改性玉米芯吸附溶液中U(Ⅵ)的热力学特征

以微波辅助KMnO4改性玉米芯为吸附剂来吸附溶液中的U(Ⅵ),探讨改性玉米芯吸附溶液中U(Ⅵ)的热力学特征。结果表明:随着温度的升高,改性玉米芯对U(Ⅵ)的吸附量增大。Langmuir模型能更好地反映吸附过程特征,说明吸附主要发生在改性玉米芯表面的活性区域,属于单分子层吸附。吸附热力学参数ΔG、ΔH和ΔS的计算结果表明,所有温度下ΔG在U(Ⅵ)初始浓度≤80 mg/L时均为负值,且温度越高ΔG值越负,表明改性玉米芯对U(Ⅵ)的吸附过程是一个自发的过程,且温度越高,自发程度越大。焓变ΔH和熵变ΔS都为正值,说明吸附过程吸热,温度越高,越有利于吸附的进行。     

MgCl_2改性柑橘皮对水溶液中重金属离子的吸附性能

以柑橘皮(OP)为原料,通过MgCl2进行改性制备新型柑橘皮生物吸附剂MgOP。考察溶液pH值、温度、固液比、吸附时间和金属离子浓度对MgOP从单组分溶液中吸附Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附性能的影响。结果表明,pH值和固液比对吸附率的影响较明显;温度对吸附率的影响较小;所有吸附过程可在20 min内达到吸附平衡,对5种金属离子的吸附动力学均符合准二级动力学方程;与原始柑橘皮相比,MgOP对5种金属离子的最大吸附量显著提高;MgOP可重复使用10次以上;共存金属离子对吸附率影响很小。     

Cr（Ⅵ）-柠檬酸-硝酸铁复合体系中光催化还原Cr（Ⅵ）

利用高能球磨法制备了钙钛矿型硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化剂,考察了初始pH值对Cr(Ⅵ)-柠檬酸-硝酸铁(Cr(Ⅵ)-CA-FN)复合体系中Cr(Ⅵ)吸附效率和光催化还原效率的影响,并探讨了Cr(Ⅵ)-CA-FN复合体系中Cr(Ⅵ)可能的光催化还原机理.结果表明:在Cr(Ⅵ)-CA-FN复合体系中,酸性条件下有利于Cr(Ⅵ)的光催化还原,最佳pH值为2.5;柠檬酸和Fe(Ⅲ)降低了吸附对Cr(Ⅵ)还原率的影响,有效地抑制电子-空穴对的复合,促进光生电子还原Cr(Ⅵ)离子;六价铬浓度的降低一部分是光催化还原所致,另一部分是由于催化剂本身含有的二价锰离子还原所致.     

厌氧颗粒污泥吸附铀(Ⅵ)的特性与机理

以造纸厂厌氧颗粒污泥为原料制备的粉末厌氧颗粒污泥(PAGS)作为生物吸附剂,研究pH值、吸附剂PAGS的用量、U(Ⅵ)初始浓度和吸附时间对PAGS吸附U(Ⅵ)的影响。采用模型模拟、扫描电镜分析、能谱分析、红外光谱分析和离子交换试验等手段探讨PAGS吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明,在U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L、温度为30℃时,PAGS吸附U(Ⅵ)的最佳条件是pH值为6,PAGS用量为2.0 g/L,吸附平衡时间为60 min。用准二级动力学模型(R2≈1)和Freundlich等温模型(R20.99)均可较好地拟合其吸附过程。扫描电镜、能谱分析和离子交换试验结果表明,离子交换是PAGS吸附U(Ⅵ)的主要方式,参与交换的主要离子为Ca2+;红外光谱分析表明配位络合也是其吸附机理之一,参与络合作用的主要基团有—OH、C=O、Si—OH和—NH2。以0.1 mol/L的HCl溶液作为解吸液,初次解吸率达99%,表明PAGS可再生且无毒、生态友好,具有较好的重复利用性,在含铀废水处理中具有广阔的应用前景。     

