镁铝铁类水滑石对苯酚的吸附特性及机理研究

通过共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物Mg/Al/Fe-LDHs,考察了LDHs投加质量、苯酚初始质量浓度、溶液pH和反应温度(T)对苯酚吸附特性的影响。结果表明，LDHs投加质量为0.5 g、苯酚初始质量浓度为10 mg/L、pH=8.0、T=35℃最佳吸附条件下，平衡吸附量达17.41 mg/g。吸附过程符合一级动力学方程，吸附速率为0.021 7 min^-1,平衡吸附量为9.30 mg/g。吸附前后材料的XRD和FT-IR表征结果表明，LDHs吸附苯酚机理不仅涉及表面吸附，还包括LDHs板层结构重建和羟基离子置换。     

微波改性凹凸棒滤料对微污染苯酚废水动态吸附研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CATB)改性凹凸棒土对微污染废水中苯酚及其再生后吸附效果作了动态试验,研究了去除苯酚的动力学特征。结果表明,凹凸棒滤料经CATB改性后在动态试验过程中对微污染水中苯酚具有较强的吸附能力,苯酚的去除率随着废水流速的减少而增大,在pH为6～8,废水中苯酚质量浓度为17.74 mg/L,流速为2 m/s,吸附时间25 min条件下,吸附去除率达93.07%;改性后的凹凸棒滤料可用碱进行再生,再生后对苯酚的吸附能力没有明显下降;苯酚的动态吸附过程遵循一级反应动力学模型。     

可光助再生二氧化钛/层状双氢氧化物去除水体中有机染料

利用吸附-光催化技术去除水体中有机染料,是高效节能的方法之一。然而,碳基吸附剂在光催化降解污染物过程中,由于活性氧的攻击会发生自身的逐渐氧化。本研究中,采用尿素水解水热法制备二氧化钛/层状双氢氧化物(TiO₂/LDH)非碳基复合材料,不仅对水体中有机染料具有较高的吸附容量,也在光辐射后具有可重复的再生能力。对甲基橙的吸附量为527.5 mg/g,在4轮循环再生后仍具有88.6%的再生率;对亚甲基蓝的吸附量为208.3 mg/g,在4轮循环再生后仍具有94.7%的再生率。在吸附-光再生过程中,LDH基底自身具有强抗氧化能力和高吸附能力,同时提高了负载剂TiO₂的光吸收效率,为水中有机污染物去除和吸附-光催化复合材料设计优化提供了可行的策略。     

邻苯二甲酸废水在活性炭上的模拟移动床吸附再生

考察接触时间、邻苯二甲酸初始浓度、溶液初始pH等对活性炭的吸附处理邻苯二甲酸废水效果的影响。结果表明,在PA初始浓度为500 mg/L,溶液pH为1,AC 100 mg/L,吸附200 min时,PA在活性炭上的吸附量为269.9 mg/g,吸附过程符合拟一级动力学。模拟移动床吸附COD 5 000～6 000 mg/L的模拟邻苯二甲酸废水,邻苯二甲酸去除率达98%以上,出口废水COD值在100 mg/L以下。活性炭经5次循环后仍较稳定,再生率达95%以上,再生液将废水中的邻苯二甲酸浓缩至8倍,为邻苯二甲酸的回收提供基础。     

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。     

CTAB改性铁柱撑膨润土对苯酚的吸附

为了研究膨润土对含酚废水的吸附性能,采用羟基铁柱撑剂对钠基膨润土进行预改性,随后用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性,制备CTAB改性铁柱撑膨润土。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)和场发射扫描电镜(FESEM)对改性膨润土的结构和性能进行表征。考察了吸附剂用量、吸附时间、吸附温度、苯酚初始浓度和pH值对吸附性能的影响,研究了吸附热力学和吸附动力学规律。结果表明,CTAB进入铁柱撑膨润土的层间和表面。当吸附剂用量为3 g·L^-1、吸附时间为60 min、吸附温度为25 ℃、苯酚初始浓度为300 mg·L^-1、苯酚初始pH值为7时,改性膨润土吸附量达到29.7 mg·g^-1,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich热力学模型。     

