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。     

米糠和麦麸对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

以米糠（RB）和麦麸（WB）,作吸附剂对水中Cr（Ⅵ）的去除进行了试验研究。考察了吸附时间、初始浓度、吸附剂量、pH和粒径对吸附量的影响。当pH为1．0时,二者对Cr（Ⅵ）的吸附量均达到最大;Cr（Ⅵ）的去除随RB粒径增大而减小,随WB粒径增大而增大;RB对Cr（Ⅵ）的吸附遵循Freundlich等温线,而WB对Cr（Ⅵ）的吸附则遵循Langmuir等温线,二者对Cr（Ⅵ）的吸附都更符合拟二级动力学模型,热力学参数说明吸附过程是自发进行的吸热反应。试验结果表明RB和WB是两种有效去除废水中Cr（Ⅵ）的生物吸附剂,相比之下WB的效果更好。     

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pH 4.0,生物炭浓度20 g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800 mg/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(20 mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10 mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56 mg/g提高近1倍。在pH 2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。腐殖酸浓度上升,生物炭吸附能力进一步提高。红外光谱显示,生物炭表面的羟基、羧基、酯基、芳香环上C-H和环状结构上的C-C等化学活性官能团与Cr(Ⅵ)的吸附有关。结合XPS分析结果,推断腐殖酸共存促进生物炭吸附的机制是：腐殖酸提高了Cr(Ⅵ)在生物炭表面聚集浓度,有利于生物炭对Cr(Ⅵ)的直接吸附和还原,而腐殖酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除。     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间约为15 min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降.     

原位固化黑荆树皮对Cr（Ⅵ）吸附性能的研究

通过甲醛的交联作用使单宁分子在黑荆树树皮内形成相互交联的大分子,低成本地制成原位固化黑荆树皮,用于吸附溶液中的Cr（Ⅵ）。结果表明,原位固化黑荆树皮对Cr（Ⅵ）的吸附量随体系pH值的增加而减小,随Cr（Ⅵ）初始浓度和温度的升高而增加。在284K、吸附4h条件下,pH=1．96时,原位固化黑荆树皮对Cr（Ⅵ）的吸附容量是pH=5．10时的2。7倍;pH=2．0时,Cr（Ⅵ）初始质量浓度从30mg／L升高到120mg／L,     

聚乙烯醇包埋活性炭小球处理含铬废水的研究

采用液-液相分离的方法制备了聚乙烯醇包埋活性炭小球,考察了其对模拟含铬废水的处理效果,实验结果表明,活性炭小球对Cr（Ⅵ）的处理效果随pH值增加和Cr（Ⅵ）初始浓度增加而减小;小球对Cr（Ⅵ）的吸附符合Freundlich等温模式,与粉末活性炭相比吸附平衡时间较长,约为3h;     

铝污泥基复合凝胶球对Cr(Ⅵ)的吸附性能与机理

以铝污泥、聚乙烯醇、海藻酸钠为原料,采用溶胶-凝胶、冷冻干燥技术制备铝污泥基复合凝胶球(AS-GEL),用于吸附溶液中Cr(Ⅵ).通过静态吸附实验探究pH、AS-GEL投加量、初始质量浓度、温度、吸附时间、共存阴离子浓度对AS-GEL吸附Cr(Ⅵ)的影响.采用SEM、FTIR、XPS对AS-GEL吸附Cr(Ⅵ)的机理进行分析.结果表明,在pH=4、AS-GEL投加量为1.2 g/L、Cr(Ⅵ)初始质量浓度200 mg/L、温度为35℃、吸附时间为120 min、无其他阴离子共存的条件下,AS-GEL对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为73.364 mg/g.共存阴离子影响顺序为PO43–>NO3–>Cl–.吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准一级、准二级动力学方程.其主要吸附机理包括质子化基团对Cr(Ⅵ)的静电吸附及还原作用.5次吸附-解吸实验后,其吸附量保持初次吸附量的89.71％.同时,AS-GEL具有成本低、固液易分离的特性,有望应用在工程上.     