利用天然二氧化锰吸附铜（英文）

软锰矿的主要成分为MuO2,其可作为一种低成本的吸附剂使用,研究其对废水中铜离子的吸附分离作用。研究Cu(II)离子的初始浓度、溶液初始pH值、吸附剂用量和粒度对吸附过程的影响。结果表明:随着吸附剂的用量增加,吸附铜的比例增大。在不同铜浓度下,溶液的初始pH值为自然状态时的吸附量最大。当初始溶液浓度、初始p H值、接触时间、搅拌速度、粒径大小和吸附剂用量分别为0.0025 mol/L、自然状态、180 min、200 r/min和6 g/L时,软锰矿对铜的吸附率为96.5%。对吸附过程中的等温吸附曲线和动力学进行研究。结果表明:该平衡吸附数据符合Langmuir等温模型,而过程的动力学符合伪二阶动力学模型。     

强碱性离子交换纤维吸附Cr(Ⅵ)的热力学(英文)

通过静态吸附实验,采用强碱性离子交换纤维(SAAEF)去除水溶液中的Cr(VI)。分别研究了时间、Cr(Ⅵ)的初始浓度和pH对该吸附过程的影响。SAAEF的最大饱和吸附量为187.7mg/g(pH=1)。饱和吸附量随着Cr(VI)浓度的升高而增大,在pH1的酸度范围内,随着pH值的增高而减少。采用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkevich和Temkin4种热力学模型对不同温度的等温吸附曲线进行拟合,结果表明,Langmuir等温吸附模型是描述SAAEF吸附Cr(VI)热力学过程的最佳模型;模型参数表明,SAAEF吸附Cr(VI)的过程既存在物理吸附又存在化学吸附。热力学参数ΔH、ΔG和ΔS表明,该吸附过程为一放热、熵增的自发过程。热力学参数Q(iso)不为常量,表明SAAEF表面存在能量分布不均匀的现象。     

Pannonibacter phragmitetus对Cr(Ⅵ)污染土壤的修复效应

在前期从铬渣污染土壤中分离筛选出高效还原Cr(Ⅵ)的土著微生物(Pannonibacter phragmitetus)的基础上,通过单因素实验对所筛选的土著微生物修复模拟铬污染土壤效应及其影响因素进行研究.结果表明: 土著微生物对土壤中Cr(Ⅵ)的修复受pH值、微生物接种量和初始Cr(Ⅵ)浓度的影响;pH值越高、微生物接种量越大而初始Cr(Ⅵ)浓度越低时,Cr(Ⅵ)的修复速率越快;所筛选的土著微生物在316 h内就能够完全还原污染土壤中浓度为360 mg/kg的Cr(Ⅵ);Cr(Ⅵ)的修复是土著微生物(Pannonibacter phragmitetus)通过酶促反应对Cr(Ⅵ)的直接还原所致.     

改性海泡石作为循环使用的吸附剂在酸性溶液中吸附Pd(Ⅱ)的应用（英文）

研究以改性海泡石作为吸附剂从酸性溶液中回收Pd(Ⅱ)的吸附特性和机理;通过等温模型、动力学和热力学模型分析改性海泡石对Pd(Ⅱ)的吸附特性;利用SEM-EDS、TEM和XPS技术研究改性海泡石对Pd(Ⅱ)的吸附机理。Langmuir模型表明,当温度为30°C时,改性海泡石对Pd(Ⅱ)的最大吸附量为322.58 mg/g。动力学实验结果表明,准二级动力学模型能较好地模拟改性海泡石对Pd(Ⅱ)的吸附过程,化学吸附为改性海泡石吸附Pd(Ⅱ)的控速步骤。当Pd(Ⅱ)的初始浓度为100 mg/L时,1 g/L改性海泡石可吸附99%的Pd(Ⅱ)。吸附-脱附循环实验结果表明,改性海泡石具有良好的稳定性和重复使用性。本研究结果表明,改性海泡石是一种可高效且经济的Pd(Ⅱ)回收材料。     

