Fe(Ⅱ)-H2O2不同温度浸润改性活性炭吸附去除水中砷(V)

Fe(Ⅱ)-H₂O₂不同温度浸润改性活性炭是采用FeSO₄·7H₂0添加H₂O₂在温度100℃下纯浸润24h(Fe(Ⅱ)-24h)和高温蒸发15min(Fe(Ⅱ)-15min)制备.对2类材料进行SEM表征并对其吸附1.1mg/L砷(V)的性能进行比较.SEM显示Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h(0.485%为Fe(Ⅱ)-24h的铁含量,下同)表面覆盖厚的棒状纳米是基铁,Fe(Ⅱ)(1.35%)-15min表面覆盖薄而烧结扭曲是基铁;高温蒸发15min有利于铁负载;Fe(Ⅱ)-24h(108-142mg/gFe)对坤(V)吸附的铁效率是Fe(Ⅱ)-15min(57-63mg/gFe)的2倍;Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h在2＜pH＜3.5或9＜pH＜12时对砷(V)的吸附平衡容量高于Fe(Ⅱ)(1.35%)-15min,同时Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h在不同pH值的条件下铁的溶出量低于Fe(Ⅱ)(1.35%)-15min;SO₄2-、NO₃-、ClO₄-、PO₄3-抑制Fe(Ⅱ)(0.485%)-24h对砷(V)的去除,PO₄3-抑制效果更为明显,Cl(100mg/L)和BrO₃-促进其对砷(V)的去除.      

Fe(Ⅲ)-Mn(Ⅱ)-As(Ⅴ)-H2O系相图的建立

依据实验数据利用DIASTAB计算机程序,建立了Fe(Ⅲ)-Mn(Ⅱ)-As(Ⅴ)-H20系的稳定性相图.所建立的相图表明,在pH=3.5～6.0范围内,体系内稳定存在的固体化合物为Fe(Ⅲ)-Mn(Ⅱ)-As(Ⅴ)化合物、MnHAsO4和Mn3(AsO4)2,用DIASTAB计算机程序对实验数据进行逼近计算,算得前者的生成自由能为-245.5kcalmol-1;相图还表明,依靠所研究的体系,水相除砷不可能达到WHO规定的砷最大污染值0.05mg/L的标准.     

Fe(III)-Mn(II)-As(V)-H_2O系相图的建立

依据实验数据利用DIASTAB计算机程序,建立了Fe(Ⅲ)-Mn(Ⅱ)-As(V)-H2O系的稳定性相图。所建立的相图表明,在pH=3 5～6 0范围内,体系内稳定存在的固体化合物为Fe(Ⅲ)-Mn(Ⅱ)-As(V)化合物、MnHAsO4和Mn3(AsO4)2,用DIASTAB计算机程序对实验数据进行逼近计算,算得前者的生成自由能为-245 5kcalmol1-;相图还表明,依靠所研究的体系,水相除砷不可能达到WHO规定的砷最大污染值0 05mg/L的标准。     

壳聚糖改性活性炭纤维吸附Ni(Ⅱ)及再生试验研究

研究了用壳聚糖改性的活性炭纤维从废水中吸附Ni(Ⅱ),借助X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征改性前、后及再生后活性炭纤维。结果表明:在25℃、振荡速度150 r/min、模拟废水体积50 mL、Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、pH=6、吸附剂用量0.12 g、吸附时间120 min条件下,改性活性炭纤维对Ni(Ⅱ)的饱和吸附量为6.333 mg/g,影响吸附过程的最主要因素为Ni(Ⅱ)质量浓度;吸附行为更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型;饱和改性活性炭纤维用0.1 mol/L EDTA进行再生处理,循环处理3次后,对Ni(Ⅱ)的吸附去除率仍保持在94%以上;壳聚糖改性后增大了活性炭纤维的比表面积,提供了新的N—H官能团,对Ni(Ⅱ)的吸附性能大大提高。     

