Zr4+掺杂对Mg/Al水滑石磷吸附行为的影响

采用共沉淀法制备了系列不同Zr4+含量的Mg/Al/Zr三元类水滑石材料，研究了其对废水中磷酸根离子的吸附性能。采用XRD、DRIFTS、氮气吸脱附实验等手段对材料的结构及织构性质进行了表征，并研究了溶液初始pH以及竞争阴离子对磷吸附量的影响。结果表明：掺杂Zr4+能提高类水滑石层板正电荷密度以及增大层间距，有利于磷酸根阴离子的吸附；Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附过程符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型，当n(Zr4+)/(Al3++Zr4+)为0.3时，理论饱和吸附量最大，达到76.6 mg/g，比Mg/Al水滑石高出28.7%；酸性环境有利于磷酸根的吸附，而二价阴离子的竞争吸附作用会显著降低磷吸附效果。Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附机理为静电吸引和阴离子交换协同作用。     

Zr~(4+)掺杂对Mg/Al水滑石磷酸根吸附行为的影响

采用共沉淀法制备了系列不同Zr~(4+)含量的Mg/Al/Zr三元类水滑石材料,研究了其对废水中磷酸根离子的吸附性能。采用XRD、DRIFTS、氮气吸脱附等对材料的结构及织构性质进行了表征,并研究了溶液初始pH以及竞争阴离子对磷吸附量的影响。结果表明:掺杂Zr~(4+)能提高类水滑石层板正电荷密度以及增大层间距,有利于磷酸根阴离子的吸附;Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,当n(Zr~(4+))/(Al~(3+)+Zr~(4+))=0.3时,理论饱和吸附量最大,达到76.6 mg/g,比Mg/Al水滑石高出28.7%;酸性环境有利于磷酸根的吸附,而二价阴离子的竞争吸附作用会显著降低磷吸附效果。Mg/Al/Zr类水滑石对磷的吸附机理为静电吸引和阴离子交换协同作用。     

磁性类水滑石的制备和吸附水中磷的研究

采用共沉淀制备一系列磁性Mg-Al、Zn-Al、Mg-Fe和Zn-Fe类水滑石磷吸附剂,并研究了磁性类水滑石的组成、摩尔比、pH值、吸附剂用量等对含磷酸盐废水的吸附性能影响。结果表明,磁性类水滑石对磷酸根有良好的吸附效果,磁性类水滑石的金属组成对磷酸根吸附有显著影响,其中Mg/Al摩尔比为2∶1的磁性类水滑石在pH=5～7范围内吸附效果最好,吸附剂最佳投加量0.5 g,最高吸附量达47.1 mg/g。     

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     

分子筛对重金属废水吸附性能的实验研究

为验证分子筛对重金属废水的处理效果,以实际含锰废水为研究对象,采用13X分子筛,通过实验研究了吸附材料用量、吸附时间、搅拌转速和溶液pH对Ca²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺吸附效果的影响。结果表明：吸附材料用量增加对Mn²⁺、Mg²⁺的吸附影响较大;随着吸附时间增长,各金属离子去除率增加;适当的转速有利于金属离子的吸附,但各金属离子对应的最佳转速各不相同;pH提高,能够促进分子筛对金属离子的吸附。13X分子筛对金属离子的吸附机理为离子交换吸附和表面吸附。研究表明,13X分子筛在处理低浓度含锰重金属废水方面表现出良好的应用前景。     

新生成的TiO2沉淀絮体对水体中Mn2+的吸附

合肥市大房郢水库每年夏季都出现锰超标现象,对周边水厂除锰工艺造成一定的冲击,针对这一问题,以TiCl₃溶液为原材料,在碱性条件下通过氧化生成水合TiO₂沉淀絮体物,研究新生成水合TiO₂絮体在曝气条件下对水体Mn²⁺的吸附,分析了吸附热力学、动力学并考察了不同吸附条件对Mn²⁺的影响。结果显示:在曝气条件下新生成水合TiO₂絮体对Mn²⁺的吸附效果提高了10%,TiO₂絮体对Mn²⁺的吸附可以很好地符合准二级动力学模型;热力学参数ΔG~θ<0、ΔH~θ>0、ΔS~θ>0表明水合TiO₂絮体对Mn²⁺吸附是自发的吸热过程,反应过程的自发性随温度的升高而增大;吸附过程与Langmuir和Temkin等温吸附方程比较吻合,为单分子化学吸附。p H对吸附Mn²⁺有较大的影响,去除率随初始水溶液p H增加而提高,在酸性...     

新型重金属吸附生物炭的制备及对含锰废水处理研究

本文以剩余活性污泥为基体，通过高温热解处理及对其进行酸改性，制备出高效多孔生物炭吸附剂。考察了吸附温度、溶液初始pH和吸附剂投加量对Mn²⁺吸附效果的影响。在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、pH为2条件下，20℃时Mn²⁺去除效率最高为72.55%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2时Mn²⁺去除效率最高为73.63%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2条件下，吸附剂投加量为0.5g时Mn²⁺去除效率最高为73.08%。生物碳吸附剂对Mn²的吸附率由改性前的45.97%，提高到改性后的73.63%。实验结果表明，改性后的吸附剂相较于改性之前较大幅度提升了对于重金属离子的吸附能力。     

二元类水滑石的制备及磷的吸附性能研究

采用水热法合成一系列二元Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al和Co-Al类水滑石样品。通过XRD、SEM、FT-IR、BET对制得样品进行表征。以KH2PO4溶液模拟含磷废水,考察吸附磷酸盐时吸附时间、溶液初始pH值、吸附剂投加量等因素对吸磷效果的影响。实验结果表明:在25℃时,初始pH=6的条件下,Zn-Al类水滑石吸附效果最好,对磷酸盐的去除率达94%,吸附量是24.965mg/g,其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学方程和Langmuir方程。     

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。     

镁铝钡三元水滑石的制备及吸附性能研究

以Al(NO3)3·9H2O、Mg(NO3)2·6H2O、Ba(NO3)2为原料，用共沉淀法制备了Mg/Al/Ba三元水滑石(Mg/Al/Ba-LDHs)，经过傅里叶红外光谱仪和比表面及孔径分析仪进行表征。考察了该水滑石对重金属铬离子(Ⅲ)的吸附行为及干扰离子，优化了浓度、时间、温度、酸度(pH)等因素对Mg/Al/Ba-LDHs吸附性能的影响。结果表明，在最佳浓度13mg/mL、时间150 min、温度30℃、pH=6时吸附容量最大达到400mg/g。     

交联淀粉负载氢氧化镁复合材料对Cu2+的吸附性能

以交联淀粉和MgSO₄·7H₂O为原料，NaOH为碱化剂，制备了交联淀粉负载氢氧化镁复合材料IStMg(OH)₂，采用FTIR、SEM、EDS、XRD对其进行了表征，并将其用于对模拟废水中Cu²⁺的吸附去除，考察了IStMg(OH)₂投加量、pH、Cu²⁺初始浓度等因素对ISt-Mg(OH)₂吸附Cu²⁺性能的影响。结果表明，当Cu²⁺质量浓度为20mg/L,pH=5.32,ISt-Mg(OH)₂投加量为300 mg/L，吸附温度为25 ℃时，Cu²⁺的去除率可达91.7%。吸附等温线拟合结果表明，ISt-Mg(OH)₂对水中Cu²⁺的吸附过程符合Langumir吸附模型，为单分子层吸附过程，在25 ℃时，拟合饱和吸附量为82.78 mg/g。吸附动力学数据拟合结果表明，吸附过程符合准二级动力学模型，属于...     

镁铝钡三元水滑石的制备及吸附性能

以Al(NO_3)_3·9H_2O、Mg(NO_3)_2·6H_2O、Ba(NO_3)_2为原料,用共沉淀法制备了Mg/Al/Ba-三元水滑石,经过傅里叶红外光谱和比表面及孔径分析法进行表征。考察了该水滑石对重金属铬离子(Ⅲ)的吸附行为及干扰离子影响,优化了浓度、时间、温度、酸度(pH)等因素对Mg/Al/Ba-三元水滑石吸附性能的影响。结果表明,在最佳浓度13mg/mL、时间150min、温度30℃、pH=6时吸附容量最大达到400mg/g。     

硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料的制备及性能研究

通过共沉淀法在一定温度下合成硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料。利用XRD、SEM、FTIR等对其进行表征。采用单因素实验探究吸附磷酸盐时影响因素(初始pH、吸附反应时间、溶液初始浓度),考察了复合材料的循环吸附性能。并研究吸附动力学模型和吸附等温模型。结果表明,当pH=4,处理25 mg/L磷酸二氢钾模拟废水,吸附反应时间11 h后,该复合材料对磷酸盐的吸附量达到最大值60.4 mg/g,去除率为96%。经过3次循环再生后,该复合材料对磷酸盐的吸附量仍保持在46 mg/g以上。经拟合结果发现硝酸镧改性锌铝水滑石复合材料吸附磷酸盐符合拟二级动力学方程和Freundlich吸附等温模型。该吸附过程的吸附机理为化学吸附。     

NiMgAl-HTLC的制备及其对水体富营养化的抑制性能研究

含磷废水的排放会导致水体富营养化,对生态环境安全造成威胁。本文通过正交试验,制备了一种镍镁铝类水滑石(NiMgAl-HTLC),用于吸附去除废水中的磷元素,并采用SEM、EDS、TEM、XPS及BET等手段对材料进行了表征。为揭示NiMgAl-HTLC吸附磷的机理,对吸附过程的热力学、动力学和影响因素进行了研究。采用吸附除磷后的废水培养浮萍,评价了NiMgAl-HTLC对水体富营养化的抑制能力。结果表明：NiMgAl-HTLC的最佳制备条件为n(Ni)∶n(Mg)∶n(Al)=3∶1∶3,尿素溶液用量为20 mL,反应时间为10 h,反应温度为150℃。制得的NiMgAl-HTLC纳米片厚度约10 nm,比表面积为84.98 m²·g^-1;NiMgAl-HTLC对磷的最大吸附量为61.162 1 mg·g^-1,吸附过程更符合二级动力学和Langumir热力学模型;在吸附除磷后的废水中,浮萍繁殖速度明显更慢,NiMgAl-HTLC对水体富营养化具有明显的抑制作用。     

焙烧镁铝类水滑石对Cd2+、Cu2+、Zn2+的吸附性能研究

通过控制变量法考察温度、浓度对焙烧镁铝类水滑石得到的层状双金属氧化物(LDO)吸附Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺单一离子及其共存体系的影响。结果表明,LDO对单一离子吸附效果均较好,温度升高,有利于LDO吸附Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺;Cu²⁺-Cd²⁺、Cd²⁺-Zn²⁺共存时,LDO吸附效果为Cu²⁺> Cd²⁺、Zn²⁺> Cd²⁺;三者共存时,LDO吸附效果为Cu²⁺> Zn²⁺> Cd²⁺。     

硫掺杂ZnFe2O4/蒙脱石复合材料的铀酰吸附研究

为获得铀酰(UO2²⁺)吸附性能高的吸附剂,以蒙脱石(Montmorillonite,MMT)和铁酸盐(ZnFe₂O₄)为原材料与L-半胱氨酸通过水热反应制备了硫掺杂ZnFe₂O₄(S-ZnFe₂O₄)和ZnFe₂O₄/MMT(S-ZnFe₂O₄/MMT),采用XRD、FTIR和SEM对S-ZnFe₂O₄和S-ZnFe₂O₄/MMT进行了结构表征,研究了pH、接触时间和UO2²⁺初始质量浓度对UO2²⁺吸附效果的影响,结果表明:S-ZnFe₂O₄呈高分散的纳米颗粒状,并且均匀分布于蒙脱石片层结构表面;S-ZnFe₂O₄与蒙脱石复合后能明显提高其UO2²⁺吸附性能,最佳吸附pH为6.0;S-ZnFe₂O₄和S-ZnFe₂O₄/MMT复合材料对UO2²⁺的最大吸附量分别为51.44 mg/g和68.45 mg/g;吸附符合Langmuir等温吸附模型和伪二阶动力学模型,说明吸附过程属于表面单分子层化学吸附。     

