空心类水滑石对重金属的吸附性能研究

重金属废水是一类难处理的废水，对其进行有效处理一直是环境领域的研究热点。类水滑石(LDHs)因比表面积大、制备简单、环境友好等特性，成为一类具有较高应用潜力的重金属吸附剂。制备了具有更多吸附位点的空心类水滑石(LDHs-H)，选取重金属离子Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺和Ni²⁺作为研究对象，探究了初始重金属离子浓度、吸附时间、溶液p H和竞争离子等因素对LDHs-H吸附重金属离子的影响。结果表明，LDHs-H对Cu²⁺和Pb²⁺的等温吸附数据较好地拟合了Freundlich等温模型，对Zn²⁺和Ni²⁺的等温吸附数据较好地拟合了Langmuir等温模型。准二级动力学模型较好地描述了LDHs-H对4种重金属离子的动力学吸附过程。LDHs-H层板上的羟基与Cu²⁺和Pb²⁺反应生成沉淀是Cu²⁺和Pb²⁺去除的主要方式，与Zn     

腐殖酸与重金属在黄土中的吸附规律研究

以黄土、腐殖酸和重金属离子为研究对象,基于吸附实验,研究了黄土对腐殖酸及Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺4种重金属离子的吸附规律。结果表明,黄土对各污染物的去除率随着固液比增大、溶液pH增大、初始浓度减小、吸附时间的延长明显增大,而且对不同污染物吸附效果的影响也不同;但黄土对重金属离子的吸附量一直保持为Pb²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺。     

水泥浆粉去除废水中铅离子效果及行为研究

水泥浆粉含有可吸附重金属离子的成分,可作为吸附剂来处理重金属离子废水。本文利用硅酸盐水泥制备了不同水化龄期的水泥浆粉来处理含Pb²⁺废水,通过X射线衍射仪、同步热分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等测试方法,研究了水泥浆粉龄期、浆粉用量、Pb²⁺浓度、pH值、温度、时间对Pb²⁺去除效果及吸附行为的影响。结果表明,水泥浆粉对废水中的Pb²⁺去除率普遍大于80%。在35 ℃、pH=2、吸附时间200 min时,0.04 g水灰比为0.50、水化龄期为60 d的水泥浆粉对初始浓度为700 mg/L的Pb²⁺溶液的Pb²⁺去除率为96.06%,吸附容量为336.22 mg/g。水泥浆粉对Pb²⁺的吸附热力学符合Freundlich吸附等温模型,吸附动力学符合拟一级动力学模型。     

膨化稻壳对铀及伴生重金属离子的吸附机理

对粮食生产中的大量废弃的米稻壳经膨化技术加以改性,通过研究新型吸附对于放射性废水中的核素U⁶⁺及伴生重金属Pb²⁺的吸附特性,考察pH、吸附剂用量、温度、时间和初始浓度等影响吸附的因素,揭示新型吸附剂在吸附过程中的各种离子在溶液中的反应动力学、热力学参数以及等温吸附规律。通过实验证明稻壳经膨化改性后对核素U⁶⁺及伴生重金属Pb²⁺吸附效果明显,当pH分别为3、5时,吸附时间为40min时,溶液中U⁶⁺和Pb²⁺的去除率分别可达到89.10%、96.58%;通过吸附理论拟合研究证明新型吸附剂对U⁶⁺和Pb²⁺的吸附行为符合Langmuir等温单分子层吸附模型理论。     

一种膨润土的表征及其对重金属离子吸附研究

以原矿膨润土为原料，对其结构进行表征和分析。然后从单因素条件分析膨润土对Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺的吸附效果。结果表明：在相同条件下，膨润土加入量为0.30 g、温度为25℃时，Cu²⁺初始浓度为200 mg/L,溶液pH值为5.0,其最大吸附率为99.92%;Cd²⁺初始浓度为150 mg/L,溶液pH值为6.0,其最大吸附率为99.84%;Pb²⁺初始浓度为50 mg/L,溶液pH值为3.5,其最大吸附率为99.12%。竞争吸附中膨润土对Cd²⁺吸附效果最佳。此研究对处理含重金属离子的废水具有较好的潜在价值。     