竹炭对溶液中微量铬离子的吸附研究

研究了竹炭粒径、加入量、pH值、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对竹炭吸附Cr(Ⅵ)的影响。实验结果表明,竹炭对水中微量Cr(Ⅵ)离子有较好的吸附性能。当Cr(Ⅵ)离子初始浓度为100μg/mL时,在50 mL Cr(Ⅵ)离子溶液中加入0.3 g60目竹炭,pH为2.0,吸附振荡温度为25℃,吸附3 h,Cr(Ⅵ)离子吸附率达99.5%。竹炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附可较好地符合Freundlich等温吸附模型。     

改性香蕉皮对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以香蕉皮(BP)为原料,脱色后通过3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性制备新型香蕉皮生物吸附剂MBP。采用扫描电镜对吸附剂进行表征。经改性后,同等条件下MBP比BP的吸附量提高。考察溶液pH、吸附剂用量、金属离子浓度和吸附时间对其从水溶液中吸附Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响。结果表明,最佳的溶液pH值为2.0,最佳吸附剂用量4-5 g/L。MBP对Cr(Ⅵ)的吸附量随溶液中金属离子浓度的增加而增加,吸附等温线符合Langmuir单分子层吸附模型,MBP在40℃对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为58.82 mg/g;MBP对Cr(Ⅵ)的吸附,在150 min时基本上达到吸附平衡,吸附动力学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。     

pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

为更好地使活性炭处理含铬废水,研究了pH值、离子强度和共存离子对活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影响。由于Cr(Ⅵ)在水溶液中的形态分布受到p H值显著影响,研究发现对吸附Cr(Ⅵ)适宜的pH值为3。随离子强度的增大,活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附量减小。共存离子Cd(Ⅱ)使Cr(Ⅵ)吸附量降低。     

高岭土尾矿对铬(Ⅵ)离子的吸附行为研究

研究了高岭土尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附性行为,探索了Cr(Ⅵ)离子初始浓度、pH值、高岭土尾矿的综合用量、吸附综合时间及溶液吸附综合温度等多种因素对Cr(Ⅵ)溶液吸附综合性能的影响。研究分析结果表明,随初始Cr(Ⅵ)浓度不断增大,高岭土矿岩尾矿对Cr(Ⅵ)浓度吸附的比率逐渐减小;高岭土矿岩尾矿对Cr(Ⅵ)浓度吸附的比率随着高岭土矿石尾矿用量的不断增加而逐渐增大;高岭土尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附可在40 min达到平衡;高岭土尾矿的最佳吸附温度为30℃;高岭土尾矿在酸性环境下对Cr(Ⅵ)表现出良好的吸附性能。高岭土尾矿对六价铬的等温吸附符合Freundlich吸附等温方程。结果表明,高岭土尾矿是较为理想的铬离子吸附材料。     

物理化学吸附实验条件的探究

通过对物理化学中吸附剂一节内容的学习,学生设计创新实验探究了四氧化三铁-蛭石复合材料吸附Cr(Ⅵ)的最佳实验条件。研究不同的反应温度、pH值、复合材料添加量、反应时间对吸附率的影响。由实验可知复合材料添加量为0. 2 g,吸附温度30℃、pH为中性,吸附2 h对Cr(Ⅵ)吸附效率最高,可达吸附平衡。通过创新实验的实施,学生有效的掌握了吸附过程的原理,对知识有了更深刻的理解。     

聚乙烯醇包埋活性炭小球处理含铬废水的研究

采用液-液相分离的方法制备了聚乙烯醇包埋活性炭小球，考察了其对模拟含铬废水的处理效果，实验结果表明。活性炭小球对Cr（Ⅵ）的处理效果随pH值增加和Cr（Ⅵ）初始浓度增加而减小；小球对Cr（Ⅵ）的吸附符合Freundlich等温模式，与粉末活性炭相比吸附平衡时间较长，约为3h；利用TiO2的光催化还原效应，添加2％纳米TiO2能显著提高小球对Cr（Ⅵ）的处理效果，并能回收Cr（OH）3。     