活性炭负载氢氧化镧吸附剂的制备及其吸附性能研究

采用共沉淀法成功合成了分布均匀的针棒状C-La(OH)₃复合材料，以实现水体中磷酸盐的有效去除。通过一系列实验考察了吸附时间、吸附温度、溶液pH和溶液初始浓度对吸附的影响，并通过循环再生实验考查了吸附材料的重复利用性能。结果表明C-La(OH)₃对磷酸盐的吸附过程是吸热过程，在25℃条件下吸附量为48.681 mg/g,吸附材料可以循环使用五次，是一种既高效又经济的除磷材料。     

KOH活化法制备棉秆基活性炭及其对含苯酚废水的吸附

以农业废弃物棉秆为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,并用于吸附含苯酚废水中的苯酚。棉秆基活性炭的最佳制备条件为棉秆先炭化,以KOH溶液为活化剂,KOH与棉秆炭的质量比(物料比)1.5:1,活化温度800 ℃、活化时间70 min,此条件下制备的棉秆活性炭亚甲基蓝的吸附值为342.33 mg/g,碘吸附值为1 368.65 mg/g,其BET比表面积达到了1 735.94 m²/g,总孔容积0.36 cm³/g,平均孔径2.33 nm。将此活性炭用于吸附苯酚,苯酚质量浓度60 mg/L的50 mL废水中,当pH值为7,吸附时间2 h,活性炭投放量为50 mg时,苯酚去除率最高可达98%。对此吸附过程进行动力学分析,结果表明准二级动力学模型能很好的描述此活性炭吸附苯酚的过程。     

磁性磺化煤基复合材料的制备及其对苯酚吸附性能研究

以太西煤和兰炭为原料,利用水热法制备出相应的磺化材料,壳聚糖与磺化太西煤、兰炭通过静电自组装方法制备出磁性磺化炭基复合材料,用于吸附废水中的苯酚。探究了pH值、吸附时间、温度、模拟废水初始浓度等对磁性磺化炭基复合材料吸附苯酚的影响。结果表明,磁性磺化太西煤复合材料在pH=5,反应时间2 h,反应温度45℃及苯酚初始浓度10 mg/L时,苯酚吸附率达98.01%;磁性磺化兰炭复合材料在pH=5,反应时间4 h,反应温度35℃及苯酚初始浓度10 mg/L时,苯酚吸附率达62.44%。     

磁性磺化煤基复合材料的制备及其对苯酚吸附性能研究

以太西煤和兰炭为原料,利用水热法制备出相应的磺化材料,壳聚糖与磺化太西煤、兰炭通过静电自组装方法制备出磁性磺化炭基复合材料,用于吸附废水中的苯酚。探究了pH值、吸附时间、温度、模拟废水初始浓度等对磁性磺化炭基复合材料吸附苯酚的影响。结果表明,磁性磺化太西煤复合材料在pH=5,反应时间2 h,反应温度45℃及苯酚初始浓度10 mg/L时,苯酚吸附率达98.01%;磁性磺化兰炭复合材料在pH=5,反应时间4 h,反应温度35℃及苯酚初始浓度10 mg/L时,苯酚吸附率达62.44%。     

活性炭改性及对废水中苯酚的吸附研究

采用醋酸和高温热处理改性活性炭,用于吸附废水中的苯酚,探究pH、温度、苯酚浓度、时间对吸附性能的影响。结果表明,吸附苯酚溶液的优化条件为:吸附剂为经65%醋酸改性后700℃煅烧的改性活性炭,其用量为0.5 mg/L,苯酚浓度100 mg/L,pH=3,吸附温度40℃,时间80 min。在此条件下,苯酚的吸附量达112.36 mg/g。在25℃下,静态和动态实验表明,活性炭对苯酚的吸附更满足Freundlich吸附模型和准二级动力学方程。     

高炉渣制备Ca-Mg-A1类水滑石吸附水中Cr(Ⅵ)

