活性炭对Cr(VI)吸附机理的探讨

根据焦作电厂粉煤灰堆放场引起地下水中Cr(VI)污染的实际情况,在实验室里模拟配制水样,使其接近当地地下水中Cr(VI)浓度,进行活性炭对Cr(VI)的吸附试验。对所得的试验数据进行分析,探讨活性炭的吸附机理。这些工作为处理和修复被污染的地下水提供理论依据,此外,还对去除地下水中Cr(VI)提出合理建议。     

活性炭对Cr(Ⅵ)吸附机理的探讨

根据焦作电厂粉煤灰堆放场引起地下水中Cr(Ⅵ)污染的实际情况,在实验室里模拟配制水样,使其接近当地地下水中Cr(Ⅵ)浓度,进行活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附试验.对所得的试验数据进行分析,探讨活性炭的吸附机理.这些工作为处理和修复被污染的地下水提供理论依据,此外,还对去除地下水中Cr(Ⅵ)提出合理建议.     

活性炭吸附六价铬的研究进展

重金属污染是目前最受关注的环境污染问题之一,由于六价铬(Cr(Ⅵ))污染的剧毒性、难处理性、分布广泛性,备受研究人员的关注.本文包括了活性炭的表面结构、表面性质、各类活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究现状,以及活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响因素及机理,研究表明,活性炭吸附Cr(Ⅵ)的最佳pH为2左右,且活性炭的微孔和中孔对Cr(...     

榛子壳活性炭对Cr(VI)重金属废水的吸附研究

以榛子壳为原料，磷酸为活化剂，通过700℃高温炭化150 min制备活性炭，评价榛子壳活性炭对Cr(VI)重金属模拟废水的吸附性能，分别考察活性炭添加量、接触时间、溶液初始pH值、Cr(VI)初始浓度对Cr(VI)吸附能力的影响，通过傅里叶变换红外光谱对活性炭表面的官能团进行表征，利用扫描电镜对吸附前后活性炭的表面形貌进行观察。结果表明，Cr(VI)的最佳吸附条件为活性炭用量0.4 g(100 mL体系),接触时间240 min,溶液初始pH值=3.0,Cr(VI)初始质量浓度50 mg·L^-1,吸附率高达98.67%。红外光谱分析显示活性炭表面存在大量以—OH、—C=O、—C=C基团为主的官能团，对活性炭的吸附性能具有至关重要的作用。吸附前后活性炭微粒的扫描电镜显示，吸附后的活性炭颗粒由于表面附着有大量Cr(VI),较吸附前的活性炭颗粒明显变长，说明榛子壳活性炭的吸附能力较强。本研究表明，利用磷酸为活化剂，经高温活化制备的活性炭具有良好的Cr(VI)吸附性能，为进一步开发农林果壳废弃物的高附加值环保吸附剂材料提供了实验依据。     

不同碳基材料对Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究

以传统活性炭(木质炭、煤质炭)与碳纳米管为碳基吸附剂,研究不同碳基吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附效果,并对其吸附动力学进行研究。结果表明,传统活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能优于碳纳米管,木质、煤质活性炭和碳纳米管对Cr(Ⅵ)的理论最大吸附量分别为158.23、152.44、48.69 mg/g;传统活性炭和碳纳米管对Cr(Ⅵ)的吸附过程均符合准二级动力学方程;传统活性炭和碳纳米管对Cr(Ⅵ)的吸附属于物理吸附。     

H3PO4活化核桃壳制备活性炭及在Cr(Ⅵ)吸附中的应用

以核桃壳为原料、磷酸(H₃PO₄)为活化剂，制备核桃壳基活性炭(PBC)，并对其吸附Cr(Ⅵ)性能进行探究。分别使用SEM、TEM、BET、FTIR、Raman、XPS等表征探究PBC的理化特性。研究溶液pH、活性炭用量和初始浓度对吸附性能的影响，研究PBC在不同吸附时间下吸附Cr(Ⅵ)动力学行为，分析吸附机理。结果表明，在磷酸浸渍比为1∶1，热解温度为400℃时，制备的核桃壳基活性炭具有良好的吸附性能。对较低浓度的Cr(Ⅵ)溶液(≤50mg/L)吸附率达到100%，吸附动力学和等温线分别符合拟二级动力学模型和Langmuir模型，吸附过程中化学吸附占主导地位，并且热力学分析表明吸附过程是自发的吸热过程。     

