CTAB改性铁柱撑膨润土的制备及其对废水中低浓度铀(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了用CTAB改性铁柱撑膨润土制备CTAB-Fe-BNT吸附材料，并用于吸附废水中低浓度铀。采用SEM、XRD、BET、FT-IR表征了CTAB-Fe-BNT形貌、物相、比表面积及官能团，考察了溶液pH、温度、CTAB-Fe-BNT用量和吸附时间对吸附铀的影响，探讨了吸附动力学、热力学及吸附机制。结果表明：针对质量浓度10 mg/L、体积50 mL的含铀废水，在溶液pH=7、CTAB-Fe-BNT用量1 g/L、反应时间60 min、温度25℃、振荡速度165 r/min最佳条件下，铀平均吸附率达94.2%,最大吸附量为710.1 mg/g; CTAB-Fe-BNT循环使用5次后，铀吸附率仍保持在92%左右；吸附过程以化学吸附为主。CTAB-Fe-BNT有望用于从废水中去除铀。     

新型三元复合材料对低浓度含铀废水的去除性能及机制

为解决羟基磷灰石(HAP)基吸附材料合成步骤复杂、易团聚及成本高等问题,采用一步水热法合成十六烷基三甲基溴化铵改性羟基磷灰石-膨润土(CTAB-HAP-B)三元复合材料,并研究其对低浓度含铀废水的去除性能。通过单因素试验和正交试验得出,当pH为4.0,铀(VI)浓度为10 mg·L^-1,时间为160 min,温度为室温(298.15 K), CTAB-HAP-B用量为0.05 g,转速为165 r·min^-1,废水体积为50 ml时,其对低浓度含铀废水去除率可达99%左右。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、 X射线衍射(XRD)、全自动比表面分析(BET)、全自动孔隙度分析(BJH)、 X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外光谱(FTIR)对CTAB-HAP-B的形貌、比表面积、孔径、元素组成、晶型、表面官能团进行表征,得出其吸附机制主要为离子交换和官能团的配位。优化了HAP基吸附材料对低浓度含铀废水的去除性能,可为低浓度含铀废水的处理提供试验依据,并提出环境吸附材料的研究需利用不同材料之间的协同作用以克服单一吸附材料的局限性,该...     

STAC改性有机膨润土去除水体中U(Ⅵ)试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。     

用改性纳米零价铁去除废水中U(Ⅵ)的性能及机制

为了绿色高效处理含铀废水，研究了用液相还原法制备多硫化钙改性纳米零价铁(CPS@nZVI)材料并用于去除溶液中U(Ⅵ),考察了CPS@nZVI对溶液中U(Ⅵ)的去除效果。并通过SEM-EDS、XPS和XRD对材料的形貌和表面物质组成进行表征。结果表明：在溶液pH=3.5、U(Ⅵ)初始质量浓度10.0 mg/L、固液质量体积比0.5 g/1 L、反应温度25℃、反应时间120 min条件下，CPS@nZVI材料对溶液中U(Ⅵ)去除率为98.13%,去除量为19.53 mg/g; SEM-EDS、XPS、XRD表征结果表明，样品主要由Fe⁰、FeS组成；反应过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，该吸附过程受化学吸附控制，为单分子层吸附；还原过程符合伪一级还原动力学，溶液中的U(Ⅵ)以吸附和还原沉淀2种方式去除。     

膨润土的钛柱撑改性及吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ)试验研究

研究了以钛酸丁酯Ti(n-C₄H₉O)为原料，无水乙醇为有机溶剂，采用溶胶-凝胶法制备钛柱化剂，再用所制备钛柱化剂对膨润土进行钛柱撑钠化改性。借助SEM与XRD表征了钛柱撑改性膨润土的结构和物相。考察了溶液pH、吸附时间、改性膨润土用量对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附去除的影响及反应动力学和热力学。结果表明：改性后膨润土对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果明显；对100 mL初始质量浓度4.0 mg/L、pH=4.0的含Cr(Ⅵ)溶液，在改性膨润土用量10 g/L、室温9 min条件下吸附，Cr(Ⅵ)吸附率达98.0%;废水pH对Cr(Ⅵ)去除效果影响较大；吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述，Cr(Ⅵ)饱和吸附量为3.05 mg/g,吸附反应以化学吸附为主；钛柱撑改性膨润土的循环使用性能还需进一步改进，后续应采取复合改性方式进一步提高其对Cr(Ⅵ)的去除能力。     

