多胺型阴离子交换纤维吸附Cr(Ⅵ)的热力学

采用自制的多胺型阴离子交换纤维,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附特性.在研究的温度及浓度范围内,该纤维对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量及吸附速率随温度的升高而增大.吸附是一个快速吸附过程,20min内即可达到吸附平衡,且该吸附过程符合Boyd液膜扩散模式.纤维对Cr(Ⅵ)吸附的平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,且为优惠型吸附.测试了Cr(Ⅵ)在该多胺型阴离子交换纤维上的吸附焓、自由能和吸附熵,并对此吸附行为作了合理解释.结果表明,该吸附为吸热过程,升温有利于吸附的进行;多胺型阴离子交换纤维对Cr(Ⅵ)的吸附过程以化学吸附为主.     

强酸性阳离子交换剂吸附性能比较

研究强酸性阳离子交换剂对Ca2+、Ag+和Pb2+的吸附性能。用静态法对强酸性阳离子交换剂的吸附性能进行比较。结果表明,本实验室自制的1号和2号Na+型强酸性阳离子交换纤维对Ca2+的静态饱和吸附量分别是204.4mg/g和210.9mg/g;对Ag+的静态饱和吸附量分别是540.4mg/g和557.7mg/g;对Pb2+的静态饱和吸附量分别是1038.1mg/g和1071.2mg/g。结论离子交换纤维与离子交换树脂相比,具有交换速度快、交换量大的优点。     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。     

改性烟煤对废水中Cr(Ⅵ)吸附作用的研究

烟煤用HNO3氧化并在350℃左右煅烧改性后,具有较高的阳离子交换性能.以该改性烟煤作吸附材料处理电镀厂含铬(Ⅵ)废水,在酸性条件下具有较高的还原性和吸附性,可将废水中以CrO2-4和cr2O2-7两种形式存在的Cr(Ⅵ)完全还原成Cr3 ,具有较高的Cr(Ⅵ)去除率.研究表明,废水的pH值、吸附时间、搅拌、吸附温度、改性烟煤的用量和粒度等对Cr(Ⅵ)去除率影响较大,改性烟煤对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir方程.     

PPS基强酸离子交换纤维的制备及对Cr(Ⅲ)的吸附性能

通过聚苯硫醚(PPS)纤维的烷基化交联与磺化反应制得一种强酸离子交换纤维新材料。以此为基础,利用元素分析、红外光谱、原子吸收及化学滴定等手段对其物理化学结构与性能进行分析和表征,考察不同因素对交联与磺化反应的影响及纤维对水溶液中Cr(Ⅲ)的吸附、解吸与再生性能。研究表明,适度交联可有效提高离子交换纤维的化学稳定性,由此制得的PPS基强酸纤维交换容量可达2.634 mmol/g;纤维对水溶液中Cr(Ⅲ)的吸附容量高达59.43 mg/g,经6次吸附洗脱循环后吸附性能亦无明显变化,可望在工业含铬废水处理等工艺中获实际应用。     

离子交换纤维对红霉素吸附特性的研究

采用自制的弱酸离子交换纤维对红霉素的吸附和洗脱性能进行了研究,考察了温度、酸度及吸附时间等因素对吸附性能的影响.实验结果表明,pH值为7.0时吸附性能最好.离子交换纤维对红霉素的吸附以液膜扩散为主.静态饱和吸附量为1.79×10~5u/g干纤维,等温吸附过程服从Langmuir和Freundlich等温吸附方程.pH值为7.0,流速为5.0ml/min时对红霉素的动态吸附容量为4.54×10~5u/g干纤维.选用0.1mol/L CH_3COONH_4溶液进行洗脱,当洗脱液流速为5.0ml/min,用量为80ml时洗脱率为92.5%.离子交换纤维的吸附量和洗脱率与大孔树脂类似,吸附速率远大于大孔树脂,能再生重复使用,是一种优秀的红霉素吸附材料.     