改性活性炭处理含铬电镀废水的研究

分别采用硫酸和硝酸锰溶液制备了改性活性炭H-AC和Mn-H-AC,并探讨了不同活性炭吸附剂对废水中Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明:与活性炭相比,H-AC和Mn-H-AC对Cr(Ⅵ)的吸附能力得到显著的提高;其中Mn-H-AC对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好。通过正交试验,得到了各因素对Cr(Ⅵ)去除率的影响程度依次为废水初始pH值吸附反应温度 Mn-H-AC的投加量。     

铬污染地下水的PRB修复试验

以铬污染地下水为研究对象,分别用活性炭、零价铁、活性炭+零价铁作为反应介质,设计了渗透反应隔栅(PRB),对PRB治理六价铬污染地下水的可行性和有效性进行了试验研究,试验结果表明,活性炭对Cr(VI)有一定的吸附作用,零价铁对Cr(VI)有较强的还原作用,零价铁与活性炭配合作用时,二者的配比影响Cr(VI)的去除,零价铁所占质量分数越大,去除效果越好。零价铁、活性炭和石英砂质量分数分别为40%,4%和2%时,可以使Cr(VI)的质量浓度从100mg/L降低到0.05mg/L以下,达到《饮用净水水质标准》。采用PRB技术治理Cr(VI)污染地下水是可行的。     

花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能

研究了花生壳活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附作用。常温下,0.1g花生壳活性炭,对20mL pH为1.5,ρ[Cr(Ⅵ)]为20.0 mg/L溶液,振荡吸附120min,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.68%。花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freun-dlish吸附等温方程和一级动力学方程。吸附过程的自由能变△G<0,焓变△H>42 kJ/mol,熵变△S>0,说明花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附为自发的吸热化学过程。     

水厂失效生物活性炭在铬污染土壤修复中的再利用

土壤重金属Cr具有难降解、强迁移性、易在生物体内积累等特点，会对人体健康及自然环境造成极大危害。文章主要研究水厂失效生物活性炭(S-BAC),通过分析S-BAC表面官能团丰度、亚甲基蓝值和碘值、表面形貌，以及对重铬酸钾溶液的分批吸附试验效果，来探讨S-BAC对Cr的吸附效能。同时，以土壤理化性质和Cr形态分布情况为指标，评价和验证了S-BAC对Cr污染土壤的稳定效果，确定了最佳添加量。结果表明，S-BAC对溶液中Cr的吸附性能良好，吸附过程符合Langmuir模型以及准二级动力学方程；经S-BAC处理后，Cr污染土壤中可交换态Cr浓度显著降低，可氧化态和残渣态Cr含量大幅增加，土壤阳离子交换量(CEC)、pH均明显升高；在S-BAC掺入量为5%的条件下，经过35 d的修复，土壤中Cr固定效果良好。S-BAC固定土壤中Cr的机制主要包括离子交换、表面络合、沉淀作用等，但土壤修复过程对Cr价态的影响还有待进一步研究。     

荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以荔枝壳为原料,氢氧化钠为活化剂、微波加热,制备了荔枝壳活性炭。并以此活性炭为吸附剂吸附溶液中的Cr(Ⅵ),考察了初始Cr(Ⅵ)质量浓度、活性炭用量、pH、吸附时间、吸附温度对Cr(Ⅵ)的吸附量及去除率的影响。结果表明吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件为:荔枝壳活性炭质量1.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、pH=3、吸附θ为25℃、吸附t为240 min,在此工艺条件下,荔枝壳活性炭吸附剂对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,对Cr(Ⅵ)吸附量可达30.25mg/g,Cr(Ⅵ)的去除率可达96.8%。吸附过程符合二级吸附动力学模型。热力学参数ΔG、ΔH、ΔS表明荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是自发、吸热过程。     

HNO3改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理

活性炭的吸附性能与其表面化学密切相关,本研究为讨论活性炭表面氧化改性对其Cr(Ⅵ)吸附特性的影响,分析了Cr(Ⅵ)吸附过程与活性炭表面化学性质的关系,阐释吸附机理。结果表明,与未改性活性炭相比,硝酸氧化改性后活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能提高,且改性后活性炭的比表面积和孔容积降低,表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性含氧官能团的数量增多。改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin4种吸附模型模拟,吸附动力学数据与拟二级动力学模型吻合。采用X射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后活性炭的表面化学性质。Cr(Ⅵ)在活性炭上的吸附机理主要为静电吸引、还原和配位络合等,与Cr(Ⅵ)发生络合作用的是活性炭表面含氧官能团。     

石油焦基高比表面积活性炭处理含铬废水的研究

以石油焦为原料,采用KOH活化法制取高比表面积活性炭。考察了高比表面积活性炭吸附废水中Cr（VI）时,pH值、Cr（VI)浓度、吸附时间和活性炭用量等因素对Cr(VI）吸附量和废水中Cr(VI）残余浓度的影响。实验结果表明高比表面积活性炭在适宜条件下对Cr(VI）具有较大的吸附量和良好的再生效果。     