酯化改性花生壳吸附水中Cr（Ⅵ）的研究

研究了乙酸酯化改性花生壳在不同的pH值、不同温度、不同的用量等条件下对Cr（Ⅵ）的吸附情况。结果表明,酯化改性花生壳对Cr（Ⅵ）有很强的吸附能力,在60 min内可以迅速达到吸附平衡,最大去除率可达98.7%,溶液的pH对吸附特性有较大影响,最佳吸附pH为1左右;吸附温度对吸附影响不大,升高温度吸附去除率略有上升。     

氯化锌造孔壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用氯化锌浸渍活化法制备了氯化锌造孔壳炭,研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,并采用SEM、FTIR和BET等方法对改性壳炭的结构进行了表征。结果表明,处理初始Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L的水样,当温度为25℃,改性壳炭投加量为0.5 g,pH为2.0,吸附时间为180 min时,Cr(Ⅵ)去除率为98.8%,最大Cr(Ⅵ)吸附量为11.284 mg/g。拟合结果显示,Langmuir等温吸附方程可以较好地拟合改性壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程,该动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。     

啤酒酵母吸附Cr(Ⅵ)的动力学及热力学研究

研究啤酒酵母对溶液中铬(Ⅵ)的吸附效果和机理,通过红外对吸附前后菌体表面特征分析,表明Cr(Ⅵ)与菌体表面基团发生配位络合反应。结果表明,在温度为35℃,pH=2,Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L时达到最大吸附量,最大吸附量为4.19 mg/g。酵母菌对Cr(Ⅵ)的吸附行为基本符合Langmuir方程,并且在25,30和35℃条件下的理论最大吸附量qmax分别为4.472,4.533,4.702 mg/g。动力学研究表明,反应在240 min吸附基本达到平衡状态,准二级动力学模型能够更好的描述吸附过程。不同温度下的吸附热力学显示,该吸附过程为自发的吸热反应。     

污泥水热炭的制备及吸附废水中Cr(Ⅵ)特性

以城镇污水处理厂剩余污泥为原料,采用水热碳化法在不同温度和停留时间的条件下制备水热炭并用于吸附废水中的Cr(Ⅵ)。通过比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、ζ电位对水热炭进行了表征分析。结果表明,水热碳化反应温度240℃和停留时间4 h为污泥水热炭吸附剂的优化制备条件;污泥水热炭是表面含有多种官能团的介孔材料;对于初始质量浓度50 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水,当温度为25℃、pH为2.5,水热炭投加量为10 g/L时,对Cr(Ⅵ)的去除率可达99.81%;Langmuir等温吸附模型和准2级动力学方程能较好地反应污泥水热炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程。     

猪骨基羟基磷灰石的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附研究

本文以猪密质骨为原料制备了羟基磷灰石,考察了所制备产物对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附能力,探讨了体系pH、含铬水溶液的初始浓度、羟基磷灰石的用量、吸附时间、体系温度对其吸附能力的影响,并揭示了影响规律。结果表明,体系pH对羟基磷灰石吸附能力影响不大,实验范围内,碱性条件下吸附量较大;吸附量随着吸附时间的增加而增大,在12h时达到吸附平衡;实验温度(27℃⁴7℃)范围内,吸附量随着体系温度升高逐渐增大。     

硫化改性柚子皮对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

柚子皮(PP)通过二硫化碳改性制备改性柚子皮XPP。考察溶液pH、温度、浓度和时间对其从水溶液中吸附Cr(Ⅵ)的影响。同等条件下XPP比APP的吸附量提高。最佳的溶液pH值为1.0,升温有利于吸附的进行。XPP对Cr(Ⅵ)的吸附量随溶液浓度的增加而增加,吸附符合Langmuir吸附模型,XPP在40℃最大吸附量为16.67 mg/g;吸附在300 min时基本上达到平衡,吸附符合准二级动力学方程。