改性柚子皮生物炭吸附亚甲基蓝性能研究

采用硝酸-高锰酸钾活化法对制备的柚子皮生物炭进行改性处理，并将其作为吸附剂探究了其对亚甲基蓝的吸附性能。通过静态吸附实验考察了亚甲基蓝溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂投加量等条件对吸附效果的影响，并确定了该吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。实验结果表明，在改性生物炭投加量为0.6 g/L、pH 7、亚甲基蓝溶液浓度为100 mg/L、50℃吸附180 min的条件下，改性生物炭对亚甲基蓝的吸附容量为68.28 mg/g。通过准二级动力学方程和Freundlich方程更好的描述了该吸附过程，同时吸附热力学表明该吸附过程是一个自发吸热过程。     

改性锯末生物炭对水中As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)吸附机制的研究

以农业废弃物锯末为材料制备生物炭,用铁锰氧化物对锯末生物炭改性,探究某吸附As和Cd的能力与机制。结果表明,改性生物炭增大了孔径和比表面积,增加了更多的吸附点位,尤其是铁、锰、生物炭的质量比为1∶3∶15的吸附剂吸附效果最好,对于砷和镉的平衡吸附量分别增大了35倍和5倍,最大吸附量分别为7.452,17.053 mg/g。低pH环境下,Cd⁽²⁺⁾的吸附受到抑制,而As(2+)的吸附受到抑制,而As⁽³⁺⁾受pH影响较小。Cd和As吸附符合准二级吸附动力学模型,As和Cd的吸附热力学符合Langmuir模型,这表明吸附过程为单层吸附。     

改性锯末生物炭对水中As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)吸附机制的研究

以农业废弃物锯末为材料制备生物炭,用铁锰氧化物对锯末生物炭改性,探究某吸附As和Cd的能力与机制。结果表明,改性生物炭增大了孔径和比表面积,增加了更多的吸附点位,尤其是铁、锰、生物炭的质量比为1∶3∶15的吸附剂吸附效果最好,对于砷和镉的平衡吸附量分别增大了35倍和5倍,最大吸附量分别为7.452,17.053 mg/g。低pH环境下,Cd~(2+)的吸附受到抑制,而As~(3+)受pH影响较小。Cd和As吸附符合准二级吸附动力学模型,As和Cd的吸附热力学符合Langmuir模型,这表明吸附过程为单层吸附。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(Ⅵ)的性能及机理

以富含铁的铜渣(CS)为原料,在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料(CSCBC),将其用于废水中Cr(Ⅵ)的吸附。考察了吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度及溶液pH对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。通过吸附动力学和热力学分析,结合吸附前后吸附材料结构表征,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为8 g/L时,在120 min内达吸附平衡,Cr(Ⅵ)吸附率在99%以上。Langmuir等温吸附模型计算所得最大理论吸附容量为25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比,CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是物理吸附和化学吸附同时作用的结果。6次吸附-解吸后,其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(VI)的性能及机理

以富含铁的铜渣（CS）为原料,在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料（CSCBC）,对废水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理。考察了吸附剂添加量、Cr(Ⅵ)初始浓度及pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,并通过吸附动力学和热力学分析,结合吸附前后吸附材料结构表征,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为0.4 g时,在240 min内达吸附平衡,Cr(Ⅵ)去除率可达93%以上,最大理论吸附容量25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比,Cr(Ⅵ)吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是还原、吸附等双重作用的结果。 6次吸附-解吸实验后,其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上 。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(VI)的性能及机理

以富含铁的铜渣（CS）为原料，在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料（CSCBC），对废水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理。考察了吸附剂添加量、Cr(Ⅵ)初始浓度及pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响，并通过吸附动力学和热力学分析，结合吸附前后吸附材料结构表征，对其吸附机理进行了探讨。结果表明，当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为0.4 g时，在240 min内达吸附平衡，Cr(Ⅵ)去除率可达93%以上，最大理论吸附容量25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比，Cr(Ⅵ)吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是还原、吸附等双重作用的结果。 6次吸附-解吸实验后，其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上 。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响。结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型。在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800mg/L范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为。加入腐殖酸(20mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56mg/g提高近1倍。在pH2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。     