以高炉渣为原料,通过酸浸取-除铁-共沉淀工艺制备了类水滑石介孔材料Ca-Mg-A1/LDH,并对其进行了表征,考察了对水中Cr(Ⅵ)的去除性能。结果表明,Ca-Mg-A1/LDH具有良好的结晶度,比表面积达87.98 m2/g。在30℃、初始Cr(Ⅵ)的质量浓度为20 mg/L、初始pH为2、吸附剂用量1 g/L的静态吸附条件下,Ca-Mg-A1/LDH对Cr(Ⅵ)吸附量为19.0 mg/g,Cr(Ⅵ)去除率为95.0%。Ca-Mg-A1/LDH对Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合准2级动力学方程,属于Langmuir单分子层吸附。Ca-Mg-A1/LDH对模拟工业废水中Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附容量分别可达14.0、19.2、23.0mg/g,且吸附过程同时符合Thomos模型和Yoon-Nelson模型。     

离子交换树脂脱除高盐废水中Ca2+的特性研究

采用螯合型离子交换树脂处理氟化工脱氟后的高盐废水中钙离子(Ca²⁺)。考察了树脂对Ca²⁺在静态吸附和动态吸附过程中的主要影响因素和吸附性能，并对多次吸附-再生后的树脂吸附性能进行测试。研究结果表明：树脂对Ca²⁺最大静态吸附量为35.1 mg/g；当废水NaCl浓度为150.0 g/L时，树脂Ca²⁺吸附量仅降低5.2%，树脂耐盐性较好；pH对树脂吸附Ca²⁺的静态和动态吸附量影响较小；动态吸附过程中，随着流量增大，工作吸附容量逐渐减少，适宜的流速应在4～9 BV/h；饱和吸附后树脂充分再生情况下，工作吸附容量基本保持不变。     

纳米MnO_2/活性炭复合材料的制备及催化降解苯酚性能研究

采用一步共沉淀方法制备纳米MnO_2/AC复合材料,并经FT-IR、滴定分析及扫描电镜SEM对其进行了表征,该复合催化剂由纳米MnO_2包覆活性炭组成,呈多层孔状,MnO_2球型度较高,呈球粒状多层堆砌,粒径为(22±5)nm,为高量子活性纳米颗粒,MnO_2的质量分数为28.6%。纳米MnO_2/AC材料复合了活性炭强物理吸附性和纳米MnO_2高化学催化活性,降解石油化工苯酚废水效果明显。同时,考察了废水pH、催化剂质量浓度和苯酚质量浓度对苯酚降解率和平衡吸附容量的影响,结果表明:由于物理吸附和化学催化过程的协同作用,在废水pH小于4,样品投入量大于2.0 g/L,苯酚质量浓度低于125 mg/L时,苯酚降解率均达90%以上,吸附容量为22.6~88.7 mg/g。处理后废水中苯酚质量浓度低于0.5 mg/L,达到污水排入城镇下水道水质标准。     

载铜活性炭对含酚废水的吸附性能

采用载铜活性炭(Cu/GAC)吸附含酚废水。考察吸附效果、动力学、工艺条件以及再生次数的影响。结果表明:相比微波辐射活性炭(MW/GAC)、载铁活性炭(Fe/GAC)和原始活性炭(GAC),Cu/GAC处理含酚废水的效果更显著;Cu/GAC对对硝基苯酚(4-NP)和苯酚的吸附动力学曲线均可用准二级动力学模型拟合;在酚质量浓度为200 mg/L、试验用水量为200mL、溶液初始pH值为6.0±0.2、Cu/GAC投加量为10.0 g/L、温度为25.0±0.5℃、反应时间为120 min的优化条件下,4-NP和苯酚的去除率分别达到95.2%和89.5%;炭的投加量、酚溶液的初始质量浓度和溶液初始pH对Cu/GAC处理含酚废水均有较显著的影响;经6次再生后,Cu/GAC仍保持较好的去除能力。     

荞麦壳吸附材料的制备及其对Cr~(6+)的吸附性能研究

采用化学聚合法制备利用聚苯胺负载荞麦壳吸附Cr(Ⅵ)废水,并对复合材料进行分析表征。结果表明,复合材料在pH值为2,Cr(Ⅵ)初始浓度为200 mg/L,吸附剂使用量为0.1 g,在吸附时间为8 h时,Cr(Ⅵ)的吸附量达到最大。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析说明聚苯胺成功负载到荞麦壳上,红外光谱(FTIR)分析说明吸附过程是静电吸附及化学吸附的作用,吸附动力学模型说明吸附过程是多种吸附模型协同作用的结果,因此荞麦皮复合材料可作为绿色环保吸附材料用于废水中Cr⁽⁶⁺⁾的去除。     

