硅藻壳对重金属Cu~(2+)吸附性能的研究

以深圳大鹏室外系统规模化生产的硅藻为原料,经过氧化处理,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Cu~(2+)的吸附效果。研究结果表明:硅藻壳对Cu~(2+)具有明显的吸附作用;在25℃,p H为6.0,Cu~(2+)初始浓度为50 mg/L,固液比为1 g/L时,吸附平衡时间120 min,吸附率达到99%;p H在3.0~7.0之间,Cu~(2+)的吸附率均可达到90%以上;p H为6.0,固液比为0.5 g/L,Cu~(2+)初始浓度为50mg/L时,温度从25℃提高到65℃时,铜的去除率从76%提高到93%,升高温度可以提高硅藻壳的吸附率;硅藻壳对Cu~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温方程,饱和吸附量可以达到122.91 mg/g,是一种具有开发前景的新型吸附材料。     

十二烷基苯磺酸钠改性牡蛎壳粉对铬离子的吸附性能测试

以常见且低成本的生物碳酸钙牡蛎壳作为原料,通过使用十二烷基苯磺酸钠对其结构进行改性修饰,采用紫外分光光度法,以二苯碳酰二肼作显色剂,测定最大吸收峰波长540 nm下的铬离子浓度,计算对铬离子的吸附率。以时间、温度、吸附剂用量、铬离子浓度、pH值五个单因素研究改性牡蛎壳粉对铬离子Cr（Ⅵ）的吸附率。在单因素实验的基础上,通过方差分析,排除温度因素,将余下四因素进行正交实验。实验结果显示,十二烷基苯磺酸钠改性牡蛎壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附性能优于改性前牡蛎壳粉;当50 mL被吸附溶液Cr（Ⅵ）的初始质量浓度为0.6 mg/L时,吸附Cr（Ⅵ）的最佳条件为：改性牡蛎壳粉用量0.3 g,温度30℃,吸附时间90 min,pH值为1,吸附率高达68.75%。     

活性炭对废水中Cu~(2+)、Ni~(2+)吸附性能的研究

研究了粉状活性炭对废水中Cu~(2+)、Ni~(2+)的吸附行为,考察了吸附剂投加量、pH、吸附时间等因素对活性炭吸附Cu~(2+)、Ni~(2+)的影响。试验结果表明:溶液pH和粉状活性炭投加量是影响金属离子吸附的重要因素,两种重金属的去除率均随活性炭投加量的增大而增加;当在pH值为7.5、吸附时间为60min、活性炭用量为6.0g/L、温度为25℃的最佳吸附条件下,Cu~(2+)、Ni~(2+)的去除率分别为86.60%和76.08%。     

改性膨润土处理含铜废水的研究

利用改性膨润土作为吸附剂对含铜废水进行吸附处理,研究了改性膨润土的加量、溶液的pH、吸附时间、吸附温度以及铜离子浓度的起始值对吸附的影响,同时对实际含铜废水进行了吸附处理。结果表明:在pH为6,膨润土用量为1.4 g,温度为40℃的条件下,对40 mg/L的Cu~(2+)废水吸附35 min,Cu~(2+)的去除率可达98.77%,对实际废水Cu~(2+)的去除率可达90%以上。     

牡蛎壳煅烧物对刚果红的吸附研究

研究了煅烧牡蛎壳粉对刚果红染料的静态吸附,考察了吸附时间、温度、吸附初始浓度对牡蛎壳粉吸附刚果红的影响,测试了吸附等温曲线。结果表明牡蛎壳粉对刚果红的吸附平衡时间为6 h,牡蛎壳粉用量为0.5 g.L-1时对70 mg.L-1刚果红溶液的吸附率达96%,吸附量为137.81 mg.g-1;温度升高,吸附速率变大,温度对平衡吸附率的影响不大。煅烧牡蛎壳粉对刚果红的吸附符合Henry吸附模型。     

固定化生物吸附剂处理含铜电镀废水的研究

通过平板涂布法,从电镀污泥中筛选得到1株吸附Cu~(2+)性能优良的菌株,鉴定其为假单胞菌,并将其制成固定化生物吸附剂。研究了包埋比、吸附时间、温度、Cu~(2+)初始质量浓度、pH值、投加量对固定化生物吸附剂去除Cu~(2+)的影响。结果表明:当包埋比为1∶5、吸附时间为60min、温度为35℃、Cu~(2+)初始质量浓度为100mg/L、pH值为6、投加量为10g/L时,固定化生物吸附剂对Cu~(2+)的去除率可达到85.2%。     