向日葵秸秆活性炭对Cr~(6+)吸附研究

以向日葵秸秆为原料用浓磷酸改性后制成向日葵秸秆活性炭,研究了pH对向日葵秸秆活性炭对Cr(Ⅵ)溶液吸附效果,并讨论了吸附过程的动力学特征。结果表明:Cr(Ⅵ)溶液pH为2.0,去除效果最佳;升高温度有利于吸附,秸秆活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合Dubinin-Radushkevick吸附方程,且受温度影响很大。     

高锰酸钾改性活性炭的表征及吸附Cr(Ⅵ)性能的研究

用KMnO_4改性活性炭对重金属离子Cr(Ⅵ)进行吸附。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、N2吸附/解吸等方法对改性活性炭的理化性质进行表征,探讨各种参数(如pH、接触时间、吸附剂用量、温度和初始浓度)对吸附Cr(Ⅵ)的影响。研究证明,当pH 2时,KMnO_4改性活性炭对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,AC1和AC3吸附率分别达到65%和90%以上,而未改性AC0的吸附率约40%。随着pH的增加,吸附效果变弱。接触时间为4 h时,KMnO_4改性活性炭对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附基本达到平衡,而温度对其影响不大。当改性炭的投加量为50 mg、Cr(Ⅵ)溶液浓度为10 mg/L时,吸附效果最佳,AC3的吸附率可达90%以上,比AC0增加50%以上。改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)过程符合准二级动力学方程。     

磁性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附等温线测定

以磁性活性炭为吸附剂吸附溶液中的Cr(Ⅵ)。采用二苯碳酰二肼分光光度法测定吸附前后溶液中Cr(Ⅵ)的质量浓度,计算吸附量,绘制不同温度下的吸附等温线。研究了温度、金属离子的质量浓度等因素对吸附量的影响。结果表明:磁性活性炭对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为90.09mg/g,吸附效果远高于国内部分商品活性炭的;磁性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程为自发吸热过程,在研究温度范围内吸附量随温度的升高而增大。     

Adsorption capability of surface modified activated carbon for Cr(Ⅵ)

分别用H3PO4、KOH和ZnCl2对活性炭进行表面改性处理,研究了改性活性炭的表面化学性能及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能.实验结果表明:通过上述改性,活性炭表面官能团数量发生了改变,改性后的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能提高.其吸附等温式均与Langmuir方程符合,吸附动力学较好地符合Lagergren二级吸附速率方程.     

棉秆基活性炭对水中Cr(Ⅳ)的吸附性能研究

通过选用不同的活化剂(NaOH、ZnCl_2和HNO_3),将棉秆热解炭化、活化后制备棉秆基活性炭,研究他们对Cr(Ⅳ)的吸附性能。结果表明,对100 m L模拟Cr(Ⅳ)废水,当实验温度25℃、吸附剂投加量0.2 g、初始Cr(Ⅳ)的质量浓度10 mg/L,棉秆基活性炭对Cr(Ⅳ)在200 min后达到吸附平衡,最大吸附率可达85%。通过动力学分析,该吸附过程符合Lagergren准2级吸附动力学模型。以HNO_3为活化剂时制备的棉秆基活性炭吸附效果最好,平衡吸附量为8.084 mg/g。     

改性甘蔗渣制备活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用20%氯化锌浸泡甘蔗渣,改性后碳化制备活性炭,对Cr(Ⅵ)进行吸附研究。考察了活性炭的投加量、溶液pH、吸附时间、初始浓度、温度等因素对吸附的影响。结果显示,在ρ[Cr(Ⅵ)]为50 mg/L、ρ(吸附剂)为3 g/L、pH为2、吸附θ为50℃、t为45 min的条件下,废水中Cr(Ⅵ)的去除率可高达99.9%,最大的吸附量为166.51mg/g。活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可以用Langmuir、Freundlich、Temkin等温吸附方程和二级吸附速率方程进行描述。     

活性炭吸附净化氮氧化物废气

为了治理铜及其合金工件酸洗抛光时产生的高浓度、爆发性的氮氧化物废气对环境的污染,对活性炭吸附氯氧化物废气进行实验研究,主要研究了活性炭吸附容量、吸附有关参数及再生工艺等。并参考各项试验数据,设计试制了一台大型立式1Cr18Ni9Ti不锈钢氮氧化物废气净化装置。该装置运行两年多来,性能稳定可靠,净化效率99％以上,有效地消除了酸洗车间排出的氮氧化物废气污染。