铁改性海泡石吸附镉和砷效果及其影响因素

海泡石是一种纤维形态多孔的含镁硅酸盐,具有很大的比表面积,在重金属污染治理中具有很大的潜力。本实验研究天然海泡石铁改性前后对Cd~(2+)和As~(3+)的吸附效果及其影响因素,旨在为镉和砷复合污染的水体或土壤治理提供参考。研究结果表明铁改性海泡石形成了新的羟基键,且其表面粗糙程度提高。固液比为1:100条件下,海泡石铁改性后对As~(3+)(20 mg/L)和Cd~(2+)(10 mg/L)的吸附效率分别由34%和55%提高至98%和95%。与天然海泡石相比,铁改性海泡石对砷和镉的最大吸附容量约分别提高了9倍和2.5倍。pH对2种材料吸附砷和镉的效率影响较小,但在pH为6时有最佳效果。随着固液比增加,两种材料对Cd~(2+)的吸附效率增加,但对砷的吸附效率影响较小。铁改性海泡石是一种治理镉和砷复合污染的潜在材料。     

海泡石处理含镉废水技术研究

对海泡石去除废水中镉离子的方法进行了实验探讨。结果表明．海泡石对去除水中的镉离子具有较好的作用,可以将含Cd^2 10mg/L的水净化至0．1mg／L以下,去除率达到了99％以上,海泡石与含(Cd^2 溶液的作用时间、海泡石用量、水中(Cd^2 浓度以及酸度等因素都会影响(Cd^2 的去除效果。海泡石去除(Cd^2 的机理是基于吸附和离子交换共同作用。其吸附交换容量为Y(mg／g)=X／(0．052X 0．047)。     

盐酸改性海泡石对含Ni~(2+)废水处理效果研究

以天然海泡石为原料,以盐酸为改性剂,制备了盐酸改性海泡石并用于含Ni2+废水的处理。以盐酸改性海泡石对Ni2+吸附量为评价指标,考察了吸附时间、反应温度、p H和Ni2+初始质量浓度对实验结果的影响。实验发现,在一定条件下,盐酸改性海泡石对Ni2+的吸附量随着吸附时间、温度、p H与Ni2+初始质量浓度的增加而增加。盐酸改性海泡石对Ni2+的吸附与二级动力学方程(K2=0.627 7,Qe=2.59)和Langmuir等温吸附模型(Qmax=3.34,KL=0.022 6)能够较好拟合。对质量浓度为50 mg/L的含Ni2+废水,在25℃,p H为5,10 g/L盐酸改性海泡石投加量的条件下,所制备的盐酸改性海泡石对Ni2+的饱和吸附量为2.40 mg/g。考察了盐酸改性海泡石对ρ(Ni2+)为68.48 mg/L的某电镀生产废水的处理效果,其最佳实验θ为65℃,p H为6,t为30 min,投加量为30 g/L盐酸改性海泡石,此条件下Ni2+去除率为98.39%。     

用磁改性海泡石处理含镍废水

以天然海泡石为原料,Fe SO4·4H2O和Fe Cl3·6H2O为改性剂,制备了磁改性海泡石并用于处理含Ni2+废水。考察了吸附时间、反应温度、p H和Ni2+初始质量浓度对磁改性海泡石对Ni2+吸附量的影响。结果显示,磁改性海泡石对Ni2+的吸附量随吸附时间、温度、p H与Ni2+初始质量浓度的增加而提高,吸附行为与二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型拟合较好。对于Ni2+质量浓度为50 mg/L的废水,在25°C、p H=5的条件下,0.5 g磁改性海泡石对Ni2+的吸附量为2.95 mg/g。通过正交试验优选出适用于处理Ni2+质量浓度为68.48 mg/L的某镀镍车间漂洗废水的最佳条件为:温度65°C,p H 4.2,吸附剂投加量1.5 g,时间为1.5 h。最终Ni2+去除率为99.65%,出水Ni2+质量浓度为0.24 mg/L,远低于GB 21900–2008中表2规定的排放限值(0.5 mg/L)。     

