猪骨基羟基磷灰石的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附研究

本文以猪密质骨为原料制备了羟基磷灰石,考察了所制备产物对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附能力,探讨了体系pH、含铬水溶液的初始浓度、羟基磷灰石的用量、吸附时间、体系温度对其吸附能力的影响,并揭示了影响规律。结果表明,体系pH对羟基磷灰石吸附能力影响不大,实验范围内,碱性条件下吸附量较大;吸附量随着吸附时间的增加而增大,在12h时达到吸附平衡;实验温度(27℃⁴7℃)范围内,吸附量随着体系温度升高逐渐增大。     

羟基磷灰石负载纳米零价铁去除水溶液中铀(Ⅵ)的研究

以羟基磷灰石为载体,通过简易可行的化学溶液法制备出羟基磷灰石负载纳米零价铁复合材料。以所制备的复合物为反应材料,通过静态实验,研究其在溶液的p H值、投加量、反应时间、铀初始浓度等不同条件下对水溶液中铀(Ⅵ)的去除效果。实验结果表明,复合材料具有较强的吸附性能,能有效去除水中铀(Ⅵ),当溶液初始p H为4.0,复合材料投加量为1.0 g/L,反应时间为60 min,U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L的条件下,复合材料对水溶液中铀的去除率达到90.59~93.56%,对应吸附量为9.06~9.36 mg/g。复合材料去除铀的行为符合Langmuir等温吸附方程,符合准二级动力学方程。     

羟基磷灰石合成及吸附铅离子研究

以脐橙皮为模板、贝壳粉为原料合成羟基磷灰石(HAP)并用于去除水溶液中的Pb2+。探讨了HAP投放量、pH、反应时间、初始浓度、温度等因素对HAP吸附Pb2+的影响。结果表明,HAP的最佳用量为0.1 g,最佳pH为5.0,平衡时间2 h。等温吸附较好的符合Freundlich模型,15℃、25℃、35℃下的饱和吸附量分别为83.37 mg/g、90.06 mg/g、109.44 mg/g。吸附的机理主要是离子交换,孔内扩散是速控步骤。     

茶渣吸附U(Ⅵ)的特性

通过静态吸附实验,考察了铀溶液初始pH、初始浓度以及吸附时间、吸附剂粒度、温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响,分析了吸附过程的动力学行为及等温吸附特性,并通过红外光谱和扫描电镜探讨了吸附机理。结果表明:pH对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响较大,pH为2和6时吸附量分别为13.90、43.19 mg·g^-1。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程较慢,吸附过程需要12 h才能达到平衡。吸附过程的准二级动力学方程的拟合效果优于准一级动力学方程。吸附量随铀溶液浓度的增加而增大,而吸附率则相反。铀溶液初始浓度为10~100 mg·L^-1,相应的吸附量为9.40~70.05 mg·g^-1,吸附率为94.04%~70.05%。茶渣吸附U(Ⅵ)的动力学行为更符合准二级动力学方程,等温吸附数据对Freundlich方程的拟合度较高。茶渣粒度及温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响不大。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程中,起主要作用的基团有羟基、羰基、硝基、P-O、Si-O。     

Adsorption characteristics of U(Ⅵ)on tea waste

通过静态吸附实验,考察了铀溶液初始pH、初始浓度以及吸附时间、吸附剂粒度、温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响,分析了吸附过程的动力学行为及等温吸附特性,并通过红外光谱和扫描电镜探讨了吸附机理。结果表明:pH对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响较大,pH为2和6时吸附量分别为13.90、43.19 mg·g^-1。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程较慢,吸附过程需要12 h才能达到平衡。吸附过程的准二级动力学方程的拟合效果优于准一级动力学方程。吸附量随铀溶液浓度的增加而增大,而吸附率则相反。铀溶液初始浓度为10~100 mg·L^-1,相应的吸附量为9.40~70.05 mg·g^-1,吸附率为94.04%~70.05%。茶渣吸附U(Ⅵ)的动力学行为更符合准二级动力学方程,等温吸附数据对Freundlich方程的拟合度较高。茶渣粒度及温度对茶渣吸附U(Ⅵ)的影响不大。茶渣吸附U(Ⅵ)的过程中,起主要作用的基团有羟基、羰基、硝基、P—O、Si—O。     

腐殖酸吸附水中铀的特性与机理

通过序批式试验研究了腐殖酸(humic acid)对铀的吸附行为及时间、吸附剂用量、铀的初始质量浓度、pH值、温度和共存离子等试验条件对吸附的影响,分析了其热力学和动力学过程,用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)手段分析了相关吸附机理。试验结果表明,吸附过程在60min后达到动态平衡,吸附率最高达99%以上。当pH值在5左右时,腐殖酸投加量越大,吸附效率越高。体系中HCO3-、H2PO4-的存在对腐殖酸吸附U(Ⅵ)有促进作用,而柠檬酸根离子、EDTA2-及Cr6+、Mn2+使腐殖酸对U(Ⅵ)的吸附率降低,影响程度与其离子浓度呈正相关。     

一锅法和两步法合成磁性羟基磷灰石重金属吸附材料的研究

分别采用一锅法和两步法工艺制备了磁性羟基磷灰石复合材料(HAP/Fe_3O_4复合磁性材料)。通过X射线衍射(XRD)对两种方法合成的HAP/Fe_3O_4复合磁性材料进行微观结构表征与分析,并研究了HAP/Fe_3O_4复合磁性材料对Cd~(2+)的吸附性能。结果表明:羟基磷灰石均匀负载在Fe_3O_4微粒表面,HAP/Fe_3O_4复合磁性材料对Cd~(2+)的吸附性能比HAP明显提高,且一锅法合成的HAP/Fe_3O_4复合磁性材料中HAP在Fe_3O_4表面分布更均匀,更牢固,且比表面积更大,较两步法好,具有更好的磁分离能力。随着Cd~(2+)初始浓度由0. 02 mg/L增大到0. 1 mg/L,去除率均呈下降趋势,吸附量呈上升趋势,当Cd~(2+)初始浓度为0. 1 mg/L时,一锅法制得HAP/Fe_3O_4复合磁性材料对Cd~(2+)的去除率在90%以上,其吸附量较HAP吸附量提高30%以上,两步法制得HAP/Fe_3O_4复合磁性材料对Cd~(2+)的去除率在85%以上,其吸附量较HAP吸附量提高了20%以上。HAP/Fe_3O_4复合磁性材料在外加磁场的作用下具有良好的分离回收和循环利用性能,是一种潜在的重金属高效吸附材料。     

羟基磷灰石结晶形貌的控制

本文在研究羟基磷灰石（HAP）的表面结构,表面电荷性能和表面吸附特性的基础上,采用间歇式溶液滴加反应法,通过控制溶液的pH值（7．0－7．5）及反应溶液的添加次序等,获得了接近片状的HAP晶体。用XRD,IR和SEM对HAP结晶的形貌及结构进行分析,并对Cl^-的作用机理进行了初步探讨。     

制备条件对掺镁羟基磷灰石结构及除氟性能的影响

为了提高羟基磷灰石(HAP)滤料的除氟能力,以磷酸、四水硝酸钙和六水硝酸镁为原料,采用化学沉淀法制备一种Mg掺杂羟基磷灰石(Mg-HAP)除氟滤料,研究了制备条件对滤料除氟性能的影响,探究了Mg-HAP滤料的结构与除氟性能之间的关系。结果表明:掺镁量和陈化时间主要影响晶体结构;钙、镁与磷的摩尔比和反应温度主要影响Mg-HAP的纯度;在滤料晶体结构相对保持完整时,滤料的羟基含量越多,滤料的除氟容量越高。在n(Mg)/n(Ca+Mg)为0.10,n(Ca+Mg)/n(P)为1.50,反应温度30℃,搅拌1 h,90℃陈化60 min的优化制备工艺条件下,制备的Mg-HAP滤料样品,Mg在HAP的内部分布均匀;Mg取代羟基磷灰石晶格中的少部分Ca,导致晶面结构发生畸变,晶格缺陷增加,表面吸附能力增强;同时滤料的羟基含量提高,滤料的除氟容量提高。与HAP相比,Mg-HAP除氟容量提高了近4倍。     

羟基磷灰石/聚乙烯醇-聚丙烯酸纳米纤维对铀的吸附行为研究

以聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)为基体材料,采用静电纺丝技术将羟基磷灰石(HAP)成功负载进入纳米纤维中.测试了HAP/PVA/PAA的吸附容量、吸附等温线、动力学、热力学和重复使用性能.HAP/PVA/PAA的内球表面络合物使HAP/PVA/PAA具有较强的铀容量、良好的重复使用性,热力学描述了这种相互作用是...     