漆酶/t-BHP催化香草醛-丙烯酸合成水凝胶的研究

以N,N-亚甲基-双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过漆酶/叔丁基过氧化氢(t-BHP)催化体系合成了具有高吸附性能的香草醛-g-丙烯酸(VA-g-AA)水凝胶,并研究了其对Cu~(2+)的吸附能力。结果表明,实验中合成的VA-g-AA水凝胶对Cu~(2+)具有较高的吸附性能。随着Cu~(2+)浓度的增大,水凝胶的吸附性能也增大。当Cu~(2+)浓度为2000 mg/L时,水凝胶的吸附量可达1268 mg/g。当Cu~(2+)溶液的pH值在2.0～5.0时,pH值越高越有利于水凝胶吸附。水凝胶对Cu~(2+)等温吸附和吸附动力学分别符合Freundlich模型和准一级动力学模型。     

正交试验测定花生壳吸附Cu~(2+)的特性研究

利用废弃的花生壳作为吸附剂,对废水中的Cu~(2+)进行吸附,采用正交实验方法考察了吸附的最佳条件、吸附动力学和吸附热力学特征。结果表明,在pH为4.5,Cu~(2+)初始浓度为100 mg/L,吸附温度为40℃,花生壳投加量为0.2 g/L,吸附时间为40 min时,花生壳对Cu~(2+)的吸附效果最好;其吸附过程的ΔG0,ΔH0,ΔS0。表明该吸附过程为一个自发的吸热过程。     

碱化香蕉皮作为Pb~(2+)吸附剂的性能研究

以碱化香蕉皮吸附剂去除溶液中的Pb~(2+),考察了NaOH浓度和碱化时间对碱化效果的影响,探讨了吸附剂粒径、时间、pH、吸附剂用量、Pb~(2+)初始浓度及温度等对吸附性能的影响,并研究了吸附平衡和吸附动力学过程。结果表明,NaOH浓度为0.5 mol/L,碱化时间为8h时制备的碱化香蕉皮吸附性能较佳;最佳吸附条件为:吸附剂粒径60目,时间8h,pH为5,吸附剂用量1.0 g,Pb~(2+)初始浓度500 mg/L及温度为20℃。此时,吸附率可达74.5%,吸附量35.7 mg/g。等温吸附实验表明,碱化香蕉皮对Pb~(2+)的吸附平衡较好地符合Langmuir等温式。吸附过程动力学符合拟二级动力学模型,说明其吸附主要是单分子层的化学吸附。     

鸟粪石炭质黏土复合材料对废水中Cu的去除

使用一种沼液氮磷回收产物,鸟粪石炭质黏土复合材料(HMCC)对模拟废水中的Cu~(2+)离子进行钝化去除。结果表明,当溶液初始pH为5.0时,初始Cu~(2+)的质量浓度为60 mg/L,HMCC投加量为0.3 g/L时,其对Cu~(2+)的吸附量可达182.8 mg/g,对Cu~(2+)的去除率可达93.04%。HMCC对Cu~(2+)的吸附符合准2级动力学模型,吸附表现为化学吸附;HMCC对Cu~(2+)的吸附Langmuir等温吸附模型(R~20.997 0),吸附表现为单层吸附,在25℃下,其Langmuir拟合所得最大吸附量可达186.2 mg/g。HMCC对废水中Cu~(2+)的去除机制主要包括化学沉淀、离子交换、表面络合及络合沉淀等。其中以化学沉淀为主。     

纳米伊/蒙黏土吸附脱除水中Cu~(2+)和Cd~(2+)离子

探索经精细加工的纳米伊/蒙混层黏土吸附水中2种二价重金属离子(即Cu~(2+)和Cd~(2+))的吸附性能,并考察了该黏土在吸附过程中pH值、黏土用量、吸附时间、吸附温度和重金属离子浓度诸因素对水中Cu~(2+)和Cd~(2+)离子吸附性能的影响。结果表明:纳米伊/蒙黏土对水中重金属离子的吸附量随pH值的增加而增加,当pH4时,吸附量基本趋于稳定;在优化条件下,纳米伊/蒙黏土对水中Cu~(2+)和Cd~(2+)的最大吸附脱除率分别为95.15%和91.53%。用准一级和准二级动力学模型拟合纳米伊/蒙黏土吸附Cu2+和Cd2+的吸附动力学过程。结果表明,准二级动力学模型能够拟合纳米伊/蒙黏土对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附过程。吸附热力学研究还表明,纳米伊/蒙黏土吸附Cu~(2+)和Cd~(2+)属于物理吸附过程。另外,利用Langmuir和Freundlich等温线模型分析纳米伊/蒙黏土分别吸附不同浓度Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附过程。Langmuir模型能有效地拟合纳米伊/蒙黏土吸附Cu~(2+)和Cd~(2+)的等温吸附过程,由其获得的单层纳米伊/蒙黏土对Cu~(2+)和Cd~(2+)饱和吸附量分别为7.99 mg/g和12.68 mg/g。     

壳聚糖吸附Cu~(2+)的动力学和热力学研究

实验选用壳聚糖为原料,研究壳聚糖对Cu~(2+)的吸附条件,探讨pH值,壳聚糖投加量,温度,吸附时间等因素对壳聚糖吸附性能的影响,并在不同吸附时间和不同温度下,从动力学和热力学两方面对其吸附性能进行探讨。结果表明,pH 4.0~5.0的条件下壳聚糖对Cu~(2+)的吸附能力最强;随着壳聚糖添加量的增加,其对Cu~(2+)的吸附能力逐渐增强,最佳用量均为4 000 mg/L;随着温度的增加,壳聚糖对Cu~(2+)的吸附能力逐渐增强,不同温度下的ΔG均小于零,且温度越高,ΔG越小,ΔH大于零。随着吸附时间延长,初始阶段吸附速率较快,此后趋于平衡,吸附动力学行为符合拟二级速率模型。     

磁性MnFe_2O_4@Al_2O_3对废水中铜的吸附行为研究

制备核壳磁性吸附剂MnFe_2O_4@Al_2O_3用于含铜废水的吸附实验研究。结果表明,MnFe_2O_4@Al_2O_3可有效去除水中的铜离子,在MnFe_2O_4@Al_2O_3投加质量浓度2.0 g/L、Cu~(2+)质量浓度20 mg/L、pH为6.0、吸附时间180 min的条件下,Cu~(2+)去除率达97%。MnFe_2O_4@Al_2O_3对Cu~(2+)的吸附过程符合伪二级动力学方程,为多层化学吸附。VSM分析表明MnFe_2O_4@Al_2O_3具备超顺磁性的优势。     

壳聚糖改性活性炭纤维毡处理含铜废水的研究

采用壳聚糖改性活性炭纤维毡处理含铜模拟废水,考察了其对Cu~(2+)的去除效果及电化学再生效果。吸附试验结果表明,当pH=3,温度为30℃,Cu~(2+)初始质量浓度为100 mg/L,吸附时间为8 h时,出水Cu~(2+)﹤0.5 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准要求。电化学再生试验结果表明,在优化条件下,经再生的壳聚糖改性活性炭纤维毡对Cu~(2+)的去除率达72.39%。     

稻壳、丝瓜络和玉米芯对铜离子吸附特性比较研究

以丝瓜络、玉米芯和稻壳为原料,经化学修饰处理得到三种生物吸附剂。研究其对溶液中Cu~(2+)的吸附性能。考察了pH、Cu~(2+)初始浓度、温度对三种吸附剂吸附能力的影响。结果表明:稻壳、丝瓜络和玉米芯对Cu~(2+)的最大吸附量分别为4.88 mg/g、4.42 mg/g和5.08 mg/g。玉米芯和丝瓜络的吸附过程符合Freundlich方程,而稻壳用用Langmuir和Freundlich都可以进行较好的拟合。对于丝瓜络弱碱是一种理想的Cu~(2+)解吸剂。对重金属Cu~(2+)回收有重要意义。     

胺基螯合纤维的制备及其对Cu~(2+)的吸附性能研究

采用两步法将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到聚丙烯腈(PAN)纤维上制备胺基螯合纤维即PEI-PAN纤维,研究了该纤维对水中Cu~(2+)的吸附性能,并对纤维的力学性能、元素组成和表面形貌进行了表征。结果表明:胺基化反应的接枝率和反应程度分别为8.72%和10.0%;纤维的力学性能在水解后下降,而在胺基化后会提升;在p H值为4~5、Cu~(2+)浓度为0~400 mg/L时,Langmuir方程可以较好地描述PEI-PAN纤维对Cu~(2+)的吸附过程,饱和吸附量为327.7 mg/g;Cu~(2+)浓度为5.0 mg/L(工业废水超标10倍)和3.0 mg/L(生活饮用水超标3倍)时,PEI-PAN纤维对的吸附量分别为74.4 mg/g和48.8 mg/g;准二级动力学方程可以较好地拟合PEI-PAN纤维对Cu~(2+)的吸附速率曲线,半饱和吸附时间为190 s;使用1.5 mol/L HCl溶液洗脱、1.0 mol/L氨水再生,再生18次后PEI-PAN纤维对Cu~(2+)的吸附量为初始吸附量的97.5%。     