黑曲霉磁性生物吸附剂制备及其吸附低浓度铀性能研究

以亲铀真菌黑曲霉和纳米Fe_3O_4为原料,制备了一种新型黑曲霉磁性生物吸附剂(Nano-Fe_3O_4 modified Aspergillus niger,NFAN)。研究了初始p H值、吸附时间、吸附剂投加量以及铀初始浓度等对NFAN吸附铀酰离子的影响,分析了吸附铀过程的动力学及热力学规律。结果表明,NFAN在初始浓度为6 mg/L,p H=7,NFAN的用量为0.15 g/L,吸附4 h。在此条件下,NFAN的铀吸附量为60.05 mg/g,铀吸附率可达76.36%,吸附过程符合准二级动力学模型。     

黑曲霉磁性生物吸附剂制备及其吸附低浓度铀性能研究

以亲铀真菌黑曲霉和纳米Fe_3O_4为原料,制备了一种新型黑曲霉磁性生物吸附剂(Nano-Fe_3O_4 modified Aspergillus niger,NFAN)。研究了初始p H值、吸附时间、吸附剂投加量以及铀初始浓度等对NFAN吸附铀酰离子的影响,分析了吸附铀过程的动力学及热力学规律。结果表明,NFAN在初始浓度为6 mg/L,p H=7,NFAN的用量为0.15 g/L,吸附4 h。在此条件下,NFAN的铀吸附量为60.05 mg/g,铀吸附率可达76.36%,吸附过程符合准二级动力学模型。     

菌体/粉煤灰复合吸附剂吸附酸性蓝

采用菌体/粉煤灰复合吸附剂吸附酸性蓝,通过单因素实验探究其吸附条件和吸附机理。结果表明：处理模拟酸性蓝废水最佳条件为：pH值6.6（自然）,投加量3 g/L,搅拌时间25 min,静置时间1 h,此时去除率在85%以上。热力学和动力学的研究结果表明,Langmuir模型和Freundlich模型均可以用来描述吸附剂对酸 性蓝的吸附,且吸附较好地符合Freundlich 等温吸附模型;吸附剂对酸性蓝的吸附属于单分子层吸附,且 其吸附过程容易进行,由 Langmuir 吸附计算得到吸附剂的最大吸附量为303.0303 mg/g。吸附剂对酸性蓝 的吸附属于Lagergren准二级吸附动力学模型,菌体/粉煤灰对酸性蓝的吸附速率控制化学吸附过程,饱和吸附 量为137.32 mg/g。     

樱花生物质炭的制备及对废水中六价铬的吸附

选用樱花为原料制备新型生物质炭,应用其吸附含Cr(Ⅵ)的模拟废水,用单因素静态实验对影响吸附的5个主要因素(吸附剂投加量、pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、反应温度和吸附时间)进行分析,并结合吸附过程的动力学特征以及特性表征,对吸附机理进行了初步探究。结果表明,樱花生物炭含有较多中孔,表面官能团如酮基、羧基和C=C能作为电子供体将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ);樱花生物炭的最佳吸附条件为樱花炭投加量为1 g/L,pH=2,Cr(Ⅵ)浓度为50 mg/L,吸附时间为4 h,反应温度为25℃,在此条件下,吸附量为49.52 mg/g;拟合系数表明准二级动力学方程能更好地反映樱花炭的吸附过程,说明以化学吸附为主;樱花炭的吸附过程更符合Langmuir等温线方程,说明其是单层吸附,最大吸附量为49.78 mg/g;可见,樱花炭在吸附Cr(Ⅵ)方面有一定的发展前景。     