ACFs对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用比表面分析仪、扫描电镜和红外光谱仪对活性炭纤维(ACFs)的性能进行表征。选择一定浓度的六价铬[Cr(Ⅵ)]溶液进行吸附研究,考察接触时间、溶液pH值以及溶液中Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附行为的影响。结果表明,最佳接触时间为125 min;Cr(Ⅵ)的去除率随着pH值的减小而增大,当pH=2.0时达到最大;Cr(Ⅵ)的吸附量随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而增大,而去除率随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而减小。此外,对材料的吸附机制进行了简要的分析。     

城市污泥改性物对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

在静态条件下,进行了以城市污泥改性物(MSMP)作吸附剂净化含Cr(Ⅵ)废水的试验.研究了含Cr(Ⅵ)废水的pH值、浓度、接触时间和吸附剂的投加量等因素对MSMP吸附Cr(Ⅵ)的影响,确定了MSMP净化含Cr(Ⅵ)废水的最佳条件为:吸附时间20 min,pH值为中性,Cr(Ⅵ)起始浓度不超过50 mg/L,温度为30℃.结合对实际含Cr(Ⅵ)废水的吸附净化处理,证实了MSMP可用于电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附处理.     

磁性离子交换树脂的制备及其对Cr~(3+)的吸附

采用原位共沉淀法将Fe3O4沉淀在离子交换树脂的孔道中制备出磁性离子交换树脂,并测试了其对水体中Cr3+离子的吸附性能。分别采用XRD、SEM、TG和振动样品磁强度计(VSM)等对磁性离子交换树脂进行了结构和性能表征。利用原子吸收光谱(AAS)研究了pH值、Cr3+初始浓度、磁性离子交换树脂的质量、温度和时间等不同因素对吸附性能的影响。结果表明:pH=6.8,吸附时间为3小时,为较为理想的吸附条件;当磁性离子交换树脂的用量为1g/L,Cr3+离子的初始浓度为100mg/L时,单位平衡吸附量为96mg/g。     

仿生FeS复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

纳米FeS比表面积大且还原性强,对Cr(Ⅵ)吸附性能优异,但不稳定、易团聚,为解决这一问题,本文以油菜花粉为生物模板,通过共沉淀-焙烧法制得仿生FeS复合材料(bioFeS)。通过SEM、XRD及XPS等方法对bioFeS复合材料的表面微观形态和结构进行了表征。以Cr(Ⅵ)为目标污染物,分别考察了吸附剂用量、反应时间、反应温度、初始Cr(Ⅵ)浓度和pH对bioFeS复合材料吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,探究了反应机制。结果表明：油菜花粉生物模板成功分散了FeS,制得的bioFeS复合材料比表面积大,在反应时间为120 min、pH值为1、吸附剂投加量为0.2 g·L^-1、反应温度为25℃的条件下,bioFeS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附量可达88.95 mg·g^-1;该吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型;共存离子NO₃^-和SO₄^2-会抑制Cr(Ⅵ)的去除。结合吸附动力学、热力学及XPS表面元素分析可知bioFeS复合材料除铬机制主要是吸附及化...     

竹炭对铬(Ⅵ)离子吸附性能的研究

研究了竹炭的粒径与用量,以及溶液的pH值与初始浓度、吸附时间、温度等因素对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响.结果表明,竹炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附能力随其粒径的增大而降低;在酸性条件下,尤其是当pH值＜3时,竹炭能够很好地适应Cr(Ⅵ)离子初始浓度的变化,120min内达到吸附平衡,对其有较好的去除率;按Cr(Ⅵ)/竹炭质量比为1∶1200投加竹炭,Cr(Ⅵ)离子的去除率可达到87.8%以上;竹炭对Cr(Ⅵ)离子等温吸附服从Freundlich方程式,在低于20℃的较低温度下容易进行,吸附效果更好.竹炭可作为理想的除铬吸附材料.     