改性壳聚糖对湘江河水中重金属污染物Cr（Ⅵ）的吸附

利用分子印迹技术和甲基丙烯酸对壳聚糖进行改性,并在改变吸附条件、吸附动力学和吸附等温线的基础上,对湘江样水中Cr（Ⅵ）进行吸附研究。结果表明：X射线衍射谱显示印迹聚合物的结晶能力减弱,但非结晶区面积增加,吸附点位数提高,对Cr（Ⅵ）的吸附容量增大;印迹聚合物对Cr（Ⅵ）的吸附能力随时间的延长而增加,8h后达到饱和,最佳吸附时间是吸附后4～8h,对Cr（Ⅵ）的提取率最大值为33．7％。提取液最佳pH值是4．5～7．5;提取率随着壳聚糖脱乙酰度的增大而增大,吸附效果最好的是90％脱乙酰度壳聚糖。吸附量随着壳聚糖的浓度增加而增加,饱和后对Cr（VI）的提取率变化相对平稳,实验测得最高去除率为98．3％。Cr（Ⅵ）印迹壳聚糖吸附的准一级动力学和二级动力学模型线性相关系数分别是0．9013和0．9875,吸附速率分别为0．0091min-’和7．129g／（mg·min）。Cr（VI）印迹壳聚糖的吸附更符合二级动力学模型,与Langmuir吸附等温线的拟合性比Freundlich吸附等温线的更好,计算得到的最大吸附容量为15．784mg／g,对河水中Cr（Ⅵ）的吸附效果明显。     

氧化石墨烯/二氧化硅复合材料对铀(Ⅵ)的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为表面活性剂,利用TEOS水解成SiO_2合成了氧化石墨烯/二氧化硅复合材料(GOS)。通过静态实验,探讨pH、GOS投加量、吸附时间和U(Ⅵ)初始浓度对GOS吸附U(Ⅵ)的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对GOS进行表征,并探讨其吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明:当溶液pH为6,投加量为0.2 g/L,吸附时间为120 min时,GOS吸附U(Ⅵ)效果最佳;吸附过程较好地拟合准二级动力学模型(R2≈1)和Freundlich等温模型(R2≈1);Si O_2成功与GO复合,GOS对U(Ⅵ)具有很好的吸附性能,其吸附U(Ⅵ)前后自身结构并未发生变化,其对U(Ⅵ)的吸附机理以—COOH、—OH的离子交换作用为主,Si—OH的络合反应并存。     

石墨负载纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)

以液相还原法制备纳米零价铁,将其负载于石墨表面制备负载型纳米零价铁复合材料(G-nZVI),并用来去除溶液中的U(Ⅵ),考察初始溶液的pH、反应温度、反应时间、U(Ⅵ)的初始浓度以及固液比等因素对复合材料(G-nZVI)去除U(Ⅵ)影响。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术对反应前后的材料进行表征,分析其去除U(Ⅵ)的机理。结果表明:纳米零价铁颗粒分散在石墨粉的表面,没有产生团聚。反应后溶液中主要生成UO_2和U(Ⅳ)氢氧化物沉淀。石墨负载型纳米零价铁对U(Ⅵ)有很好的去除效果,在pH为4.0,温度为30℃,反应时间为60 min,固液比为0.25 g/L,初始U(Ⅵ)浓度为10 mg/L条件下,U(Ⅵ)的去除率和吸附容量分别达到99.67%和43.2 mg/g,说明该复合材料(G-nZVI)在含铀放射性废水的处理与环境修复中具有潜在的应用价值。     

以L113B为表面活性剂制备W/O/W液膜分离废水中的Cr(Ⅵ)

以双烯基丁二酰亚胺(L113B)作为表面活性剂,磷酸三丁酯(TBP)作为载体,煤油作为稀释剂,NaOH溶液作为内水相,制备W/O/W型双重乳液,考察乳化搅拌速度、乳化时间、载体和表面活性剂含量、内相溶液浓度、萃取时间、油内比以及乳水比等因素对该体系稳定性及Cr(Ⅵ)萃取率的影响.通过比较不同的破乳方法对乳液回收的影响,对液膜萃取机理进行分析.结果表明:在1.0 mol/L的硫酸含铬废液中,该体系具有良好的稳定性,液膜的溶胀率以及破损率明显降低,Cr(Ⅵ)的萃取率高达99.4%.     