CuS改性活性炭的制备及其镉（Ⅱ）的吸附性能研究

研究了CuS改性对活性炭的表面物理化学特性的影响和改性活性炭对镉(Ⅱ)的吸附性能。考查了不同铜源、不同浓度的Cu²⁺对CuS改性活性炭性能的影响,分析表征其物理及化学性质,并对其吸附脱除镉的吸附容量进行了评价。结果表明：经CuS改性后的活性炭表面出现了大量CuS纳米颗粒物,增大了其比表面积,对Cd²⁺的吸附效果明显增强;CuCl₂^-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到204.33 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出33.68 mg/g;Cu(NO₃)₂-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到195.30 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出24.65 mg/g。     

巯基改性木薯秸秆对Cd(Ⅱ)吸附性能的研究

通过化学改性的方法向木薯秸秆中添加巯基官能团,研究了溶液的p H、投加量、吸附时间、Cd(Ⅱ)的初始含量以及温度对其吸附性能的影响,并通过扫描电镜、红外光谱、元素分析和X射线光电子能谱等技术分析表征,研究吸附机理。结果表明,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,随温度的升高而降低。适宜的p H为6~8,对Cd(Ⅱ)的吸附120 min内达到平衡。吸附Cd(Ⅱ)的反应符合Langmiur等温模型和准2级动力学方程,最大吸附量为72.09 mg/g。吸附过程为自发的放热过程。     

AlCl3改性柚子皮吸附去除水中的铬离子

以生活及农作物废弃物柚子皮为原料,通过向柚子皮粉中加入Al Cl3进行改性制备生物吸附剂,用于吸附去除水中的重金属铬,探讨了p H值、重金属初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间、反应温度等对柚子皮吸附效果的影响。结果表明:初始p H值5,吸附时间180min,吸附剂投加量0.9g/m L,铬离子初始浓度100μg/m L,吸附反应温度20℃,Al Cl3改性柚子皮对Cr(Ⅵ)的去除率可达76.04%以上。等温吸附规律可用Freundlich吸附等温模型来描述,吸附过程符合准二级反应动力学方程。     

改性玉米芯对水中2,4,6-三氯酚的吸附研究

通过化学改性的玉米芯(MC),用于去除水中的2,4,6-三氯酚(TCP)。研究了吸附的影响因素,确定了最优的实验条件。研究表明,298 K下,MC对初始浓度为225 mg/L的TCP溶液中TCP的平衡吸附量达到215.4 mg/g。吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温式符合Temkin模型。改性玉米芯可有效去除水中的TCP,是一种有应用潜力的吸附材料。     

改性海泡石吸附低浓度Ni(Ⅱ)-CA的研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷对海泡石进行改性,用于吸附柠檬酸络合镍(Ni(Ⅱ)-CA)废水,考察了初始pH、吸附剂用量、吸附时间及初始浓度对柠檬酸镍吸附性能的影响,并结合吸附动力学和等温吸附模型对其分析。结果表明,Ni(Ⅱ)-CA浓度为5 mg/L,加入12 g/L吸附剂,pH为6时,室温下反应40 min左右达到平衡,改性海泡石对柠檬酸镍的去除率与吸附量分别为96. 24%和0. 401 mg/g。经过改性后的海泡石吸附能力有较大提高,最大吸附量从0. 619 mg/g提升至1. 116 mg/g,提高了80%。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能较好地描述海泡石和改性海泡石对柠檬酸镍的吸附过程。     

改性海泡石吸附低浓度Ni(Ⅱ)-CA的研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷对海泡石进行改性,用于吸附柠檬酸络合镍(Ni(Ⅱ)-CA)废水,考察了初始pH、吸附剂用量、吸附时间及初始浓度对柠檬酸镍吸附性能的影响,并结合吸附动力学和等温吸附模型对其分析。结果表明,Ni(Ⅱ)-CA浓度为5 mg/L,加入12 g/L吸附剂,pH为6时,室温下反应40 min左右达到平衡,改性海泡石对柠檬酸镍的去除率与吸附量分别为96. 24%和0. 401 mg/g。经过改性后的海泡石吸附能力有较大提高,最大吸附量从0. 619 mg/g提升至1. 116 mg/g,提高了80%。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能较好地描述海泡石和改性海泡石对柠檬酸镍的吸附过程。     