膨润土-活性炭复合吸附剂对锰离子的吸附

以膨润土和活性炭为原料制备了复合吸附剂并将之应用于含锰离子废水的吸附。考察了不同条件下该吸附剂对水体中Mn（Ⅱ）的去除效果,并研究了吸附动力学特征和等温吸附过程。结果表明膨润土和活性炭复合吸附剂对Mn（Ⅱ）具有优良的吸附能力,在25 ℃下,当投加量为4 g/L、Mn（Ⅱ）初始质量浓度为50 mg/L、溶液pH为6时,吸附180 min,吸附率为93.2%。准一级、准二级动力学和内扩散模型用来拟合吸附过程,结果表明准二级动力学符合该吸附过程,吸附速率常数为0.003 6 g/（mg·min）,内扩散过程不是吸附的限速步骤,还存在吸附机制的制约。用Langmuir和Freundlich模型描述吸附等温过程,结果得出该吸附过程服从Langmuir吸附,饱和吸附容量为27.781 mg/g。     

废旧锌锰电池回收制备菱形三氧化二锰及其对染料吸附性能研究

提取废旧锌锰电池中的锰氧化物灼烧制备Mn_2O_3,利用X射线衍射分析仪和扫描电子显微镜对产物进行表征。通过系列吸附实验探究Mn_2O_3作为吸附剂对甲基橙和茜素红染料的吸附机理和最佳吸附条件。结果表明,产物是粒径为500~1 000 nm的菱形多面体结构Mn_2O_3,对甲基橙和茜素红的吸附动力学均符合准二级动力学方程,热力学均符合Langmuir吸附方程;在最佳吸附条件pH值为2、吸附时间180 min、染料初始浓度为30 mg/L、Mn_2O_3投加量分别为24.62,35.56 g/g时,甲基橙和茜素红的吸附效果最佳。     

聚多巴胺包覆四硫化三铁对Cr(Ⅵ)离子的吸附

通过表面包覆的方法制备了Fe3S4@PDA复合材料,并研究了该复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性。考察了溶液pH值、吸附剂投加量、时间等因素对Fe3S4@PDA吸附Cr(Ⅵ)的影响并研究了等温吸附过程。结果表明,Fe3S4@PDA复合材料对Cr(Ⅵ)的较优条件为:pH值为3.0,吸附剂投加量为1.0 g/L,吸附时间为120min。等温吸附过程说明该吸附过程服从Langmuir方程,饱和吸附量为80.645mg/g。     

污泥生物炭制备及其对磷的吸附性能研究

以污水污泥、粉煤灰为原料,以质量分数为30%的氯化锌溶液为活化剂,在不同温度下煅烧制备污泥生物炭,用于处理含磷废水。通过单因素静态吸附实验探讨了污泥生物炭对磷的去除效果,并探究了其吸附机理。结果表明：300 ℃制备的污泥生物炭具有较好的除磷效果;扫描电镜（SEM）、比表面分析仪、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对原料和污泥生物炭表征结果显示,污泥生物炭煅烧前后的形貌及表面基团发生了显著改变,煅烧后样品的表面产生了较多微小空隙,比表面积增大,最高可达5.51 m²/g;在磷初始质量浓度为50 mg/L、吸附剂用量为16 g/L条件下,吸附在90 min达到平衡,磷的去除率高达93.73%;吸附过程符合准二级动力学方程及Freundlich等温吸附模型,最大饱和吸附量为9.615 mg/g;整个吸附过程ΔG⁰<0、ΔH⁰<0,是自发进行的放热过程;吸附过程除物理吸附外,同时涉及磷酸盐与吸附剂—OH或C—O共价键发生电子对配位作用,为物理-化学复合吸附;吸附剂第5次吸附为首次吸附量的85.74%,表现出较好的再生性能。     