改性电解锰渣吸附溶液中Zn(Ⅱ)研究

针对矿山废水中Zn(Ⅱ)含量高、电解锰渣资源化利用不高等问题,采用强碱、超声和热活化的复合改性方式制备改性电解锰渣（M-EMR）吸附剂,用于吸附溶液中的Zn(Ⅱ)。结果表明：改性后的M-EMR对Zn(Ⅱ)有较好的吸附效果,在溶液pH=6、M-EMR添加量1.8 g/L以及吸附时间20 min的条件下,Zn(Ⅱ)去除率达99.94%,溶液中残留Zn(Ⅱ)为0.040 9 mol/L。M-EMR对Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大吸附量为99.11 mg/g。热力学参数ΔH°=49.60 kJ/mol,且ΔG°＜0,表明吸附过程是自发进行的吸热过程。     

不同铁改性剂对磁性麦秆生物炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

以麦秆为原料,利用不同铁改性剂(Fe³⁺、Fe²⁺、Fe²⁺/Fe³⁺、Fe0)制得4种磁性生物炭,用于六价铬离子吸附。通过比表面积与孔径分布、FTIR、XPS、XRD和VSM等表征分析,结合吸附等温线和吸附动力学过程研究表明,Fe²⁺能更有效地提高生物炭磁性,Fe²⁺和Fe³⁺改性生物炭比饱和磁化强度分别为11、2.45 A·m²/kg。Fe³⁺和Fe²⁺参与改性均使得生物炭吸附性有所提升,而Fe0改性使生物炭吸附性变弱,Fe²⁺/Fe³⁺共同改性的生物炭吸附性最佳。Fe²⁺/Fe³⁺改性生物炭比表面积达33.73 m²/g,在Cr(Ⅵ)初始浓度100 mg/L、生物炭用量4 g/L、pH=2、303 K条件下,对Cr(Ⅵ)的去除率达95.77%。Fe²⁺/Fe³⁺改性生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,表明Cr(Ⅵ)在其表面的吸附是吸附位点能量均匀的单分子层化学吸附。     

镧铝复合改性膨润土的制备及其对磷酸盐吸附性能的研究

采用氯化镧和聚合氯化铝对多种载体进行改性,并对不同的镧铝负载量进行了探究,成功制备了一种对磷酸盐具有高亲和力的镧铝改性膨润土,FTIR和XRD分析证实镧铝元素成功负载到膨润土结构中,进一步通过吸附实验,探究了该改性膨润土的吸附特性及影响因素。结果表明,经过镧铝复合溶液改性后的膨润土对磷酸盐的特异性吸附能力显著增强,且镧铝配比为1∶4时该吸附剂的吸附速率最快,且饱和吸附量达10.34 mg/g,吸附曲线拟合结果符合Langmuir等温方程,表明吸附行为符合单分子层吸附模型。该材料与商业磷酸盐吸附剂Phoslock有着相似的吸附性能,但具有制法简单、成本低廉、环境友好等优势。影响因素研究结果显示,该吸附材料可适应很宽的水体pH范围,且NO^-₃、SO■和Cl^-等共存离子对吸附量影响较小,大大增加了该材料在水体除磷中的应用潜力。     

壳聚糖基吸附剂的制备及其对铀的吸附性能研究

借助化学改性手段合成了以壳聚糖为骨架的胺基生物高分子吸附剂，利用红外光谱、胺基含量测定等方法表征了聚合物的结构。考察了溶液pH、吸附剂的胺基修饰、交联剂用量等对壳聚糖吸附剂吸附铀的性能的影响。结果表明：以三乙烯四胺改性的壳聚糖基吸附剂CATT对铀具有较高吸附容量，对低浓度溶液中铀的去除率大于94％；所合成的生物高分子吸附剂有望解决铀湿法冶金工艺中含铀废水处理工艺复杂、原材料成本相对较高等问题。     