活化氧化石墨烯的制备及对甲基橙的吸附

为了提高氧化石墨烯(GO)的比表面积和吸附性能,采用氢氧化钾对GO进行高温固相活化,制备出活化氧化石墨烯(GOKOH),并将其用于对水中阴离子染料甲基橙(MO)的吸附研究。结果表明,GOKOH的比表面积可达672.48 m2/g。GOKOH能在较宽的p H范围内实现对MO的高效去除,去除率高达94.87%,吸附平衡时间约为150 min。准一级和准二级动力学拟合的理论平衡吸附容量分别为549.87 mg/g和549.45 mg/g,Langmuir模型的饱和吸附容量为632.91 mg/g。该吸附过程受边界层扩散与颗粒内扩散两个步骤控制,符合二级动力学模型和Langmuir模型,并主要以化学吸附为主。     

巯基改性棉对于铅离子的吸附特性研究

巯基改性棉被发现拥有潜在的吸附铅的效果。在批量实验中,巯基改性棉在pH值为5.0和吸附时间90 min,其最大吸附容量约为29.3 mg/g。实验数据分别进行了 Langmuir和Freundlich等温线的拟合。结果表明,实验数据对于Langmuir模型的符合性更好。动力学研究还表明,巯基改性棉吸附铅离子的吸附行为更符合准二级动力学。     

柠檬酸改性活性炭对水中Cr(VI)的吸附性能研究

为使养猪废水中的氮磷等以植物营养液的形式得以资源化利用,并有效去除其中重金属污染物,对木质、煤质、杏壳和椰壳4种活性炭进行柠檬酸改性,并考察对养猪废水厌氧发酵液中Cr(VI)的吸附效果。结果表明,4种改性活性炭中椰壳活性炭对Cr(VI)的吸附率最高。在常温、p H为4、吸附6 h、0.6 g的改性椰壳活性炭处理质量浓度50mg/L的Cr(VI)溶液,吸附率为100%,是原椰壳活性炭对Cr(VI)吸附率的2.3倍。吸附过程遵循Langmuir等温吸附方程,最大吸附容量7.933 mg/g,是原活性炭5.9倍;且改性活性炭对Cr(VI)的吸附符合准2级动力学模型。优化吸附条件下,改性椰壳活性炭对实际养猪废水厌氧发酵液中吸附Cr(VI)去除率提高近50个百分点,达到了61.32%。     

改性棉铃壳吸附含铬废水研究

对酸改性棉铃壳用于去除水中的铬离子进行研究。比较了改性前后棉铃壳吸附性能,考察了吸附时间、溶液p H、棉铃壳投加量以及吸附温度等因素对改性棉铃壳吸附水中铬离子性能的影响,并分析了改性棉铃壳对水中铬离子的吸附动力学。实验结果表明,改性后的棉铃壳吸附效果较未改性棉铃壳明显提高;增加吸附时间和温度都有利于改性棉铃壳对铬离子的吸附。在室温时,溶液p H为2、吸附时间为120 min时,铬离子的去除率可达99.3%。改性棉铃壳对刚果红的吸附过程更符合Lagergren准二级动力学模型,吸收速率受表面扩散和颗粒内扩散控制,吸附属于吸热过程。改性棉铃壳是一种成本低、吸附效果显著且稳定的吸附剂,有望在含铬重金属废水处理中发挥重要作用。     

氨基和巯基功能化合成的X分子筛高效去除Pb(Ⅱ)

为了提高X分子筛(XM)的耐酸性和对Pb~(2+)的吸附能力,采用有机改性剂对合成的XM进行了氨基功能化(NH_2-XM)和巯基功能化(SH-XM)改性。确定了最佳接枝条件,并对三种材料进行了表征和吸附研究。结果表明,三种材料的吸附过程属于单层化学吸附。与XM(34 mg/g)相比,NH_2-XM(154 mg/g)和SH-XM(111 mg/g)在低p H条件下具有更好的吸附效果和更强的耐酸能力。因此,NH_2-XM可作为高效吸附剂去除水溶液中的Pb~(2+)。     