含锶纳米羟基磷灰石的制备及性能研究

采用化学沉淀法制备了纳米掺锶羟基磷灰石（Sr-CaHAP）,通过XRD、FT-IR、TEM等手段,对纳米掺锶羟基磷灰石进行了结构分析。以牛血清白蛋白（BSA）为吸附目标,研究了纳米掺锶羟基磷灰石的吸附性能。结果表明,实验制备的纳米掺锶羟基磷灰石分散性好,是具有一定粒径的纳米针状晶体。在吸附时间为1 h、反应温度为45 ℃、pH为7时,掺锶羟基磷灰石对牛血清白蛋白的吸附量最大;且随着牛血清白蛋白浓度的增加,对牛血清白蛋白的吸附量也随之增加。相比较,掺锶羟基磷灰石对牛血清白蛋白的吸附量较羟基磷灰石大。     

羟基磷灰石去除水中氟离子的效能研究

羟基磷灰石(HAP)是一种新型的氟离子吸附剂。以模拟含氟水样为处理对象,采用静态吸附实验研究了温度、p H值、吸附时间等因素对HAP除氟性能的影响。探讨了HAP吸附剂的等温吸附过程。结果表明:HAP的最大吸附量为5.32mg/g;50min之内吸附速率较快,在60min时吸附过程趋于平衡;酸性环境下吸附效果较好;升高温度有利于吸附的进行且吸附过程符合Langmuir模型。该研究可为HAP工业应用提供可靠的理论基础和科学依据。     

溶胶–凝胶法制备纳米羟基磷灰石粉体

以四水合硝酸钙和五氧化二磷为原料，无水乙醇为溶剂，采用溶胶一凝胶法制备了含co}的羟基磷灰石（hydroxy印atite，HAP）粉体。采用热重-差热分析、X射线衍射、透射电子显微镜、Fourier变换红外光谱等研究了反应体系pH值、反应温度及前驱体热处理温度等因素对产物结构与性能的影响规律，结果表明：采用溶胶-凝胶工艺，调控反应体系的pH、反应温度及前驱体的热处理温度是获得纯度高、分散性较好的纳米HAP粉体的关键。pH值为8．0、反应温度为30℃，经600℃热处理可获得到粒径为40~50nm的HAP纳米粉体。     

铁树叶水热炭及其去除溶液中铀U（VI）的研究

本文选用铁树叶为原料,采用温和的水热法制备出生物质炭.采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）探讨材料的成分,研究了溶液的初始pH值、初始铀浓度、温度和时间对吸附铀性能的影响,并从吸附热力学、动力学方面分析水热炭对U（Ⅵ）的吸附过程,探讨其吸附机理.结果表明溶液pH对吸附量的影响尤为显著,当pH为7时达到最大吸附量（54.66mg g-1）;在30 min时达到吸附平衡;吸附量随温度升高而不断增大.动力学研究结果表明铀在水热炭上的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程,Langmuir饱和吸附容量为56.5 mg g-1;热力学研究结果显示△H0=34.67 kJ mol-1,△G0＜0,吸附过程在考察温度范围内为自发的吸热反应过程.     

新型杯[4]芳烃衍生物的合成及对U(Ⅵ)吸附性能研究

以对叔丁基杯[4]芳烃为原料,用间氨基苯甲酸等化合物对其上沿进行羧基化改性,再利用1,3-二溴丙烷等化合物对其下沿进行功能化修饰,得到一种新型功能化材料间羧基苯偶氮基杯[4]芳烃溴代乙醚衍生物(MCA-BDED),并采用红外光谱、扫描电镜分别对其结构进行表征。考察溶液pH值、吸附时间、铀初始质量浓度、吸附剂投加量等因素对MCA-BDED吸附铀效果的影响,分析吸附过程中的反应动力学和吸附等温线。结果表明:在温度为25℃时,MCA-BDED吸附铀的最佳条件是pH值为4.0,铀初始质量浓度为20 mg/L,吸附剂MCA-BDED投加量为20 mg,吸附平衡时间为4 h。MCA-BDED对U(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型,表明吸附过程为化学吸附。Langmuir、Freundlich等温线均可较好地拟合吸附过程,说明该吸附体系是一个单层覆盖与多层吸附相结合的模式。使用3种不同的解析剂对MCA-BDED解吸再生3次后,其对铀的吸附率均在60%以上,说明MCA-BDED对铀有良好的再生性能。     