酚醛树脂-腐殖酸钠复合材料性能及其对水体中Mn~(2+)的吸附效应

将改性腐殖酸钠与酚醛树脂制备成酚醛树脂-磺化腐殖酸钠复合材料,探讨复合材料对水体中Mn⁽²⁺⁾的吸附效应。结果表明,酚醛树脂-磺化腐殖酸钠复合材料孔洞明显增加,亲水性降低,官能团增多,其孔容、比表面积比腐殖酸钠提高了3.00,1.22倍,而N、C、S、H元素的占比则分别增加了2.15,2.04,1.24,0.59倍。在投加量20 g/L、pH 5、室温吸附时间2 h条件下,复合材料对Mn(2+)的吸附效应。结果表明,酚醛树脂-磺化腐殖酸钠复合材料孔洞明显增加,亲水性降低,官能团增多,其孔容、比表面积比腐殖酸钠提高了3.00,1.22倍,而N、C、S、H元素的占比则分别增加了2.15,2.04,1.24,0.59倍。在投加量20 g/L、pH 5、室温吸附时间2 h条件下,复合材料对Mn⁽²⁺⁾浓度为10 mg/L的水体中Mn(2+)浓度为10 mg/L的水体中Mn⁽²⁺⁾的吸附率达到92.68%。Freundlich模型比Langmuir模型能更好的拟合酚醛树脂-磺化腐殖酸钠复合材料对水体中Mn(2+)的吸附率达到92.68%。Freundlich模型比Langmuir模型能更好的拟合酚醛树脂-磺化腐殖酸钠复合材料对水体中Mn⁽²⁺⁾的等温吸附过程,其吸附过程为多层吸附,Mn(2+)的等温吸附过程,其吸附过程为多层吸附,Mn⁽²⁺⁾最大饱和吸附容量比腐殖酸钠提高了5.99倍,达到13.49 mg/g。酚醛树脂-磺化腐殖酸钠复合材料对水体中Mn(2+)最大饱和吸附容量比腐殖酸钠提高了5.99倍,达到13.49 mg/g。酚醛树脂-磺化腐殖酸钠复合材料对水体中Mn⁽²⁺⁾具有明显的吸附固定效果。     

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。     

生物除磷颗粒污泥去除Pb2+的效能机制

以好氧颗粒污泥的吸附作用和磷酸盐对重金属的螯合作用为基础,采用富含磷酸盐的生物除磷颗粒污泥作为吸附剂来处理含铅废水,考察了不同吸附条件（pH、Pb²⁺的初始浓度、吸附反应时间）下,颗粒污泥对Pb²⁺的去除效果。结果表明,除磷颗粒污泥在pH为4,初始Pb²⁺浓度为150 mg·L^-1时,对铅的去除率最高（为99.9%）;在吸附反应20 min时即可达到吸附平衡。生物除磷颗粒污泥对Pb²⁺的吸附可以用Langmuir模型拟合（R²=0.993）,最大吸附量为49.5 mg·g^-1。其中离子交换和磷酸盐与Pb²⁺的螯合作用对除磷颗粒污泥去除Pb²⁺起到重要作用;傅里叶变换红外光谱（FTIR）测定表明-COOH、-OH、磷酰基等多种官能团也参与了除磷颗粒污泥除Pb²⁺过程。     

响应面法优化焙烧Mg/Al水滑石同时吸附水中F~-和硬度

采用焙烧Mg/Al水滑石同时去除微污染水体中的F~-和硬度。通过Plackett-Burman实验设计选出影响F~-和硬度去除率的主要因素,利用响应面法中Box-Behnken实验设计进行优化设计并得到回归模型。结果表明,pH、反应时间、焙烧Mg/Al水滑石投加量对F~-和硬度的去除率均有显著影响,最佳吸附条件:pH为9.40,反应时间为239.33 min,焙烧Mg/Al水滑石投加量为5.61 g/L。在此最优条件下,F~-和硬度的去除率分别为97.55%、58.09%。