改性纳米蒙脱土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

以纳米蒙脱土(MNT)、溴化十六烷基吡啶(CPB)和EDTA为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了CPB-MNT(C-M)和CPB-EDTA-MNT(C-E-M)吸附剂,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和FTIR进行表征,考察其对Cr(Ⅵ)的吸附行为,并研究了吸附等温方程和吸附动力学。结果表明,经改性后,CPB和EDTA成功进入蒙脱土层间,使层间距由0.95 nm分别增大到1.69 nm和2.12 nm,单位吸附量由4.02 mg/g分别增大到7.11 mg/g和11.91 mg/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率C-E-M(99.19%)>C-M(59.25%)>MNT(32.5%);C-E-M吸附模拟废水中Cr(Ⅵ)符合拟二级动力学和Langmuir方程,极限吸附量和Langmuir常数分别是44.41 mg/L和0.731 2;吸附机理主要是物理吸附和化学吸附。C-E-M吸附剂用于处理含Cr(Ⅵ)废水具有巨大的前景。     

季铵型壳聚糖插层蒙脱土的制备及对Cr(Ⅵ)吸附作用的研究

制备季铵型壳聚糖插层蒙脱土,采用红外光谱、X-射线图谱和扫描电镜分析研究表明,壳聚糖季铵盐—2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖进入到了蒙脱土的层间,使层间距增大,形成了插层复合物。利用所得产品对含Cr(Ⅵ)水样进行处理,在pH为4、吸附t为100 min、吸附剂质量浓度为2 g/L和Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50 mg/L的优化条件下,季铵型壳聚糖插层蒙脱土复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附量为5.61 mg/g,去除率为89.73%。季铵型壳聚糖插层蒙脱土复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附模型。     

硝酸改性甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

研究了硝酸改性甘蔗渣对模拟废水中的Cr(Ⅵ)的吸附效果,并采用SEM和FTIR等方法对改性前后的甘蔗渣进行表征。结果显示,改性后的甘蔗渣为褶皱层结构,且褶皱层上有许多孔隙,比表面积大大增加,改变了甘蔗渣原本的化学结构,使吸附效果提高。Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L的废水样,反应温度25℃,改性甘蔗渣投加量18 g/L,p H为2. 0,吸附时间180 min时,Cr(Ⅵ)去除率94. 5%,最大Cr(Ⅵ)吸附量3. 532 mg/g,Langmuir等温吸附模型、拟二级动力学方程能更好的拟合吸附反应。     

改性膨胀石墨的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以磷酸为活化剂、十六烷基三甲基溴化铵-溴化钾(CTAB-KBr)为复合改性剂,对膨胀石墨进行表面改性制备了高效吸附剂改性膨胀石墨(M-EG),通过SEM、FTIR对其结构进行了表征,优化了制备条件,并探究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,以40%磷酸为活化剂、2.9%CTAB-1.8%KBr为复合改性剂,55℃下,对膨胀石墨进行表面活化0.5 h和改性处理3 h,所制备的M-EG对Cr(Ⅵ)具有较高的吸附性能;在常温、pH≈5的条件下,80 mg·L^-1 Cr(Ⅵ)废水经4.5 g·L^-1 M-EG吸附120 min, Cr(Ⅵ)去除率可高达96.74%;吸附过程是自发的、放热的,遵循准二级动力学模型,在低温环境中更符合Langmuir等温吸附模型,在高温环境中同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。     

改性蒙脱土对废水中镍(Ⅱ)的吸附效果研究

天然蒙脱土用FeCl_3、AlCl_3、HCl及NH_4Cl 4种试剂进行改性,加入海藻酸钠制成小球处理含镍废水。研究海藻酸钠和改性蒙脱土比例、小球投加量、pH、吸附时间、Ni⁽²⁺⁾浓度、温度对小球吸附Ni(2+)浓度、温度对小球吸附Ni⁽²⁺⁾的性能影响。结果表明,HCl改性蒙脱土对Ni(2+)的性能影响。结果表明,HCl改性蒙脱土对Ni⁽²⁺⁾去除率最高,2%海藻酸钠和10%蒙脱土溶液的最佳比例是1∶1混合。10 mg/L的Ni(2+)去除率最高,2%海藻酸钠和10%蒙脱土溶液的最佳比例是1∶1混合。10 mg/L的Ni⁽²⁺⁾溶液在自然pH下,投加量为5 g/L,在30℃振荡吸附3 h,Ni(2+)溶液在自然pH下,投加量为5 g/L,在30℃振荡吸附3 h,Ni⁽²⁺⁾去除率可达97%。吸附动力学符合准二级反应方程,吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,热力学参数ΔH>0,ΔS>0,ΔG<0。小球用5%HCl再生,连续3次吸附-再生处理,其对10 mg/L Ni(2+)去除率可达97%。吸附动力学符合准二级反应方程,吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,热力学参数ΔH>0,ΔS>0,ΔG<0。小球用5%HCl再生,连续3次吸附-再生处理,其对10 mg/L Ni⁽²⁺⁾去除率仍保持97%。     

热改性粉煤灰对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

将粉煤灰与助熔剂混合进行高温焙烧制得热改性粉煤灰(TFA),对其进行表征并考察其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。与原粉煤灰相比,TFA疏松多孔,比表面积显著提高。20℃下的吸附实验结果表明:当初始废水p H为6.7、Cr(Ⅵ)质量浓度为10.00 mg/L、TFA加入量为4.0 g/L、吸附时间为90 min时,Cr(Ⅵ)去除率可达98.98%,吸附量为2.39 mg/g。用拟二级动力学模型可较准确地描述TFA对Cr(Ⅵ)的吸附过程;吸附实验数据与采用Freundlich等温吸附模型得出的计算值吻合很好;降低温度有利于吸附反应的发生。     

改性糠醛渣对Cr(Ⅵ)的吸附性能

为了研究改性糠醛渣对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用红外光谱、扫描电镜、零电荷点对吸附剂进行了表征,考察了改性糠醛渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、温度、吸附时间等因素对改性糠醛渣吸附Cr(Ⅵ)的影响,并研究了动力学机制。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L,改性糠醛渣投加量为0. 07 g,溶液pH为1～3,在20℃条件下吸附50 min时,去除率可达96. 43%。吸附动力学过程符合准二级动力学方程。再生试验结果表明改性糠醛渣具有良好的重复使用性能。     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

水热改性花生壳对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

为解决水体Cr(Ⅵ)污染,实现农业固废资源化利用,通过水热H_3PO_4改性制备了花生壳基吸附剂,并将其用于水中Cr(Ⅵ)的吸附。实验结果表明,在453 K下,与质量分数为15%的H_3PO_4水热反应10 h制备的改性花生壳性能最优;当吸附剂投加量为2 g/L,pH=2.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为5 mg/L,吸附时间为120 min时,水中Cr(Ⅵ)去除率可达86.83%。改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合伪二级动力学模型,属于Langmuir单分子层吸附。     

改性花生壳吸附去除水中Cr(Ⅵ)的性能研究

采用三乙烯四胺对花生壳颗粒进行改性制备吸附剂,以投加量、粒径、接触时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度和溶液初始pH值为影响因素,通过静态实验,研究其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。得到最佳吸附条件为吸附剂投加量1.0～1.6g/L,接触时间150min,初始浓度100mg/L,去除率可达99.36%,饱和吸附量达100.95mg/g。分析认为,主要的吸附机理可能是Cr2O27-与改性花生壳吸附点位上的功能基团之间的离子交换,伴随着静电吸附及氧化还原过程。     

改性茶叶渣对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究

分别用羟基氧化铁、氢氧化钠、甲醛对茶叶渣改性,用其对Cr(Ⅵ)废水进行吸附,探讨了铬废水初始浓度、溶液p H、吸附剂用量、吸附温度和时间等因素对吸附率的影响。结果表明,甲醛改性茶叶渣吸附效果最好;吸附剂用量为0.75 g,铬废水初始浓度为50 mg/L,吸附时间为70 min,溶液p H为5,吸附温度为40℃时,茶叶渣的吸附率最佳,吸附率可达到96%。甲醛改性茶叶渣对Cr(Ⅵ)废水的吸附过程更符合二级动力学模型,平衡吸附量为2.25 mg/g。     

改性茶叶渣对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究

分别用羟基氧化铁、氢氧化钠、甲醛对茶叶渣改性,用其对Cr(Ⅵ)废水进行吸附,探讨了铬废水初始浓度、溶液p H、吸附剂用量、吸附温度和时间等因素对吸附率的影响。结果表明,甲醛改性茶叶渣吸附效果最好;吸附剂用量为0.75 g,铬废水初始浓度为50 mg/L,吸附时间为70 min,溶液p H为5,吸附温度为40℃时,茶叶渣的吸附率最佳,吸附率可达到96%。甲醛改性茶叶渣对Cr(Ⅵ)废水的吸附过程更符合二级动力学模型,平衡吸附量为2.25 mg/g。     

活性炭表面改性及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

分别用HNO3、H2SO4以及HNO3加乙酸铜溶液对活性炭进行了表面改性处理,测定了它们的表面化学性能,研究了改性活性炭对Cr(VI)吸附性能的影响。实验结果表明：通过上述改性,活性炭表面官能团数量发生了显著改变,特别是羧基增加较多;通过改性后的活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能有所提高。     

生物吸附材料对Cr(Ⅵ)的吸附研究进展

简述了Cr(Ⅵ)的来源及危害,并介绍了修复Cr(Ⅵ)污染水体的常用方法,主要介绍了生物吸附法,具体分析了静电吸附作用、氧化还原作用、络合作用、离子交换作用及氢键作用吸附Cr(Ⅵ)的相关机理,介绍了经济有效及预防二次污染解吸处理。最后,生物吸附材料吸附Cr(Ⅵ)作出展望。     

改性蒙脱土对刚果红的吸附性能研究

以内蒙古赤峰市天然钙基蒙脱土为原料,经碳酸钠钠化改性后,再用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)对其进行有机改性处理,制备有机蒙脱土。通过XRD衍射和红外光谱表征不同样品微观结构和谱学性能,并以刚果红为目标污染物,对比研究了不同类型蒙脱土的吸附性能。研究表明,CTAC改性蒙脱土的层间距明显变大,并对刚果红溶液具有较好的吸附性能,在p H=2.15、刚果红初始质量浓度为50 mg/L、振荡时间为2 h的条件下,CTAC-MMT对刚果红的吸附率可达到99.99%。     

硫酸改性松树叶对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以松树叶为原料,经硫酸改性制得吸附剂,通过吸附实验考察了pH、吸附时间、初始质量浓度及吸附剂用量对Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,在50mL质量浓度为10.0mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中,吸附剂用量0.4g,pH=3,吸附t为120min时,效果最佳,Cr(Ⅵ)的吸附量可达1.22mg/g,去除率达到97.6%。对实验数据进行吸附动力学模型进行拟合,结果表明,吸附过程更符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。     

蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料对铬(VI)吸附行为

制备了蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料,考察了该材料对Cr(VI)的吸附能力,研究了震荡时间、吸附剂用量、溶液的pH值、温度对吸附剂吸附量的影响.实验结果表明:在313 K的温度下,吸附剂用量为20 mg,震荡时间为3 h, pH=1时,最大吸附量可达53.13 mg/g.该等温吸附过程可以用Langmuir方程进行较好拟合,动力学研究表明Cr(VI)在蒙脱土/聚丙烯硫脲上的吸附机理符合二级动力学.