活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石的制备及其对Mn(Ⅱ)的吸附性能

通过液相还原法制备了活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石(AC@Fe⁰-HAP)复合材料,研究了pH、AC@Fe⁰-HAP投加量、Mn(Ⅱ)初始浓度和反应时间对AC@Fe⁰-HAP吸附Mn(Ⅱ)效果的影响。采用吸附动力学模型、吸附等温线模型进行拟合,进一步了解复合材料吸附机理。结果表明,当pH=5、温度25℃、Mn(Ⅱ)初始浓度5 mg/L、投加量0.10 g时,AC@Fe⁰-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附效果最好,在反应时间为120 min时达到吸附平衡,吸附量为1.86 mg/g。AC@Fe⁰-HAP对Mn(Ⅱ)的吸附更加符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,吸附过程主要为化学吸附、单层吸附。     

鲁米诺-H_2O_2-Fe(Ⅱ)化学发光体系的研究与应用

基于微乳液有增稳、增敏、增溶等作用,建立了微乳液-鲁米诺-H2O2-Fe(Ⅱ)化学发光体系测定Fe(Ⅱ)的分析方法。该法测定Fe(Ⅱ)的浓度范围为1×10-6～1×10-4g/L,检出限为1.20×10-7g/L。对浓度为1×10-6g/L的Fe(Ⅱ)标准溶液连续平行测定11次,相对标准偏差(RSD)为1.33%。利用EDTA为掩蔽剂,可有效消除大多数元素离子对测定Fe(Ⅱ)的干扰,从而可用于矿样中Fe(Ⅱ)的测定,回收率在96%～107%之间。     

Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)在[Bmim]BF_4-FeCl_3-H_2O体系中的电化学行为

采用循环伏安法研究了Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中的电化学行为。研究表明,在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中只观察到Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的氧化还原反应,没有观察到Fe(Ⅱ)/Fe的氧化还原;Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的氧化还原反应是扩散控制的可逆过程。还原峰值电流随扫描速率增大而增大,并符合Randles-Sevcik方程。Fe(Ⅲ)在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中的扩散系数与温度的关系符合Arrhenius公式,其扩散活化能为41.432 kJ/mol。     

Fe-Si-B非晶合金去除水中Pb(Ⅱ)的性能及机理研究

采用单辊甩带法成功制备了Fe-Si-B非晶合金条带(Fe-Si-BAR),研究其对水中Pb(Ⅱ)的去除性能及机理,并与48 μm铁粉(FeCP)进行对比。结果表明,相同试验条件下,Fe-Si-BAR去除水中Pb(Ⅱ)的表面积约化反应速率常数是FeCP的87倍。分析表明,Fe-Si-BAR优异的去除性能得益于非晶合金独特的原子结构及Si和B的添加。处于亚稳态的零价铁具有更大的反应活性,且无序的原子排列方式增加了非晶条带表面的反应活性位点。Si和B的添加使产物层容易失去支撑而从条带表面脱落,使得内层零价铁以效率更高的还原去除方式固定Pb(Ⅱ)。     

湿法炼锌针铁矿法除铁流程中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的在线FIA研究

本文探讨了区域采样法和混合室的作用,设计了连接有混合室的区域采样流路,可实现至少1000倍的有效稀释,选用10%的硫酸溶液作载流抑制样品中基体锌和酸度差别的影响,建立了5毫克—5克/升的Fe(Ⅲ)和Fc(Ⅱ)的在线FIA法,采样频率为60样/时。     

载铝改性活性炭纤维电吸附水中Cr(Ⅵ)