木屑季铵螯合吸附剂的制备及其吸附铀矿酸法废水中U(Ⅵ)

针对铀矿中酸法含铀废水处理的难点,利用木屑制备季铵盐型螯合吸附剂(MS)强化其除铀效果。研究环氧氯丙烷(ECH)添加量、二乙烯三胺(DETA)添加量、醚化反应时间、接枝反应时间对木屑的改性效果及其对废水中U(Ⅵ)吸附效果的影响,获取制备MS的最佳工艺条件。对MS进行表征分析并探讨吸附剂的改性机理。单因素实验结果表明:随着ECH、DETA添加量的增加及醚化时间的延长,MS对U(Ⅵ)的吸附性能先增大后减小;而随着接枝时间的增加,MS对U(Ⅵ)的吸附效果先增大而后基本保持不变。正交优化实验结果表明:对U(Ⅵ)吸附性能的影响醚化反应时间最大,接枝反应时间次之,ECH、DETA添加量最小。最优制备条件为ECH添加量10 m L,DETA添加量6 m L,醚化反应时间1 h,接枝反应时间4 h,此时MS对U(Ⅵ)的吸附率为99.72%,吸附量达99.72 mg/g。     

磁性Fe3O4/活性炭对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

目的获得吸附性能、磁分离性能和再生性能较佳的磁性Fe_3O_4/活性炭吸附剂(MAC)。方法通过化学共沉淀法制备出磁性Fe_3O_4/活性炭吸附剂。采用X-射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对活性炭进行表征。使用磁性Fe_3O_4/活性炭吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ),考察吸附剂用量、吸附pH值和吸附时间对吸附性能的影响,并研究了吸附动力学模型。利用磁铁对磁性Fe_3O_4/活性炭进行了回收。结果制备的磁性Fe_3O_4/活性炭中含有纯度较高的立方相磁性Fe_3O_4粒子。在温度为25℃、pH=3、吸附时间为120 min、吸附剂用量为0.15 g时,对Cr(Ⅵ)的去除率最高,达到了97.44%,吸附动力学符合拟二级动力学模型。电镀废水中共存阳离子会使吸附性能增强,共存阴离子会使吸附性能降低。磁性Fe_3O_4/活性炭的回收率达93.58%,6次解吸-再生后,吸附量仍较高,为27.17 mg/g。结论磁性Fe_3O_4/活性炭吸附剂对电镀废水中的Cr(Ⅵ)具有较高的去除率,吸附剂回收方法简单,回收率高,具有较好的应用前景。     

氨基硫脲改性硅胶对Pd~(2+)的动态吸附性能

采用异相合成法,以硅胶为基质、氨基硫脲为功能试剂,通过硅烷偶联剂连接制备出一种新型吸附材料。利用FT-IR、BET、TG与XRD等分析技术对材料的性质进行表征,并进一步研究其对Pd~(2+)的动态吸附性能。结果表明:与未改性的硅胶相比,经氨基硫脲改性后的硅胶对Pd~(2+)的吸附性能得到大幅度提升;Thomas模型能够准确地反映吸附过程特征,其相关性系数均大于0.930。在给定的实验条件下,其动态最大吸附容量为0.121mmol/g,最大回收率为55.91%;提高溶液初始浓度和吸附柱高度,或者降低流速,可提高材料的饱和吸附容量;材料经过5次循环使用后,吸附能力基本保持不变,可重复利用。     

壳聚糖基印迹凝胶交联特性对Cr(Ⅵ)识别性研究

重金属污染恶化环境且威胁人体健康,防治重金属污染具有必要性和紧迫性。基于绿色生态吸附基材壳聚糖(CTS)的离子印迹材料具有离子专一识别性而备受关注,但鲜有人对其凝胶材料的"构-效"关系尤其是交联特性对离子的识别进行研究。因此对新型CTS离子印迹凝胶的"制备-结构-性能"三元关系进行研究。结果表明:通过调节交联过程参数可有效控制交联度在40%～90%之间,在交联度为74%时对Cr(Ⅵ)的选择识别性最高;该离子凝胶材料与Cr(Ⅵ)能形成内层络合结构,致使离子强度的增大促进对Cr(Ⅵ)的吸附;使用8g/L的再生液能有效洗脱96%以上的Cr(Ⅵ)。     