改性花生壳吸附剂对阴离子染料的吸附作用

以天然花生壳为原料,选用环氧氯丙烷作为醚化剂,再接枝二乙烯三胺得到改性花生壳。用扫描电镜等手段进行改性花生壳的表征,同时研究其对两种阴离子染料酸性橙(AO)和活性艳蓝(KN-R)的吸附去除情况。在系统研究初始pH、吸附剂投加量、初始染料浓度和吸附时间对吸附效率影响的基础上,通过吸附等温线和吸附动力学模型解析改性花生壳对阴离子染料的吸附机理。结果表明,改性后的花生壳孔道增多,且胺基成功地接枝到改性花生壳上。当AO和KN-R初始浓度为200 mg/L,改性花生壳投加量为0.5 g/L,溶液pH值为2时,吸附120 min后,改性花生壳对AO和KN-R的吸附容量分别为273.3 mg/g和313.6 mg/g。吸附符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,通过计算确定改性花生壳对AO和KN-R的理论吸附容量与试验结果一致。该吸附剂原料广泛、制备方法简单,在染料废水去除方面具有良好的应用前景。     

松塔粉/海泡石复合材料对亚甲基蓝的吸附特征

利用氢氧化钠改性松塔粉(PC)、松塔粉/海泡石杂化材料(SPC-1)和松塔粉/海泡石杂化材料(SPC-2)三种材料对废水中亚甲基蓝进行吸附去除。试验结果表明,当吸附剂剂量为1.2g/L、溶液pH值为8.0、反应时间为120min,PC、SPC-1和SPC-2三种材料对200mg/L亚甲基蓝废水的最大去除率分别为98.9%、99.1%和98.1%。准二级动力学能较好地拟合吸附动力学试验数据,表明亚甲基蓝在三种材料表面的吸附以化学吸附为主。Langmuir方程对等温吸附试验数据拟合效果较好,表明亚甲基蓝在三种材料表面的吸附以单分子层吸附为主,SP、SPC-1和SPC-2对亚甲基蓝的最大吸附量分别为182.5、211.0和153.0mg/g。     

粉煤灰源C-S-H吸附U(Ⅵ)性能及机理

以粉煤灰铝回收过程的脱硅液为原料,通过控制钙硅摩尔比的常规沉淀法制备得到大比表面积介孔C-S-H(401 m2·g?1),系统研究了初始浓度、投加量、p H和离子强度对C-S-H吸附U(Ⅵ)过程的影响,以及吸附的热动力学特征,并评价了C-S-H去除实际含铀废水中毒性金属的性能。结果表明,通过控制合成条件实现了低品质硅钙渣向高附加值吸附材料的转变。0.75 g·L?1 C-S-H在p H 2仍具有较高的平衡吸附容量(qe=67.9 mg·g?1),在富含CO32?的碱性溶液中UO2(H2O)52+转变为UO2(CO3)34?不利于带负电的C-S-H表面吸附U(Ⅵ)。当C-S-H投加量升高至2~5 g·L?1,材料对U(Ⅵ)的吸附去除效率即能维持在相对较高水平(C[U(Ⅵ)]initial=500 mg·L?1,去除率88.3%~93.5%),吸附可在数小时内达到平衡,符合拟二级动力学模型和两阶段Weber-Morris方程模型,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附机理主要为离子交换(84.6%)和表面络合。材料对含铀废水中的U、Zn、Hg、Mn和Cd均表现出良好的吸附去除性能,因而C-S-H可成为在废水毒性金属去除方面极具应用前景的材料。     

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。     

MUF-g-PMAA炭化材料的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附

采用氨基-过硫酸盐氧化-还原引发体系将单体甲基丙烯酸(MAA)接枝聚合在三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)树脂表面,制备接枝材料MUF-g-PMAA,将其低温炭化得到性能稳定的炭化材料,研究了其对Cu2+的吸附性能,考察了温度、p H值的影响.结果表明,在p H=5.0、温度30℃条件下,PMAA-g-MUF对Cu2+的吸附容量达36.1 mg/g;吸附容量随p H值增大而增加,随温度升高呈先增加后减小的趋势,吸附符合Langmuir模型和准二级动力学方程.