硝酸氧化改性活性炭处理含铬废水的研究

含Cr的电镀废水严重污染环境,利用改性的活性炭对它进行处理,效果明显.活性炭用HNO3(1∶ 1)氧化并经300 ℃左右温度煅烧改性后,具有较高的阳离子交换容量,其阳离子交换容量达到1.88 mmol/g.常温条件下以该改性活性炭作吸附材料处理镀铬厂含铬废水,在酸性条件下具有较高的还原性和吸附性,可将废水中以CrO2-4和Cr2O2-7两种形式存在的Cr(Ⅵ)离子完全还原成Cr3 ,获得了较高的Cr(Ⅵ)离子去除率,并对溶液的pH值和吸附时间对废水中Cr(Ⅵ)离子去除率的影响进行了探讨.结果表明,当溶液的pH值为2.5～3.0,吸附时间为3～4 h时,废水中Cr(Ⅵ)离子的去除率可达到97.5%左右.     

粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水

为了消除电镀废水中的金属离子等的污染,以粉煤灰活性炭为吸附剂、还原剂对含Cr(Ⅵ)的电镀废水进行了处理.考察了活性炭吸附废水中的Cr(Ⅵ)时,溶液的pH值、吸附时间、Cr(Ⅵ)浓度等因素对Cr(Ⅵ)的吸附量及废水中残余Cr(Ⅵ)浓度的影响;同时,还对活性炭的再生条件进行了研究.试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50 mg/L,pH=3,吸附时间1.5 h时,活性炭的吸附性能稳定,Cr(Ⅵ)离子的去除效果最好,经处理的废水Cr(Ⅵ)含量达到国家排放标准.     

聚吡咯对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能研究

目前有关纯聚吡咯(PPy)用于吸附处理含Cr(Ⅵ)废水的研究不多。为了考察聚吡咯对铬离子污水的吸附性能,在超声条件下原位氧化聚合制备了PPy微/纳米球。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见光谱仪分别表征了样品的结构、形貌和吸附性能。以聚吡咯为吸附剂研究了吸附时间、pH值、初始浓度及温度对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响。结果表明:对于含Cr(Ⅵ)500 mg/L的溶液,吸附5 min的去除率已超过94.6%;pH值对PPy吸附性能影响不大;随着温度的升高,吸附率逐渐升高。其等温吸附行为较好地符合Freudlich吸附模型。PPy动力学吸附拟合满足准二级动力学模型,通过计算得到聚吡咯对Cr(Ⅵ)的理论最大单位吸附量为47.6 mg/g(试验值为49.7 mg/g)。     

氧化石墨烯辐射接枝4-乙烯基吡啶及其对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

通过辐照接枝法在氧化石墨烯(GO)的表面接枝4-乙烯基吡啶(4-VP)制备了一种新型Cr(Ⅵ)吸附剂,并研究了单体浓度和吸收剂量对4-VP接枝率的影响。结果表明:聚4-乙烯基吡啶成功接枝到GO表面。接枝产物对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,在40min即可达到吸附平衡,吸附机理为离子交换机理,吸附过程符合朗格缪尔吸附等温模型,理论最大吸附量为114.9mg/g。在pH=3.12时,吸附剂对Cr(Ⅵ)吸附量可以达到最大值99.8mg/g。     

污泥基生物炭负载纳米零价铁去除Cr(Ⅵ)的性能与机制

针对电镀、冶金、印染等行业产生的含铬废水所导致的环境污染难题,以城市污泥热解获得的污泥基生物炭(SB)为载体,制备了污泥基生物炭负载纳米零价铁(nZVI-SB)材料用于去除水中的Cr(Ⅵ),探究了铁炭质量比、初始pH值、投加量、温度等因素对去除Cr(Ⅵ)的影响。通过SEM-EDS、XRD和XPS等手段对n ZVI-SB去除Cr(Ⅵ)的机制进行分析。结果表明：n ZVI-SB对Cr(Ⅵ)废水具有较好的去除能力。在投加量0.5 g/L、初始pH=2、温度40℃条件下,Fe与SB质量比为1∶1的nZVI-SB(1∶1)对Cr(Ⅵ)吸附量最大为150.60 mg/g。Cr(Ⅵ)去除过程可通过Langmuir吸附等温式与准二级动力学方程进行拟合。nZVI-SB对Cr(Ⅵ)去除机制主要包括吸附、还原和共沉淀。本文表明污泥基生物炭与纳米零价铁可以协同发挥除Cr(Ⅵ)作用。     