用微波改性赤泥从废水中吸附去除氟离子试验研究

研究了赤泥的微波改性及用于从废水中吸附去除氟离子,考察了改性赤泥用量、吸附时间、温度、废水pH对氟离子吸附去除率的影响。结果表明：用微波活化赤泥是可行的,赤泥在400 W微波功率下改性,在改性赤泥投加量8 g/L、吸附时间30 min、温度15～25℃、废水pH为7.0～8.0、氟离子质量浓度10 mg/L条件下,氟离子吸附量可达1.23 mg/g,氟离子去除率可达98.2%,吸附效果较好。     

用改性壳聚糖同步去除废水中的镉和刚果红试验研究

研究了采用离子印迹、环氧氯丙烷交联、硫脲接枝方法化学改性壳聚糖制备壳聚糖基吸附剂CTS-1,并用于吸附去除废水中的镉(Cd²⁺)和刚果红(CR)。通过SEM、XRD、FT-IR、XPS对CTS-1的结构和性能进行表征，探讨了CTS-1对单独体系和复合体系废水中Cd²⁺和CR的吸附行为。结果表明：在单独体系中，CTS-1对Cd²⁺或CR均具有良好的吸附效果；在复合体系中，Cd²⁺的存在可促进CTS-1对CR的吸附，相反，CR的存在会抑制CTS-1对Cd²⁺的吸附，CR浓度越高，抑制作用越明显；CTS-1对Cd²⁺和CR的吸附过程均符合准二级动力学模型，主要以化学吸附为主；CTS-1对Cd²⁺的吸附机制主要是Cd²⁺与CTS-1上氨基、巯基发生配合作用及表面吸附，对CR的吸附机制为表面吸附、静电引力及氢键作用。     

改性鸡蛋壳对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能试验研究

研究了用KMnO_4为改性剂制备改性鸡蛋壳吸附剂,通过单因素和正交试验考察其对冶金废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对吸附材料进行表征。结果表明:KMnO_4改性鸡蛋壳吸附剂对Ni(Ⅱ)有较好的吸附效果;在初始Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、废水pH为5、吸附剂用量4.0 g、吸附时间350 min条件下,对50 mL模拟废水进行吸附,Ni(Ⅱ)吸附去除率达99.0%,且吸附效果相对稳定;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。表征结果表明:鸡蛋壳吸附剂结晶度较好,表面主要官能团为—OH(醇类、酚类和羧酸)和C—H;改性后鸡蛋壳表面的—OH基团极性增强,孔隙发达,孔径变大,更有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。     

载铁花生壳炭的碳热还原法制备及其对铀的吸附性能

研究了采用碳热还原法制备载铁花生壳生物炭Fe_Cl-PSBT,确定了最优合成条件，并用于吸附废水中的铀。通过XRD、XPS、SEM、BET&BJH等表征了不同热解温度下Fe_Cl-PSBT表面形态、比表面积、铁的存在形式。考察了各因素对Fe_Cl-PSBT去除废水中U(Ⅵ)的影响，分析了吸附动力学和吸附等温线。结果表明：在热解温度为900℃、溶液初始pH=5、初始铀质量浓度20 mg/L、Fe_Cl-PSBT投加量0.7 g/L、反应温度25℃条件下，U(Ⅵ)去除率达96.85%;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型；Fe_Cl-PSB900中的Fe⁰和花生壳炭(PSB)对废水中U(Ⅵ)的去除有一定协同作用。     

膨润土的改性及其对废水中磷吸附效果的研究

[目的]研究改性膨润土对废水中磷吸附的影响.[方法]采用盐酸和煅烧两种方法对鹏润土分别进行酸改性和热改性,研究了不同浓度酸改性及不同温度热改性时膨润土磷吸附的影响,并探讨了热改性膨润土的最佳温度及pH值.[结果]在废水浓度20 mg/L、膨润土投加量2%(重量比)时,对磷的吸附效果随着酸用量的增加而增加,9%盐酸改性后磷去除率由18.14%提高到45.59%;热改性后磷去除率上升为41.17%,最佳热改性温度为500℃,在弱酸及弱碱性条件下有利于500℃热改性膨润土吸附除磷,pH=9时,10 mg/L磷溶液中磷的去除率可达92.77%,磷剩余浓度为0.47 mg/L,达到国家城镇污水处理厂一级A排放标准.[结论j酸改性和热改性均可显著提高膨润土的磷吸附效果.     