氧化石墨烯-壳聚糖复合物的制备及其吸附性能

采用Hummers法合成的氧化石墨烯(GO)与壳聚糖(CTS)制备复合型吸附剂GO-CTS,通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对结构和形貌进行表征。考察pH、投加量、吸附时间以及铀初始浓度等参数对吸附剂去铀效果的影响。结果表明,对于10mg/L的含铀溶液,GO和GO-CTS的最佳吸附条件分别为:pH=4~7,5;投加量1.0,1.0g/L;吸附时间为1,70min;最大去铀率分别为99.5%,97.5%。GO和GO-CTS的吸附平衡符合Freundlich等温线模型,表明为多分子层吸附,主要以物理吸附为主,最大吸附量分别为78.13和114.94mg/g。     

新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15对U(VI)的吸附机理

采用啤酒酵母菌为生物大孔模板,三嵌段聚合物(P123)为介孔相模板制备合成介孔氧化硅SBA-15。再采用Fe3O4为铁源,二乙基磷酰乙基三乙氧基硅烷(PTS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APS)为有机改性基团,通过后嫁接法使有机改性基团对介孔氧化硅SBA-15进行功能化改性,得到新型功能化吸附剂G-PA-SBA-15,并通过扫描电镜、粉末X射线衍射和比表面分析仪分别表征吸附剂G-PA-SBA-15和SBA-15的结构。考察溶液p H值、吸附时间、铀初始浓度和温度等因素对吸附剂G-PA-SBA-15和SBA-15吸附铀的影响。结果表明:吸附剂G-PA-SBA-15直径均匀分布、孔径均一,吸附铀的最佳条件是p H值为6.0、吸附时间为1.0 h、铀初始浓度为20 mg/L和吸附反应温度为25℃。对吸附动力学模型和吸附等温模型进行分析,G-PA-SBA-15对铀的吸附动力学过程符合准二级动力学模型(相关系数R2均大于0.99),吸附等温线符合BET等温线模型,说明该吸附体系是一个多层吸附过程。     

零价铁对奥奈达希瓦氏菌还原U(Ⅵ)的影响及机制

采用现代分析方法探讨零价铁(ZVI)与奥奈达希瓦氏菌(S.oneidensis)MR-1还原U(Ⅵ)的效果与机制。结果表明:ZVI与S.oneidensis均能够还原U(Ⅵ);在厌氧条件下,ZVI与S.oneidensis还原U(Ⅵ)存在协同作用。当p H为7、温度为30℃、U(Ⅵ)的初始浓度为20 mg/L、ZVI的投加量为1.0 g/L时,24 h S.oneidensis对U(Ⅵ)还原率达到96.9%;在0.5~2.0 g/L范围内,U(Ⅵ)的还原率随ZVI投量的增加而上升;在U(Ⅵ)初始浓度5.0~50.0mg/L内,U(Ⅵ)的还原率与其浓度正相关。ZVI、Fe3O4和Fe2O3均能明显促进U(Ⅵ)的还原,而可溶态的Fe(Ⅲ)对U(Ⅵ)的还原具有明显的抑制作用。其他离子Cu2+、Ca2+、Mn2+和NO3-对U(Ⅵ)的还原存在抑制作用,以Cu2+的影响最大,Ca2+的影响次之,SO42-对U(Ⅵ)的还原影响较小。XPS分析结果表明,ZVI表面吸附和沉积了U(Ⅵ)和U(Ⅳ)两种价态的U元素,反应后的铀大部分形成了稳定的UO2。     

D751螯合树脂吸附酸性溶液中钒(Ⅳ)离子的机制

用螯合树脂D751吸附酸性溶液中的钒(Ⅳ)离子,考察溶液pH、钒初始浓度、温度及杂质离子浓度对吸附效果的影响,并分析了吸附等温线及动力学和热力学过程,探讨吸附机理。结果表明：D751树脂对酸性溶液中的钒(Ⅳ)离子有较强的吸附能力(最大吸附量为78 mg/g),钒吸附率保持在80%以上,同时铁吸附率保持在20%以下,表明D751树脂适合用于酸性钒(Ⅳ)溶液的钒铁分离。酸性溶液中D751树脂吸附钒是自发吸热过程,熵增为驱动力。朗缪尔等温模型能很好地拟合实验数据,表明D751树脂吸附钒是单分子层吸附。D751树脂吸附钒的过程受内扩散与液膜扩散协同控制。根据吸附前后D751树脂红外光谱变化推测其吸附机制为：树脂表面双羧基官能团与溶液中钒酰基阳离子形成稳固的配位键,钒离子成功地被吸附在树脂上。