改性凹凸棒土吸附剂的制备及对水中Cr(Ⅵ)的吸附机理

通过γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂将四乙烯五胺(TEPA)修饰在凹凸棒土(ATP)表面,制备TEPA改性ATP复合材料(TEPA-ATP)。通过FTIR、XRD、SEM、TGA、Zeta、XPS和元素分析等手段对复合材料进行表征分析,并系统研究复合材料对水体中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,TEPA已经成功修饰在ATP表面,并对水体中Cr(Ⅵ)有很好的去除效果,其吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附量为270.8 mg/g,吸附动力学符合拟二级动力学模型。TEPA-ATP对Cr(Ⅵ)的吸附能力随着pH值的升高而降低。Cl~-对TEPA-ATP吸附Cr(Ⅵ)几乎没有影响,而PO_4~(3-)会大幅降低TEPA-ATP对Cr(Ⅵ)的吸附能力。结合吸附实验结果和XPS表征分析可知,TEPA-ATP吸附剂主要是通过吸附和化学还原作用去除水体中的Cr(Ⅵ)。     

离子交换纤维对绿原酸吸附特性的研究

研究了绿原酸在自制的强碱性阴离子交换纤维上的静态吸附行为，结果表明：该离子交换纤维对绿原酸的静态饱和吸附容量为252．2mg／g；等温吸附曲线服从Langmuir等温吸附式和Freundlich经验式；表观活化能Eα=15．498kJ／mol；表观速率常数随温度的升高而增大。用一定体积比的稀HCl-甲醇复合溶剂可将纤维上的绿原酸洗脱。     

桥连双亚胺介孔材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以CTAB/PAANa为混合模板剂,正硅酸乙酯为硅源,自制双亚胺基桥连硅烷偶联剂为改性剂,采用共缩聚法制备了双亚胺桥连介孔硅材料PMOS。利用FTIR、XRD、N2吸附-脱附、固体核磁和TEM对PMOS材料的结构和形貌进行了表征,将其应用于对Cr(Ⅵ)的吸附,并系统考察了pH值、吸附剂用量和吸附时间对PMOS吸附Cr(Ⅵ)的影响,且重点探究了PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附行为。结果表明,PMOS具有高度有序的介孔结构,其对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件为:pH=6,初始浓度为200mg/L,吸附时间为8h。PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附遵循Langmuir模型,在45℃时,其对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为428.61mg/g。此外,PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附行为可用准二级动力学模型来描述,且PMOS与Cr(Ⅵ)之间的作用力主要为静电作用力和配位作用力。     

改性褐煤活性焦对含铬(Ⅵ)废水的处理

为了开发新型高效廉价的废水Cr(Ⅵ)吸附材料,以褐煤为原料制备褐煤活性焦,加入金属氧化物MnO2对褐煤活性焦进行改性,在25℃,静态条件下,探讨了改性褐煤活性焦对含Cr(Ⅵ)废水的处理效果,确定最佳吸附条件,并研究了25℃下的吸附平衡。结果表明:在25℃,废水pH值为2.0,Cr(Ⅵ)的起始浓度为50mg/L,吸附时间为2.0 h,Cr(Ⅵ)与改性褐煤活性焦的质量比为1∶36时,改性褐煤活性焦对废水中Cr(Ⅵ)具有很好的吸附性能;改性褐煤活性焦处理含Cr(Ⅵ)废水的效果显著,饱和吸附量为57.14 mg/g;该改性褐煤活性焦可再生利用。