以活性炭纤维、异丙醇铝为原料,通过溶胶—凝胶法制备载铝改性活性炭纤维电极(ACF-Al),通过单因素和正交试验研究其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的电吸附性能;采用XRD、FTIR、SEM对电极材料进行表征;达到吸附平衡后对电极进行再生。试验结果表明,电吸附Cr(Ⅵ)适宜工艺条件为:模拟废水初始浓度40mg/L、pH=2.5、电极电位0.3V、极板间距6mm、ACF-Al电极板面积100cm^2,Cr(Ⅵ)吸附率接近100%,比开路条件下提高了26.25个百分点;电吸附过程更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学方程;对ACF-Al电极进行4次循环再生处理后,其对Cr(Ⅵ)的吸附率仍保持在87%以上。表征结果显示,活性氧化铝被成功负载到活性炭纤维表面,提高了其导电性,增强了Cr(Ⅵ)向电极板的定向迁移性,并在表面羧基、羟基等官能团的作用下,使Cr(Ⅵ)得到有效去除。     

改性电解锰渣吸附溶液中Zn(Ⅱ)研究

针对矿山废水中Zn(Ⅱ)含量高、电解锰渣资源化利用不高等问题,采用强碱、超声和热活化的复合改性方式制备改性电解锰渣（M-EMR）吸附剂,用于吸附溶液中的Zn(Ⅱ)。结果表明：改性后的M-EMR对Zn(Ⅱ)有较好的吸附效果,在溶液pH=6、M-EMR添加量1.8 g/L以及吸附时间20 min的条件下,Zn(Ⅱ)去除率达99.94%,溶液中残留Zn(Ⅱ)为0.040 9 mol/L。M-EMR对Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大吸附量为99.11 mg/g。热力学参数ΔH°=49.60 kJ/mol,且ΔG°＜0,表明吸附过程是自发进行的吸热过程。     

配合浸取-沉淀分离-AAS测定风化黄铁矿水溶性盐中Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)

本文在近中性 phen 和 NH_4Ac 的溶液中,浸取风化黄铁矿水溶性盐中Fe(Ⅱ)和 Fe(Ⅲ),调 pH2.2左右,在浸取液中加入 KSCN,使 Fe(Ⅲ)以离子缔合物沉淀与 Fe(Ⅱ)分离。用 AAS 测定分离前的总铁和分离后的亚铁,再求出 Fe(Ⅲ)的含量。方法适用范围广,灵敏度较高,准确度超过常见的物相分析。     

改性纳米二氧化钛对镍(Ⅱ)吸附行为的研究和分析应用

利用浸渍法对纳米TiO2进行表面改性,制备出改性纳米TiO2,并用扫描电镜(SEM)对其进行了表征。以火焰原子吸收光谱法(FAAS)探讨了改性纳米TiO2在静态吸附条件下对Ni(Ⅱ)的吸附性能,影响吸附和解脱的主要因素及Ni(Ⅱ)的吸附等温线,常见共存离子对Ni(Ⅱ)测定的影响,并做了再生实验。结果表明:在pH 8.0,振荡5 min,静置12 h条件下,0.100 0 g改性纳米TiO2能定量吸附Ni(Ⅱ);10 mL 4 mol/L硝酸作为解脱剂可使Ni(Ⅱ)定量解脱;改性纳米TiO2对Ni(Ⅱ)的吸附性能良好。该吸附剂已用于环境水样中Ni(Ⅱ)的测定。     

丁二酸酐改性玉米芯对钯(Ⅱ)的动态吸附性能研究

利用丁二酸酐对经微波预处理的玉米芯进行改性,制备了一种新型的水处理剂。研究了改性玉米芯(MC)对模拟废水中钯(Ⅱ)的动态吸附性能。实验结果表明,流速越大,初始浓度越高,吸附剂用量越少,可使吸附床的床层穿透加快,穿透时间缩短。通过Thomas模型预测,当钯(Ⅱ)的初始浓度不变,饱和吸附量随流速的增加而减少,吸附速率常数则随之增加。以0.1 mol.L-1 HCl作为解吸液,4次循环使用后的MC仍具有较好的吸附能力(90%)和回收能力(80%)。     

用载钛改性活性炭纤维电极电吸附水中Cr(Ⅵ)