γ-Al_2O_3对Cu~(2+)的吸附研究

通过改变溶液的pH、γ-Al_2O_3的加入量等因素研究了γ-Al_2O_3对Cu~(2+)的吸附作用,利用紫外-可见分光光度计测定了吸附后剩余的Cu~(2+)的含量,得出了最佳的吸附条件。Cu~(2+)溶液浓度在0.005000～0.03000 mg/L范围成良好的线性关系,线性关系可以表示为A=31.53c+0.1353,线性相关系数为r=0.9987,吸附最佳条件:pH为4,0.1 mg/L Cu~(2+)溶液中投入γ-Al_2O_3 0.4 g,吸附效果较好。     

PSSMA修饰磁性氧化石墨烯对Pb2+、Cu2+ 的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)、FeCl_3·6H_2O及聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)钠盐(PSSMA)为主要原料,通过简便一步溶剂热法制备了阴离子聚电解质修饰磁性氧化石墨烯(MGO@PSSMA),并将其用于水溶液中重金属Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除。采用FTIR、SEM、TEM、VSM和DLS对制备的MGO@PSSMA进行了表征。考察了溶液pH、吸附时间、溶液初始质量浓度对Pb~(2+)、Cu~(2+)在MGO@PSSMA及未经PSSMA修饰磁性氧化石墨烯(MGO)上吸附的影响。探讨了吸附等温过程、吸附动力学及吸附作用机理。结果表明:MGO表面引入PSSMA可有效增加其对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附量。在pH=5,溶液初始质量浓度为300 mg/L时,MGO@PSSMA对Pb~(2+)和Cu~(2+)的实际吸附量达141.1和104.8 mg/g。当溶液初始质量浓度为150 mg/L时,MGO@PSSMA对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附平衡时间分别为2和1.5 min。MGO@PSSMA对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附动力学及吸附等温数据分别符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温模型。使用乙二胺四乙酸(EDTA)和HCl可实现MGO@PSSMA的有效再生;通过外加磁场作用可实现MGO@PSSMA的回收再利用。     

牡蛎壳水质改良剂的制备研究

利用牡蛎壳粉与粘结剂、煤粉等混合压制成空心环状,经煅烧后制成空心环牡蛎壳水质改良剂,考察粘结剂种类、原料配比、煅烧温度、煅烧时间等对牡蛎壳水质改良剂成型稳定性和对Cu~(2+)、Zn~(2+)去除率的影响。结果表明:膨润土作为粘结剂对成型效果较好;当牡蛎壳粉、膨润土和煤粉的质量比为10︰4︰2时,在600℃煅烧2 h的吸附剂对Cu~(2+)的去除率达99.1%,煅烧4 h的吸附剂对Zn~(2+)的去除率达97.1%。     

粉煤灰基地质聚合物制备及其对Cu~(2+)的吸附性能

为探讨地质聚合物的制备条件对其孔隙结构和吸附性能的影响,以粉煤灰为原料、水玻璃为碱激发剂,分别改变水玻璃模数、液固比、养护温度、养护时间制备地质聚合物,改变溶液的pH值、地质聚合物加入量、吸附时间、Cu~(2+)初始浓度进行Cu~(2+)吸附试验,采用N_2吸附法测量粉煤灰基地质聚合物的孔隙结构,并采用分光光度法分析粉煤灰基地质聚合物对Cu~(2+)的吸附效果。结果表明:不同条件下制备的地质聚合物,孔径主要分布在1~3 nm和70~110 nm;当液固比为0.9、养护温度80℃、养护时间3 d、水玻璃模数为1.4时,制备的地质聚合物比表面积最大,Cu~(2+)吸附量达46.3 mg/g;液固比为1.1时,地质聚合物中1.5~6.0 nm孔含量最高,Cu~(2+)吸附量为43.1 mg/g,养护温度对吸附效果的影响不大;随着养护时间的增加,地质聚合物对Cu~(2+)吸附量增加;地质聚合物对Cu~(2+)的单位吸附量与地质聚合物的比表面积有关,比表面积越大,吸附量越大。在Cu~(2+)溶液pH4的情况下,地质聚合物对铜离子的单位吸附量随p H值的降低而减少,其吸附等温线符合Freundlich吸附方程。