨润土处理含镉废水和修复镉污染土壤提供参考。     

SDS改性壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附研究

利用SDS(十二烷基磺酸钠)对壳聚糖进行改性,用于吸附水中的Cu(Ⅱ)。阐述了p H、初始吸附浓度、吸附时间以及温度等对吸附的影响。结果表明,在p H=5. 5时吸附效果最佳;对Cu(Ⅱ)的吸附过程在30 min达到平衡,最大吸附量为219. 22 mg/g;温度对材料的吸附量的影响较小。此方法比用CS材料达到平衡时间缩短3. 5 h,最大吸附量增加近1倍。表明通过此方法改性壳聚糖能有效的提高材料对Cu(Ⅱ)的吸附速率和吸附量。红外表征结果表明,SDS的磺酸根离子与CS中的羟基(—OH)进行了结合。     

SDS改性壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附研究

利用SDS(十二烷基磺酸钠)对壳聚糖进行改性,用于吸附水中的Cu(Ⅱ)。阐述了p H、初始吸附浓度、吸附时间以及温度等对吸附的影响。结果表明,在p H=5. 5时吸附效果最佳;对Cu(Ⅱ)的吸附过程在30 min达到平衡,最大吸附量为219. 22 mg/g;温度对材料的吸附量的影响较小。此方法比用CS材料达到平衡时间缩短3. 5 h,最大吸附量增加近1倍。表明通过此方法改性壳聚糖能有效的提高材料对Cu(Ⅱ)的吸附速率和吸附量。红外表征结果表明,SDS的磺酸根离子与CS中的羟基(—OH)进行了结合。     

磺酸苯偶氮石墨烯材料对重金属离子的吸附性能

将4-氯苯胺-3-磺酸接枝到RGO表面,合成新型苯偶氮功能化还原氧化石墨烯材料(RGOSPA),吸附水体中的Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)。实验显示RGOSPA吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)溶液的最佳p H值为5. 0,吸附Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最佳p H值为5. 5,对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最大吸附量分别为457. 4,60. 1,63. 7,186. 2,116. 1 mg/g。吸附动力学研究表明,RGOSPA在10 min达到平衡吸附量的80%,吸附过程符合准二级动力学方程。吸附等温线研究表明,与Freundlich模型相比,Langmuir模型更适合描述吸附过程。RGOSPA通过离子交换与配位达到对重金属离子的吸附效果,可作为去除重金属离子的良好吸附剂。     

磺酸苯偶氮石墨烯材料对重金属离子的吸附性能

将4-氯苯胺-3-磺酸接枝到RGO表面,合成新型苯偶氮功能化还原氧化石墨烯材料(RGOSPA),吸附水体中的Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)。实验显示RGOSPA吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)溶液的最佳p H值为5. 0,吸附Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最佳p H值为5. 5,对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最大吸附量分别为457. 4,60. 1,63. 7,186. 2,116. 1 mg/g。吸附动力学研究表明,RGOSPA在10 min达到平衡吸附量的80%,吸附过程符合准二级动力学方程。吸附等温线研究表明,与Freundlich模型相比,Langmuir模型更适合描述吸附过程。RGOSPA通过离子交换与配位达到对重金属离子的吸附效果,可作为去除重金属离子的良好吸附剂。     

桉树遗态结构HAP/C复合材料对水中Cd~(2+)的吸附性能

利用遗态转化工艺制备获得桉树遗态结构HAP/C复合材料(PBGC-HAP/C),将其用于含Cd(Ⅱ)模拟废水的吸附净化处理,研究了p H、初始含量、投加量、吸附剂粒径和吸附剂种类对Cd(Ⅱ)吸附的影响,并且进行了材料吸附前后进行X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪表征和吸附机理探讨。结果表明,对50 m L含Cd(Ⅱ)模拟废水,当pH为5、初始Cd(Ⅱ)质量浓度为5 mg/L、PBGC-HAP/C投加量为0.1 g时,吸附平衡时间为120 min,去除率可达97.88%。Langmuir等温模型和准2级动力学模型更适合描述该吸附过程;材料表面Cd~(2+)取代了部分钙离子位置,表面基团与Cd~(2+)发生络合反应,吸附过程主要以单分子层化学吸附为主,该反应为吸热反应,升高温度有利于吸附进行。     

赤泥颗粒吸附剂对重金属Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)吸附性能研究

以赤泥为主要原料,采用烧结法制备了赤泥颗粒吸附剂(GS)。考察了温度和吸附时间对单一体系和竞争体系中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)去除效果的影响,并探讨了其去除机制。结果表明,GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率随温度的升高而升高,最大去除率为100%。当反应温度为30℃时,竞争吸附干扰使得GS对Cd(Ⅱ)的去除率降低了14%,而对Pb(Ⅱ)的去除率基本不变,吸附剂对重金属的吸附选择顺序为Pb(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)。GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附主要依靠羟基铁的表面吸附机制和静电引力,其吸附过程符合伪二级动力学模型(R2>0.999)。     