KMnO4改性棉籽壳生物炭的制备及其对铅吸附研究

以棉籽壳制备的生物炭为原始炭(BC),对其进行KMnO_4改性,制得改性生物炭(BC-Mn),并通过实验研究了BC-Mn对水中铅的吸附性能。结果表明:BC-Mn具有较大的比表面积和丰富的孔径结构。当初始Pb~(2+)质量浓度为300 mg/L,pH=5,吸附剂投加量为2 g/L时,吸附效果最佳,最大吸附量可达到126.79 mg/g。BC-Mn对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir等温方程和拟二级动力学模型,且该吸附过程是可以自发进行的吸热过程。模拟废水实验结果表明,BC-Mn是一种吸附性能良好且具有实际应用价值的重金属吸附剂。     

芹菜籽源药渣生物炭制备及对苯酚的吸附性能

以经过水蒸气蒸馏法提取后的芹菜籽残渣为前驱体,采用H_3PO_4两步活化和热解法制备生物炭,并研究了其对水中苯酚的吸附性能。SEM、FTIR的表征结果表明,制备的生物炭表面含有大量含氧官能团。吸附试验结果表明,对初始质量浓度为50 mg/L的苯酚溶液,当吸附剂投加量为3 g/L时,苯酚去除率可以达到71.4%。生物炭上的苯酚吸附过程符合Freundlich等温方程和伪二级动力学模型,最大吸附容量可达50.56 mg/g。     

ZnS/AC复合材料的制备及其对铀酰离子的吸附性能

采用化学沉淀法制备了活性炭负载纳米硫化锌的复合材料ZnS/Ac，利用SEM、EDS、XRD、FTIR、BET等手段对该复合材料进行了表征分析。研究了ZnS/Ac对水溶液中铀酰离子的吸附性能，探讨了吸附时间、初始铀酰离子浓度、pH值、吸附剂投加量、温度等因素对吸附性能的影响，并对吸附过程进行了热力学和动力学模拟，探讨了吸附机理。结果表明：ZnS/Ac的比表面积为201.1961 m2/g，比活性炭的比表面积（165.0240 m2/g）明显增大，平均孔径为4.70 nm，孔容为0.038 cm3/g。在初始质量浓度为35 mg/L，pH=6，吸附时间为120 min，投加量为10 mg，处理温度为50 ℃的条件下，吸附剂对铀酰离子的吸附量为64.4736 mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir 吸附等温线模型，热力学参数<0、>0、>0，表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

废旧锌锰电池回收制备菱形三氧化二锰及其对染料吸附性能研究

提取废旧锌锰电池中的锰氧化物灼烧制备Mn_2O_3,利用X射线衍射分析仪和扫描电子显微镜对产物进行表征。通过系列吸附实验探究Mn_2O_3作为吸附剂对甲基橙和茜素红染料的吸附机理和最佳吸附条件。结果表明,产物是粒径为500¹ 000 nm的菱形多面体结构Mn_2O_3,对甲基橙和茜素红的吸附动力学均符合准二级动力学方程,热力学均符合Langmuir吸附方程;在最佳吸附条件pH值为2、吸附时间180 min、染料初始浓度为30 mg/L、Mn_2O_3投加量分别为24.62,35.56 g/g时,甲基橙和茜素红的吸附效果最佳。     

氯化锌造孔甘蔗渣制备的生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

制备并研究了氯化锌造孔甘蔗渣炭(ZBC)对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,采用SEM、FTIR、BET对吸附剂进行表征。结果显示,氯化锌造孔甘蔗渣炭出现大量孔隙,比表面积和官能团数量增加。当废水初始p H=2,Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L,ZBC投加量为4 g/L时,在25℃下以120 r/min转速进行吸附120 min,Cr(Ⅵ)去除率99. 8%,最大吸附量为20. 450 mg/g。由吸附热力学及动力学可知,Langmuir等温吸附模型能更好的反映吸附过程,且该过程遵循拟二级动力学方程。