活性炭纤维处理含酚废水的研究

采用活性炭纤维处理苯酚模拟废水,通过静态和动态吸附研究,测定了吸附等温线动态穿透曲线,并研究了pH、吸附平衡时间对处理效果的影响。结果表明,活性炭纤维对苯酚的吸附容量为275.1mg/g,吸附速率愉,溶液pH＞8时,吸附效率下降;吸附时间存在最佳值。吸附饱和活性炭纤维用10%的氢氧化的钠溶液再生,重复使用3次,吸附效率无明显变化。     

纳米腐殖酸对重金属铬的吸附热力学及动力学

采用静态吸附法系统研究了纳米腐殖酸对重金属铬的吸附, 考察了吸附剂用量、吸附温度、振荡时间、溶液pH值等因素对纳米腐殖酸吸附含铬废水的影响;用N₂吸附-脱附实验表征吸附剂的比表面积及孔径;绘制了静态吸附等温线及吸附动力学曲线。实验结果表明:最优吸附条件为纳米腐殖酸加入量50g/L, 吸附温度30℃, 振荡时间20min, 溶液pH=5.0, 得到吸附率及吸附量分别为97.5%和157.52mg/g;其比表面积及平均孔径分别为150.6m²/g和6.5nm;纳米腐殖酸对铬离子的吸附符合Langmuir模型, 为单分子层吸附, 吸附过程是自发且放热过程;吸附过程动力学符合准一级动力学方程;连续循环使用4次后, 对铬离子的吸附量无明显改变, 表明吸附剂具有重复使用性。     

Zr/Ti柱撑蒙脱石的制备及对硝基苯的吸附

为了解决硝基苯的水体污染问题,将锆/钛聚合羟基阳离子插入到钠基蒙脱石(Na-MMT)层间,制备锆/钛柱撑蒙脱石(Zr/Ti-MMT)材料,并用于吸附废水中硝基苯。用X射线衍射、Fourier红外光谱仪及比表面积测量对Zr/Ti-MMT材料进行表征,并考察了Zr/Ti-MMT材料对废水中硝基苯的吸附效果。结果表明:Zr/Ti-MMT主要以窄缝型介孔和微孔为主,晶面间距d_((001))为3.29 nm,比表面积为115.4 m~2/g,平均孔径为4.35 nm。当Zr/Ti-MMT用量为0.1 g、硝基苯初始浓度为40 mg/L、温度为45℃,硝基苯去除率最高,吸附量(q_e)和去除率分别为17.59 mg/g和87.94%。Zr/Ti-MMT对硝基苯的吸附过程以物理吸附方式为主,符合Langmuir等温线模型。Zr/Ti-MMT材料吸附硝基苯属于自发的吸热熵增的过程,符合一级动力学。     

碳硅介孔材料对水中Cr~(6+)和苯酚的吸附性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板和碳源,用水热合成法制备介孔氧化硅(MCM-41),再加浓硫酸,经过干燥、煅烧、水洗,得到介孔碳硅复合材料。考察其对环境水体中Cr⁽⁶⁺⁾和苯酚的吸附性能。结果表明,吸附苯酚的最适条件:30℃,pH=5,吸附时间24 h,此时饱和吸附量为7(6+)和苯酚的吸附性能。结果表明,吸附苯酚的最适条件:30℃,pH=5,吸附时间24 h,此时饱和吸附量为7¹1 mg/g;吸附Cr11 mg/g;吸附Cr⁽⁶⁺⁾的最适条件:20℃,pH=8,吸附时间24 h,饱和吸附量为15(6+)的最适条件:20℃,pH=8,吸附时间24 h,饱和吸附量为15²0 mg/g。用材料吸附微污染水中Cr20 mg/g。用材料吸附微污染水中Cr⁽⁶⁺⁾和苯酚,去除率分别达到70%和79.77%。