CeO2多孔材料的制备及其吸附性能的研究

采用聚合物模板法制备CeO₂多孔材料，利用XRD、SEM及BET对样品的结构、形貌及织构特性进行表征，实验研究了pH、Cu²⁺的初始浓度、吸附剂用量和吸附时间等因素对其吸附性能的影响。结果表明制备的多孔材料为立方相CeO₂，且结晶良好；其对Cu²⁺吸附性能随吸附液pH的变化显著，pH=10.0时去除率可达到95.83%；随着初始Cu²⁺的浓度增大，Cu²⁺的去除率先增大后减小，最佳Cu²⁺浓度为30 mg/L；吸附剂用量为1.5 g/L可达到最高吸附值，累计吸附量约为0.50 mg/g；且80 min即可达到吸附脱附平衡。     

玉米苞叶改性壳聚糖对Cu2+的吸附研究

通过玉米苞叶改性壳聚糖制备了复合吸附剂,并对Cu²⁺进行了吸附。研究吸附剂用量、吸附温度、吸附时间对Cu²⁺吸附性能的影响,并通过红外光谱进行了结构表征。结果表明,复合吸附剂的比表面积为94.13 m²/g,平均孔隙大小为4.46 nm,较改性前有较大幅度的提高。最佳吸附条件为：吸附剂用量1.0 g、吸附温度50℃、吸附时间60 min, Cu²⁺去除率达97%以上;改性壳聚糖与壳聚糖相比,Cu²⁺去除率大大提高,表明利用玉米苞叶改性壳聚糖制备的复合吸附剂具有较好的吸附性能。     

槐木活性炭净化废水中Pb2+的工艺研究

低成本高效活性炭吸附剂在废水处理中起着至关重要的作用。可再生的树枝是制备高效吸附剂的“零”成本原料。以刺槐树枝为原料,采用水蒸气活化法制备槐树活性炭,并优化活性炭吸附废水重金属离子Pb²⁺的工艺。结果表明：3 cm×10 cm左右槐树枝段,在110℃下干燥3天后在500℃恒温炭化30 min的槐木炭,再在650℃下恒温活化80 min,水蒸气流量为30 g·h^-1,制备的槐木活性炭对废水中的Pb²⁺有着较好的吸附能力和去除能力,最大吸附量202.0mg·g^-1,最大净化率大于95%。通过单因素实验获得活性炭对Pb²⁺吸附最佳的工艺参数：Pb²⁺初始质量浓度为0.5 mg·mL^-1,吸附时间60 min,吸附温度20℃。Pb²⁺在槐木活性炭上的吸附更适合Freundlich吸附模型。在低于70℃时,吸附是放热过程,槐树活性炭对Pb²⁺的吸附能力大于对溶剂的吸附,吸附是自发过程。     

Pb2+在高岭土土柱中迁移时吸附特性的研究

通过单一Pb²⁺迁移试验和Pb²⁺、Cu²⁺的竞争、顺序迁移试验来研究Pb²⁺在高岭土中迁移时的吸附特性。对迁移试验的结果进行分析,表明Pb²⁺刚穿透土柱所需的时间随离子浓度的增大而减少,随溶液pH的增大而增大;Pb²⁺和Cu²⁺竞争迁移会使得Pb²⁺刚刚穿透土柱所需的时间、各深度土样对Pb²⁺的吸附量都减少;竞争迁移时的穿透时间比单一Pb²⁺迁移的穿透时间减少了0.11倍;顺序迁移会使得Pb²⁺穿透土柱所需的时间和各深度土样对其的吸附量都减小,并且时间和吸附量减小的幅度与竞争迁移时十分接近。     

Fe(Ⅲ)负载改性橘子皮对Pb~(2+)的吸附性能研究

建立了普通橘子皮、Fe(Ⅲ)负载改性橘子皮对Pb⁽²⁺⁾的吸附研究,采用原子吸收光谱仪测定Pb(2+)的吸附研究,采用原子吸收光谱仪测定Pb⁽²⁺⁾的浓度,分别研究了吸附剂投加量、pH、吸附时间等对废水中Pb(2+)的浓度,分别研究了吸附剂投加量、pH、吸附时间等对废水中Pb⁽²⁺⁾的吸附研究,且对吸附动力学和吸附等温线进行了分析。结果表明,Fe(Ⅲ)负载改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb(2+)的吸附研究,且对吸附动力学和吸附等温线进行了分析。结果表明,Fe(Ⅲ)负载改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb⁽²⁺⁾的吸附效果更佳,最大吸附量为119.25 mg/g,吸附去除率达到95.66%,Langmuir能更好地描述普通橘子皮和Fe(Ⅲ)负载改性橘子皮吸附剂对Pb(2+)的吸附效果更佳,最大吸附量为119.25 mg/g,吸附去除率达到95.66%,Langmuir能更好地描述普通橘子皮和Fe(Ⅲ)负载改性橘子皮吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附过程,准二级动力学方程拟合结果R(2+)的吸附过程,准二级动力学方程拟合结果R²在0.999 4以上,说明吸附过程被化学吸附所控制。     

牛粪生物炭对废水中Cu(Ⅱ)的吸附效果及机理研究

为了有效去除废水中Cu²⁺,以牛粪为原料,制取生物炭,采用等温吸附法及动力学吸附法研究生物炭对废水中的Cu²⁺的吸附效果,并通过XRD、FTIR、BET与元素分析等进行表征。结果表明：热解温度、时间、pH是影响生物炭产率及吸附量的因素。700℃制备的牛粪生物炭(CDB700[2h])对废水中的Cu²⁺吸附量是最高,达到了0.623 mg·g^-1,去除率达到了99.7%。说明,CDB700[2h]具有作为废水中Cu²⁺吸附材质的潜力,本研究为生物炭去除废水中重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考。     

H2O2改性稻杆作为Pb2+吸附剂的工艺优化

H₂O₂改性稻杆作为Pb²⁺吸附剂,具有改性工艺环保、简单、成本低,以及对Pb²⁺吸附率高等特点,是一种优良的改性剂。优化改性工艺,制备优良吸附性能的H₂O₂改性稻杆具有较强的实用价值。详细探讨了改性工艺的影响因素如pH值、H₂O₂用量、Fe²⁺/H₂O₂物质的量之比、改性温度、改性时间、稻杆颗粒度和稻杆用量等对改性效果的影响,在单因素实验的基础上,通过正交实验和对比实验对改性工艺进行了进一步优化。得出最适宜的改性工艺为：在100 mL的溶液中,不加FeSO₄的情况下,稻杆用量为3 g,改性pH值为8,H₂O₂用量为稻秆用量的30%,稻杆颗粒度为40目,改性温度为20℃,改性时间为4 h。用2 g H₂O₂改性稻秆处理100 mL 200 mg/L的Pb²⁺废水时,对Pb²⁺的吸附率为94.45%,吸附容量为9.445 mg/g,表明H₂O₂改性稻秆具有优良的吸附性能。     

利用铁尾矿资源制备磁性纳米纤维素材料对Pb(Ⅱ)的吸附去除

为探索固废资源的高值化应用，利用铁尾矿合成磁性Fe₃O₄,并通过与氨基酸离子液体和纤维素的交联，制备磁性纤维素纳米材料Fe₃O₄@Cellulose/AAILs,用于吸附去除重金属Pb²⁺。应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、 X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对材料微观结构进行了表征，运用Box-Behnken响应曲面法研究了吸附过程的影响因素。FTIR和XRD分析表明，氨基酸的氨基和羧基修饰改性纤维素结构。选择Pb²⁺去除率作为响应，考察了溶液的初始pH、吸附温度及吸附剂投加量之间的相互作用。结果表明：在25℃、pH值=7和吸附剂投加量为0.2 g时，Pb²⁺去除率可达98.296%。材料的吸附行为符合Langmiur吸附等温模型、伪二级动力学模型。XPS分析进一步揭示了其对Pb²⁺的吸附机理，主要包括表面物理吸附、离子交换、官能团络合、静电吸引等。...     

污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb~(2+)的吸附特性

采用城市污水处理厂脱水污泥和玉米芯复合碳化制备吸附剂,利用BET、SEM和FTIR对吸附剂进行表征,通过吸附因素影响实验、解吸实验、选择性吸附实验、吸附动力学和等温模型拟合考察其对废水中Pb⁽²⁺⁾的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m(2+)的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m²/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb2/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb⁽²⁺⁾的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb(2+)的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb⁽²⁺⁾初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb(2+)初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb(2+)去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb(2+)的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附符合准二级动力学模型(R(2+)的吸附符合准二级动力学模型(R²为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R2为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R²为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu2为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾和Ni(2+)和Ni⁽²⁺⁾对Pb(2+)对Pb⁽²⁺⁾产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu(2+)产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu⁽²⁺⁾>Pb(2+)>Pb⁽²⁺⁾>Ni(2+)>Ni⁽²⁺⁾>Cd(2+)>Cd⁽²⁺⁾。实际废水(COD、Pb(2+)。实际废水(COD、Pb⁽²⁺⁾和Cu(2+)和Cu⁽²⁺⁾初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb(2+)初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu(2+)去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu⁽²⁺⁾几乎被完全吸附。     

改性香菇废弃物在二元重金属废水中的吸附特性研究

采用NaOH处理后的香菇废弃物作为生物吸附剂,研究其在二元金属溶液中对Pb⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾、Cu(2+)、Cu⁽²⁺⁾的吸附行为特征。结果表明,在二元金属溶液中,干扰离子Zn(2+)的吸附行为特征。结果表明,在二元金属溶液中,干扰离子Zn⁽²⁺⁾的存在对改性香菇吸附Cu(2+)的存在对改性香菇吸附Cu⁽²⁺⁾有显著的正向干扰作用;而干扰离子Cu(2+)有显著的正向干扰作用;而干扰离子Cu⁽²⁺⁾/Pb(2+)/Pb⁽²⁺⁾的存在显著抑制了改性香菇对Zn(2+)的存在显著抑制了改性香菇对Zn⁽²⁺⁾的吸附;Cd(2+)的吸附;Cd⁽²⁺⁾的存在对改性香菇吸附Zn(2+)的存在对改性香菇吸附Zn⁽²⁺⁾的干扰作用不显著,Pb(2+)的干扰作用不显著,Pb⁽²⁺⁾的存在对改性香菇吸附Cu(2+)的存在对改性香菇吸附Cu⁽²⁺⁾的干扰作用也不显著;Cu(2+)的干扰作用也不显著;Cu⁽²⁺⁾显著促进了改性香菇对Pb(2+)显著促进了改性香菇对Pb⁽²⁺⁾的吸附,Zn(2+)的吸附,Zn⁽²⁺⁾的存在对改性香菇Pb(2+)的存在对改性香菇Pb⁽²⁺⁾的影响不显著,而Cd(2+)的影响不显著,而Cd⁽²⁺⁾的存在显著促进了改性香菇对Cu(2+)的存在显著促进了改性香菇对Cu⁽²⁺⁾/Pb(2+)/Pb⁽²⁺⁾的吸附。     

改性橘子皮对重金属铅离子的吸附性能研究

以橘子皮、碱性氧化橘子皮的吸附废水中Pb⁽²⁺⁾,研究吸附剂投加量、pH、吸附时间等对Pb(2+),研究吸附剂投加量、pH、吸附时间等对Pb⁽²⁺⁾去除率的影响吸附。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为1.0 g/L,pH 5.5,温度30℃,吸附时间2 h时,碱性氧化改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb(2+)去除率的影响吸附。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为1.0 g/L,pH 5.5,温度30℃,吸附时间2 h时,碱性氧化改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb⁽²⁺⁾的吸附效果更佳,去除率达到98.52%。准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型更加符合吸附过程。吸附过程是单分子层吸附,以化学吸附为主。     

TOCNF与磁性羧甲基壳聚糖纳米粒子复合物的制备及吸附Pb2+的特性

水体中铅污染对环境及人的健康安全造成了极大的危害。本文将四甲基呱啶（TEMPO）氧化的纤维素纳米纤维（TEMPO-oxidized cellulose nanofibers,TOCNF）与磁性羧甲基壳聚糖纳米粒子（magnetic carboxymethyl chitosan nanoparticles,MCCN）交联复合制备一种经济高效且对环境无毒害的Pb²⁺吸附剂,对复合前后的材料进行结构表征。通过单因素实验研究pH、Pb²⁺初始浓度、吸附时间及温度对Pb²⁺吸附效率的影响,确定最优吸附条件后比较TOCNF/MCCN及TOCNF对Pb²⁺的吸附效果,研究复合材料对Pb²⁺的吸附特性。研究结果表明,Fe₃O₄成功被羧甲基壳聚糖纳米粒子包裹并与TOCNF交联复合,在最优吸附条件（pH=5,Pb²⁺初始浓度为100mg/L,吸附时间为240min,常温下进行实验）下,TOCNF/MCCN吸附Pb²⁺的饱和容量为193.5mg/g,比TOCNF高了近一倍。复合吸附剂吸附Pb²⁺的过程更符合准二级动力学方程,说明决定吸附速率的主要是化学吸附。等温吸附方程的相关系数R²表明,Langmuir方程能更好地拟合吸附过程,说明复合吸附剂对Pb²⁺的吸附主要是表面基团的单分子层吸附。通过线性方程的斜率计算得到的理论饱和吸附量为201.1mg/g,与实际值差3.8%,经过5次解吸再吸附的过程,吸附剂的吸附效率仅下降了13%,表明该吸附剂有良好的可再生性,具有很好的应用前景。     

高炉水淬渣对电镀废水中重金属和COD吸附的响应面优化

为了考察高炉水淬渣处理实际电镀废水中重金属离子和COD的可行性,分别研究了吸附剂投加量、pH、吸附时间以及温度等单因素对Cu²⁺、Zn²⁺或COD去除率的影响。在单因素实验的基础上,应用 Box-Behnken中心组合方法进行三因素三水平试验,建立二次多项数学模型,并验证该模型的有效性。采用响应曲面法探讨吸附剂投加量、pH、吸附时间3个因子的交互作用及其最佳水平。结果表明：在吸附剂投加量为1.4g、pH为8、吸附时间为120min的最优化条件下,电镀废水中Cu²⁺、Zn²⁺和COD去除率达到最大,分别为99.35%、98.46%和53.63%。经对最优条件进行验证,预测值与验证实验平均值接近。吸附后废水中的Cu²⁺和Zn²⁺低于GB 21900-2008电镀废水新建企业污染物排放限值要求,而COD没有满足排放要求,所以仅应用高炉水淬渣吸附技术还不足以去除电镀废水中所有有害物质,因此可利用此技术作为辅助工艺,联合其他技术共同去除电镀废水中的重金属离子和有机物,使出水水质达到国家排放标准。     

黄磷渣制备二氧化硅吸附Pb2+的性能研究

为了探究水体中Pb²⁺有效去除方法，以黄磷渣为原料实现二氧化硅的制备、纯化及表征，以其为媒介探究不同因素下对Pb²⁺的吸附性能。结果表明：SiO₂表面成功接枝KH570,传质动力随吸附时间的增加逐渐减弱，吸附缓慢，吸附容量在30 min时饱和达到9.51 mg/g; 60 min后发生解析，导致吸附容量下降至9.38 mg/g。随着温度升高和溶液Pb²⁺浓度的增大，活性位点与Pb²⁺有效碰撞的机率增大，吸附容量达到12.3 mg/g;随着pH值升高吸附容量增大。笔者采用Langmuir和Freundlich模型探索吸附剂对Pb²⁺的吸附行为发现：Langmuir模型等温吸附适合描述吸附剂对Pb²⁺的吸附行为，且SiO₂对Pb²⁺的吸附符合二级动力学行为。     

聚丙烯酸钠包覆Fe3O4磁性交联聚合物的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用溶液分散聚合和Ca²⁺表面交联制备了聚丙烯酸钠包覆Fe₃O₄的磁性交联聚合物（CPAANa@Fe₃O₄）,对其进行了XRD、FT-IR、SEM和TGA等表征。以CPAANa@Fe₃O₄为吸附剂研究了CPAANa@Fe₃O₄对水溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的静态吸附,考察了溶液pH、吸附剂投加量、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明：CPAANa@Fe₃O₄在pH 2～6范围内均具有较好的吸附性能,当吸附剂投加量分别为1.0 g·L^-1和1.6 g·L^-1时对初始浓度分别为200 mg·L^-1的Pb²⁺和100 mg·L^-1的Cd²⁺的去除率达到最大,可使Pb²⁺实现达标排放（GB 8978-1996）;CPAANa@Fe₃O₄对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Langmuir模型,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附量分别为454.55 mg·g^-1和275.48 mg·g^-1。将CPAANa@Fe₃O₄用于处理实际电解矿浆废水,发现能有效吸附其中的Pb²⁺和Cd²⁺,具有潜在实用价值。