交联薯渣黄原酸酯对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

交联薯渣黄原酸酯(CCX)废水中Cr(Ⅵ)离子的吸附,探讨了pH值、温度、吸附时间、CCX含硫量、Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对其吸附效果的影响。结果表明,当CCX加入量为理论加入量的3.0倍时,pH为2.5,在45℃下搅拌反应50 min,对Cr(Ⅵ)的吸附容量为37.76 mg/g,去除率达到99.69%,处理后的废水中Cr(Ⅵ)浓度为0.15 mg/L,低于国标排放标准(0.5 mg/L)。并通过红外光谱和热重分析,对CCX吸附Cr(Ⅵ)的机理进行了探讨。     

纳米羟基磷灰石在光催化聚酯织物上的应用研究

将纳米羟基磷灰石(HAP)溶于一定pH值(氨水调节pH值)的水中,制成HAP质量分数为1%的水分散体系;将聚酯织物浸泡于HAP的水分散体系中12 h,经清洗烘干后,再在纳米二氧化钛(TiO_2)质量分数1%的分散体系中浸泡12 h,浸轧后,再在120℃下焙烘2 h;通过对吸附HAP后的聚酯织物的结构和性能进行测试,研究了HAP在不同pH值水中的分散性能,以及HAP对紫外光照射聚酯织物的稳定性及对聚酯本身的保护性能。结果表明:在pH值为12.50时、HAP质量分数为1%的水分散体系中,HAP能均匀致密地分布于聚酯织物表面,并能有效结合;在紫外线强度10 000μW/cm~2条件下照射2 h后,纳米TiO_2光催化剂能促进甲醛和聚酯织物的分解;纳米HAP对聚酯织物光催化分解的保护效果不明显。     

啤酒酵母吸附Cr(Ⅵ)的动力学及热力学研究

研究啤酒酵母对溶液中铬(Ⅵ)的吸附效果和机理,通过红外对吸附前后菌体表面特征分析,表明Cr(Ⅵ)与菌体表面基团发生配位络合反应。结果表明,在温度为35℃,pH=2,Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L时达到最大吸附量,最大吸附量为4.19 mg/g。酵母菌对Cr(Ⅵ)的吸附行为基本符合Langmuir方程,并且在25,30和35℃条件下的理论最大吸附量qmax分别为4.472,4.533,4.702 mg/g。动力学研究表明,反应在240 min吸附基本达到平衡状态,准二级动力学模型能够更好的描述吸附过程。不同温度下的吸附热力学显示,该吸附过程为自发的吸热反应。     

给水厂污泥对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

为探讨给水厂污泥（WTR）作为Cr(Ⅵ)吸附剂的可能性,探讨了pH、初始浓度、污泥粒径和温度对WTR吸附Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,污泥对Cr(Ⅵ)的吸附量随pH的增大而减小,吸附平衡时间为9 h,吸附量随污泥粒径的减小而增加;在15～35℃范围内,饱和吸附量随温度的升高而增加,35℃时饱和吸附量达到45.59 mg/g。准二级动力学方程（R2>0.99）能够很好地拟合给水厂污泥对Cr(Ⅵ)的吸附过程,吸附平衡符合Langmuir模型。利用X射线光电子能谱分析（XPS）对吸附机理探究表明,WTR对Cr(Ⅵ)的去除不仅包括吸附作用,还存在着氧化还原反应。     

硼掺杂石墨烯对废水中铬(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理研究

以硼酸为掺杂剂、氧化石墨烯(G)为前驱体,通过一步水热法制备出硼掺杂石墨烯(B-G),并首次利用静态吸附实验研究其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,硼掺杂可显著提升G对Cr(Ⅵ)的吸附性能,其中B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附效率超过80%。吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH值为2;吸附率随着投加量的增加而增大,吸附量随着Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而增大;温度升高有利于吸附进行。当pH=2,吸附剂投加量为20 mg,Cr(Ⅵ)初始浓度为100 mg/L,45℃条件下吸附12 h,B-G-3对Cr(Ⅵ)的吸附量高达119.5 mg/g。SEM、BET、FTIR、XRD和Raman检测表明,B-G-3为具有微介孔结构的纳米片状无定型碳,比表面积和孔体积分别为192.14 m~2/g和0.50 cm~3/g,且表面带有大量的含氧和含硼官能团。吸附的机理主要为微介孔的物理吸附以及表面含氧及含硼官能团的化学吸附。