水滑石类材料在重金属废水治理中的应用进展

总结了水滑石类材料对重金属离子吸附机理主要为离子交换作用、记忆效应、螯合作用和表面吸附;重点介绍了国外关于未焙烧水滑石、焙烧态水滑石以及插层水滑石在重金属废水治理中的最新研究应用进展;指出利用构成水滑石层板及插入层间的离子种类和数量的可调控性,可制备一系列具有特殊性能的水滑石类材料,将极大拓宽水滑石材料在吸附领域的应用范围;同时水滑石类材料合成简单、易于分离、成本低廉及可重复利用,显示了其在重金属废水处理中的良好应用前景.     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(VI)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(VI)的吸附性能。结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(VI)的吸附平衡时间约为15min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降。     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间约为15 min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降.     

磁性类水滑石的制备和吸附水中磷的研究

采用共沉淀制备一系列磁性Mg-Al、Zn-Al、Mg-Fe和Zn-Fe类水滑石磷吸附剂,并研究了磁性类水滑石的组成、摩尔比、pH值、吸附剂用量等对含磷酸盐废水的吸附性能影响。结果表明,磁性类水滑石对磷酸根有良好的吸附效果,磁性类水滑石的金属组成对磷酸根吸附有显著影响,其中Mg/Al摩尔比为2∶1的磁性类水滑石在pH=5～7范围内吸附效果最好,吸附剂最佳投加量0.5 g,最高吸附量达47.1 mg/g。     

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。     

Zn-Al类水滑石磷吸附剂的制备及其吸附性能

采用共沉淀法制备了一系列Zn-Al类水滑石吸附剂,并考察了制备条件对其磷酸盐吸附性能的影响。结果表明,在制备温度为70℃、共沉淀剂为NaOH、陈化时间为6 h及焙烧温度为300℃时得到的Zn-Al类水滑石对城市污水处理厂污泥脱水液中磷酸盐的吸附效果最好,其饱和吸附容量达72.46 mg P·(g吸附剂)^-1。该吸附剂吸附水中磷的动力学拟合效果表现为假二级动力学方程>Elovich方程>假一级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir吸附模型。     

水热法制备Mg-Fe类水滑石及对水中硫酸根离子吸附的研究

采用尿素分解水热合成法制备Mg-Fe类水滑石,并通过XRD,FF-IR表征.利用Mg-Fe类水滑石焙烧产物对水中硫酸根离子进行一定条件的吸附去除.结果表明,Mg-Fe类水滑石层间阴离子为碳酸根,结晶效果较好.焙烧后Mg-Fe类水滑石在pH =4～8,温度为35℃,对初始浓度500 mg/L硫酸根离子具有较好的吸附能力,90 min可快速达到吸附平衡,吸附数据表明该吸附符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,最大吸附量为151.51 mg/g.     

Cu-Co-Al类水滑石的合成、表征及吸附NOx性能的研究

采用共沉淀法合成了铜钴铝不同摩尔投料比的碳酸根型水滑石(Cu/Co/Al摩尔比分别为111,121,131,141,151,161,171).用X-射线粉末衍射、红外光谱、热重-差热分析对它们进行了表征,测定了Cu-Co-Al类水滑石和活性炭对氮氧化物的吸附性能.结果表明,Cu-Co-Al的摩尔比在111～171时合成的复合金属氧化物都具有水滑石结构,Co的含量增加,水滑石层间高度略有增加.红外光谱分析结果表明羟基和碳酸根被插入到水滑石层间结构.热重-差热分析结果显示合成样品的分解均有两个过程,且含Co量增加,热稳定性减弱.二元的Co3Al-HTlc吸附NOx优于三元的CuCoAl-HTlcs和活性炭,CuCo3Al-HTlc对NOx吸附性能优于其它三元的CuCoAl-HTlcs.Co3Al-HTlc和CuCo3Al-HTlc吸附容量分别为1781mg·g-1、12861mg·g-1.     

水滑石类材料及其对水中阴离子污染物的吸附

水滑石类材料,是一类由带正电荷层和层间填充带负电荷的阴离子所构成的层状化合物,因其独特的催化和吸附性能成功应用在化工、医药、农药、功能材料等领域,近年来,水滑石材料在环境领域的应用逐步成为研究热点,此类材料对水中无机阴离子、络合阴离子形式重金属离子、阴离子染料和阴离子表面活性剂有较强的吸附能力,显示出良好的应用前景。     

锌铝水滑石微米球的合成及吸附性能研究

采用多步法合成锌铝复合氧化物（LDO）与锌铝水滑石（LDHs）,通过XRD、SEM、TEM、N2吸附等对合成的试样进行了表征;研究了甲基橙（MO）在LDO及LDHs上的吸附性能,考察了pH值和温度对吸附性能的影响,并结合红外光谱和XRD对吸附机理进行探讨.结果表明：所制备的LDO和LDHs呈空心球状,直径为3～5 μm,分散性较好,LDO比表面积高达210.2 m2/g;LDO对甲基橙具有优异的吸附性能,在25℃,初始pH=3的条件下,0.2 g/L LDO对100 mg/L甲基橙的吸附容量和去除率分别达497 mg/g和99.4％,其吸附等温线和吸附动力学分别符合Langmuir方程和准二级速率方程.     

插层水滑石对水中Cd2+吸附性能研究

制备了Zn Al-NO3-LDH和Zn Al-EGTA-LDH。考察了Zn Al-NO3-LDH和Zn Al-EGTA-LDH在不同温度、初始浓度、不同p H值、不同时间条件下对废水中Cd2+的吸附量,结果显示Zn Al-EGTA-LDH对Cd2+的吸附量大于Zn Al-NO3-LDH;在无其他干扰离子,温度为40℃,p H值=5,Cd2+的初始浓度为70mg·L-1,吸附时间为3 h,对Cd2+最大静态吸附量为187.51 mg/g。     

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。     

CoNiFe三元类水滑石的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了不同物质的量比的CoNiFe水滑石,利用FT-IR、SEM、BET等对其性能进行表征.以酸性红88为模拟废水,考察溶液初始pH、吸附剂投加量、吸附温度以及吸附时间等因素对吸附性能的影响,并对吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学进行研究,探讨了CoNiFe-LDH的循环再生性能.结果 表明,在25℃、pH...     

Zn/Al类水滑石对气态碘单质的吸附

用液相非稳态共沉淀法合成了Zn/Al类水滑石(Zn/Al-HTLcs)。Zn/Al-HTLcs能吸附气态碘单质,且被碘离子饱和的Zn/Al-HTLcs能快速吸附气态碘单质。吸附温度和Zn/Al-HTLcs中碘离子的含量明显影响碘单质的吸附速率与吸附量。通过X射线晶体粉末衍射(XRD)研究了Zn/Al-HTLcs和碘离子饱和Zn/Al-HTLcs吸附气态碘单质样品(In-+Zn/Al-HTLcs)的结构特征,证实吸附碘后,层板结构没有改变而层间距略有增大。In-+Zn/Al-HTLcs在高于碘单质沸点的温度下,仍具有良好的热稳定性,其中碘的存在形态为碘多阴离子。     

Mg-Al-Fe类水滑石及其焙烧产物对活性艳红X-3B脱色性能研究

采用共沉淀法合成出一系列镁铝铁不同量的比的碳酸根型类水滑石(HTLCs),经500℃高温煅烧制备出镁铝铁复合氧化物HTLCs-500,并用X-射线、红外光谱对它们进行表征;考查了吸附剂投加量、反应时间、初始pH等因素对二者处理阴离子染料活性艳红X-3B模拟废水效果的影响,并对吸附机理进行了探讨.结果表明:以镁、铝、铁的量比为3:0.6:0.4时制得的类水滑石对活性艳红X-3B溶液的脱色效果最好;HTLCs及其焙烧产物HTLCs-500对活性艳红X-3B染料均具有较好的吸附性能,在较宽的pH范围内2者的脱色性能稳定,且HTLCs-500对该染料的吸附效果要优于HTLCs;HTLCs及HTLCs-500对活性艳红X-3B的吸附结果符合Langmuir吸附等温式,25°下饱和吸附量分别为362.9、889.2 mg·g-1;饱和吸附后的HTLCs-500用高温热解法再生,吸附性能良好,随再生次数增多,脱色率下降.     

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。     

水滑石/蒙脱石复合物对甲基橙吸附性能研究

采用“层层自组装法”制备了水滑石/蒙脱石（LDH/MMT）复合物,并以 FT-IR、XRD 和 FESEM 等对其进行了结构和形貌分析。以印染废水中甲基橙（MO）为目标污染物,考察了 LDH/MMT 复合物对甲基橙的吸附性能,结果表明：LDH/MMT吸附甲基橙过程的平衡吸附量可达到372.70 mg/g,优于LDH和MMT。吸附动力学、热力学研究表明吸附过程符合准二级动力学模型和 Langmuir等温吸附模型,属于自发、放热的单分子层吸附过程。采用 FT-IR 和XPS 对吸附机理进行初步探究,认为吸附是由于复合物中的金属离子和甲基橙中-OSO₃^-基团之间的络合,甲基橙进入层间发生离子交换以及复合物表面羟基和甲基橙中苯环形成OH-π键等的共同作用。     

不同类型水滑石对废水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

采用"共沉淀法"制备Mg/Al-LDH、Mg/La-LDH、Ni/La-LDH 3种不同类型的水滑石类化合物。通过对比这3类化合物对Cr(VI)的吸附性能,确定最佳吸附剂类型为Mg/Al-LDH(3∶1)系列。以Mg/Al-LDH(3∶1)为研究对象,通过FTIR、XRD、SEM、TG-DTG等表征手段,研究材料的形貌、晶相结构、表面官能团及热稳定性等物化参数。考察p H、反应温度等因素对LDH吸附Cr(VI)效果的影响以及吸附量随时间的变化规律,并对产物的吸附动力学进行了研究。     

水滑石类吸附剂的研究进展

水体中阴离子类污染物引起人们广泛注意,近年来,水滑石类化合物作为廉价可循环利用的吸附剂,对阴离子类污染物显示了良好的吸附特性。从水滑石类化合物(HTLcs)的制备、对阴离子的吸附等方面简要介绍了目前国内外对HTLcs的研究进展。     

不同类型水滑石对废水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

采用"共沉淀法"制备Mg/Al-LDH、Mg/La-LDH、Ni/La-LDH 3种不同类型的水滑石类化合物。通过对比这3类化合物对Cr(VI)的吸附性能,确定最佳吸附剂类型为Mg/Al-LDH(3∶1)系列。以Mg/Al-LDH(3∶1)为研究对象,通过FTIR、XRD、SEM、TG-DTG等表征手段,研究材料的形貌、晶相结构、表面官能团及热稳定性等物化参数。考察p H、反应温度等因素对LDH吸附Cr(VI)效果的影响以及吸附量随时间的变化规律,并对产物的吸附动力学进行了研究。