环氧氯丙烷改性豆渣吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以环氧氯丙烷化学改性豆渣(CBD)为吸附剂,吸附废水中的重金离子Pb(II)。研究了溶液吸附温度、p H、初始浓度、吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,环氧氯丙烷改性豆渣吸附Pb(Ⅱ)过程符合二级动力学模型,为物理吸附,吸附等温线与Freundlich方程较为相符,为多层吸附过程,为自发、吸热的过程。     

环氧氯丙烷改性豆渣吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以环氧氯丙烷化学改性豆渣(CBD)为吸附剂,吸附废水中的重金离子Pb(II)。研究了溶液吸附温度、p H、初始浓度、吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,环氧氯丙烷改性豆渣吸附Pb(Ⅱ)过程符合二级动力学模型,为物理吸附,吸附等温线与Freundlich方程较为相符,为多层吸附过程,为自发、吸热的过程。     

交联微球壳聚糖树脂对Zn(Ⅱ)的吸附行为

通过静态吸附实验研究了交联微球壳聚糖树脂对Zn(Ⅱ)的吸附行为。结果表明,该树脂对Zn(Ⅱ)的吸附速率较快,70min可达吸附平衡;吸附过程表现为物理吸附过程,吸附量随温度升高而下降;树脂对Zn(Ⅱ)的等温吸附符合Freundlich方程。     

pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

为更好地使活性炭处理含铬废水,研究了pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响。由于Cr(Ⅵ)在水溶液中的形态分布受到p H值显著影响,研究发现对吸附Cr(Ⅵ)适宜的pH值为3。随离子强度的增大,活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附量减小。共存离子Cd(Ⅱ)使Cr(Ⅵ)吸附量降低。     

柚子皮生物炭对Cd~(2+)的吸附性能研究

以固废物柚子皮为生物质代表,经炭化改性处理后,考察其对Cd2+的吸附特征。应用红外吸收光谱技术表征柚子皮生物炭表面的功能基团,考察了吸附剂的粒径和用量、Cd2+初始浓度、溶液p H以及吸附时间对吸附性能的影响。研究结果表明,在p H为5.0,吸附时间1 h,温度298 K条件下,0.1 g柚子皮生物炭对100 m L 10 mg/L Cd2+的去除效率达93%,平衡吸附量qe为9.35 mg/g。吸附反应符合动力学二级方程(R=0.993 6)。用Langmuir和Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,发现Langmuir模型能更好地反应吸附过程特征。     

生物炭对重金属(Zn)的吸附特性及动力学

在300～700℃下制备了水葫芦炭和玉米秸秆炭,研究了生物质种类、热解温度、溶液初始pH和Zn(Ⅱ)初始浓度对两种生物炭吸附溶液中Zn(Ⅱ)的影响,并结合吸附过程曲线拟合获得了吸附动力学模型。结果表明：随着热解温度的升高,生物炭理化特性发生显著变化,生物炭的挥发分、氧含量、氢含量以及O/C和H/C显著降低,而固定碳、灰分和热值显著升高,生物炭的比表面积、总孔容、微孔容、pH以及KCl等盐类物质均得到了显著增加。随着溶液初始pH增加,生物炭对Zn(Ⅱ)的吸附能力呈现先快速增加然后逐步趋于稳定或稍有下降的趋势,不同生物炭的最大平衡吸附量出现在pH=4~6之间。Zn(Ⅱ)初始浓度<30mg/L时,生物炭对Zn(Ⅱ)平衡吸附量随溶液Zn(Ⅱ)初始浓度的增加呈线性快速增长,而当Zn(Ⅱ)初始浓度>30mg/L,其平衡吸附量增长趋势变缓。在相同Zn(Ⅱ)初始浓度下,随着热解温度的提高,生物炭对溶液中Zn(Ⅱ)平衡吸附量逐渐提高,且在同一热解温度下制备的水葫芦炭对Zn(Ⅱ)的平衡吸附量显著高于玉米秸秆炭。两种生物炭对溶液Zn(Ⅱ)的吸附符合Lagergren准二级动力学模型,其吸附过程均受化学吸附控制,水葫芦炭和玉米秸秆炭对Zn(Ⅱ)吸附机制主要包括含氧官能团的络合作用和无机盐离子的沉淀作用。     

4A分子筛-凹凸棒土颗粒对水中Cd(Ⅱ)的吸附

以4A分子筛粉末和凹凸棒土粉末为原材料制备了4A分子筛-凹凸棒土颗粒,采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪等对其形貌和结构进行了表征,并研究了不同p H、不同Cd(Ⅱ)含量时4A-凹土颗粒对Cd(Ⅱ)的吸附行为。结果表明,4A-凹土颗粒疏松多孔,表面及内部有许多孔径较均匀的孔道;当p H=3.9~12.9、Cd(Ⅱ)的质量浓度为100mg/L、反应时间1 h、投加量1 g/L时,4A-凹土对Cd(Ⅱ)的去除率为80%~100%;吸附过程符合准2级速率方程和Langmuir等温线,表明4A-凹土对Cd(Ⅱ)的吸附为快速的单分子层化学吸附,计算得到最大吸附容量可达212.8 mg/g;交换出来的Na~+与吸附的Cd~(2+)摩尔比约为理论值2倍,因而Cd(Ⅱ)的去除机理主要是离子交换吸附。