改性稻壳去除低浓度氨氮的研究

[目的]研究改性稻壳去除废水中低浓度氨氮.[方法]采用单因素试验确定制备改性稻壳吸附剂的条件,得出该吸附剂对氨氮处理的最佳条件.[结果]以10.0 % H2O2作为改性剂,温度100 ℃、时间30 min为稻壳改性的最佳条件;吸附时间120 min,吸附温度23 ℃,pH值8.6,稻壳与水的质量体积比 3.0 g/30 ml时的吸附效果好;同时,改性后的稻壳结构和化学键都发生了变化.[结论]改性稻壳可作为一种低浓度氨氮废水的吸附处理剂,具有一定的利用价值.     

活性炭负载铁盐去除水中高氯酸盐

选用5种不同的铁盐对活性炭进行改性,采用浸润法制备活性炭负载铁盐的复合材料(GAC-Fe),并运用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对材料GAC-Fe进行表征。考察了在不同pH值和初始浓度条件下高氯酸盐的去除效果,分析了吸附等温模型和吸附动力学,并探讨反应机理。结果表明,活性炭负载FeCl₃制备的复合材料对ClO₄-的效果去除最好,去除效率达97 %;ClO₄-的去除效果在中性和弱偏酸性条件下较好,吸附等温实验表明Langmuir模型优于Freundlich模型描述复合材料(GAC-Fe)对ClO₄-吸附过程;吸附动力学结果表明复合材料(GAC-FeCl₃)对ClO₄-的吸附更加符合准二级动力学方程。      

有机改性膨润土吸附Cr（Ⅵ）性能

研究了有机改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附性能。结果表明：有机改性膨润土对水中Cr（Ⅵ）的吸附在60min达到平衡;在50mL、10mg／L的Cr（Ⅵ）溶液中,当其用量为1．0g时,有机改性膨润土对水中Cr（Ⅵ）的吸附去除率达到91．5％;温度对水溶液中Cr（Ⅵ）的去除有一定的影响,有机改性膨润土吸附水中Cr（Ⅵ）的过程为放热反应。平衡吸附量与平衡质量浓度之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程所描述的规律。     

无机盐改性麦糟在低浓度含砷水中的吸附性能研究

含砷废水的排放已成为国内外饮用水源最大的安全隐患之一.采用无机盐改性麦糟作为吸附剂,对低浓度含砷水进行吸附试验研究.确定最佳改性条件为1.5 mol/L NaCl 与麦糟按1 L∶100 g 混合均匀,室温下改性12 h.在不调节pH 值（溶液pH 值为7）,改性麦糟投加量5 g/L 条件下,初始浓度为0.1 mg/L 的含砷水可在60 min 达到吸附平衡,且最终使出水满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中砷含量（0.01 mg/L）要求.考察了溶液共存阴离子对改性麦糟吸附含砷水的影响,并验证了NaCl 改性麦糟处理含砷水源地水的效果.      

改性活性炭处理含氰废水的试验研究

采用阳离子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵对活性炭进行改性，并通过试验研究了改性活性炭处理模拟含氰废水。试验结果表明，废水PH值为8，改性活性炭用量为12g／L，吸附时间为5h，反应温度为20℃，CN^-的去除率可达到99％以上，处理后废水中CN^-的质量浓度低于0．5mg／L。该吸附反应符合Langmuir等温方程。该方法具有处理含氰废水效果好、操作简单等优点。     

改性粉煤灰吸附稀土氨氮废水的机理研究

分别用氢氧化钠、硫酸和稀土镧对粉煤灰进行改性,然后用对比法研究了粉煤灰改性前后对稀土氨氮废水的吸附行为。结果表明,碱改性粉煤灰对稀土氨氮废水的吸附效果最佳。在室温下,pH为11.7,投加量5g,吸附达到平衡时,碱改性粉煤灰的吸附效率可以达到81.56%。碱改性粉煤灰吸附稀土氨氮废水的吸附过程符合Elovich吸附方程,属于良性吸附,吸附容量达到1.72mg/g。