以溶胶-凝胶法制备TiO_2凝胶并涂敷在活性炭纤维表面,经高温处理后制得载钛改性活性炭纤维电极(TiO_2/ACF)。研究了TiO_2/ACF从废水中电吸附Cr(Ⅵ)的性能及吸附平衡后的再生,利用FT-IR、XRD和SEM对TiO_2/ACF材料表面进行表征。结果表明:在模拟废水pH=2.0、初始Cr(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、电极电位0.6 V、极板间距9 mm、极板面积100 cm~2条件下,TiO_2/ACF对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,吸附率接近100%,明显高于开路状态下的吸附率;活性炭纤维呈束状结构,其表面和束间分散有较多颗粒物,出现锐钛矿和金红石晶相,表明钛成功负载,其对Cr(Ⅵ)的吸附性能得以增强。     

改性鸡蛋壳对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能试验研究

研究了用KMnO_4为改性剂制备改性鸡蛋壳吸附剂,通过单因素和正交试验考察其对冶金废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对吸附材料进行表征。结果表明:KMnO_4改性鸡蛋壳吸附剂对Ni(Ⅱ)有较好的吸附效果;在初始Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、废水pH为5、吸附剂用量4.0 g、吸附时间350 min条件下,对50 mL模拟废水进行吸附,Ni(Ⅱ)吸附去除率达99.0%,且吸附效果相对稳定;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。表征结果表明:鸡蛋壳吸附剂结晶度较好,表面主要官能团为—OH(醇类、酚类和羧酸)和C—H;改性后鸡蛋壳表面的—OH基团极性增强,孔隙发达,孔径变大,更有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。     

Mo(Ⅵ)-V(Ⅴ)-H_2O体系的热力学分析

通过热力学计算,绘制Mo(Ⅵ)-V(Ⅴ)-H_2O体系中不同Mo,V浓度下各物质随p H值变化的平衡图(25℃),为现行的钼钒分离技术提供理论依据。对计算结果分析可知,碱性溶液中Mo元素以单钼酸根形式存在,而V元素在弱碱性条件下即聚合为同多钒酸根。由于聚合阴离子与吸附剂的结合能力通常强于单核阴离子,故可从p H=7~8的溶液中实现Mo,V有效分离。当溶液p H值降至中性时,单钼酸根开始聚合成同多钼酸根;而p H值降至弱酸性时,同多钒酸根和同多钼酸根转变成多种钼钒杂多酸根。由于p H=6.5~7的溶液中杂多酸根的比例较少,添加试剂促进杂多酸根的解聚有助于钼钒的分离;p H=2~6的溶液中两者难以分离的原因在于杂多酸根的比例很大。     

Ca(OH)_2改性活性炭及其吸附CO_2的研究

采用Ca(OH)2为化学活化剂,对颗粒活性炭进行改性。结果表明,在Ca(OH)2用量为100mL、改性温度80℃、改性时间2h、干燥时间6h时,改性后的活性炭吸附容量达到最大,为3.91mmol/g。     

配位体对地下环境中Fe(Ⅱ)衰减硝基苯的强化作用

通过静态实验研究了配位体对地下环境中Fe(Ⅱ)表减硝基苯的影响.实验结果表明,配位体的种类、浓度均对Fe(Ⅱ)衰减硝基苯有重要影响.在Fe(Ⅱ)浓度为5 mmol/L的条件下,以半胱氨酸为配位体形成的络合物对硝基苯衰减效果最好,对硝基苯的去除率为86.16%;在配位体浓度变化的条件下,配位 体浓度为50 mmol/L时,对硝基苯的衰减效果相对较好,去除率均在65%以上;另外,在Fe(Ⅱ)和配位体浓度一定的条件下,硝基苯的浓度对其衰减也有影响,100 mg/L的硝基苯衰减效果最好,之后随着硝基苯浓度增加,衰减效果呈现逐渐变差的趋势;在Fe(Ⅱ)的络合物衰减硝基苯的过程中,Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ).