废弃物衍生分级多孔炭的制备及吸附应用进展

分级多孔炭因其高比表面积、大孔容及分级孔结构,目前广泛应用于超级电容器、锂离子电池、催化及吸附等领域。废弃物在热解气化过程中残留的碳基材料则是制备分级多孔炭很好的前体。本文根据废弃物来源及自身特性间的差异,对生物质和非生物质废弃物作为原料制备的分级多孔炭的特性及应用进行了综述及总结。并对不同制备方法的优劣及适用对象进行了比较。对分级多孔炭在挥发性有机物（VOCs）吸附、CO₂吸附捕集、染料吸附、抗生素以及酚类物质的吸附过程进行分析,总结出废弃物基多孔炭在孔径结构及表面杂原子掺杂情况下的优势能够增强这几类物质的吸附效果。结合已有文献,对废弃物基分级多孔炭的制备、孔径设计及表面官能团设计提出展望。     

活性C-SiO_2吸附材料的制备及对酚类物质的吸附

用四氯化硅及与适量的氧化钙、氧化铝、磷酸钙化学试剂的组合产生活化剂及一些含碳的废弃物用于制备活性炭—二氧化硅吸附材料,用分光光度法研究对不同酚类物质的吸附。本法制备的吸附材料对酚类的吸附率有的高达96%以上。不加入碱性氧化物及盐类(磷酸钙)用四氯化硅水解液浸泡木屑进行碳化与活化吸附效果更佳。     

新型除氟吸附材料的研究进展

半导体、稀土开采等行业所排放的氟废水所引发氟中毒现象备受关注。吸附法是去除废水中氟离子的有效方法之一,但传统吸附剂存在吸附容量低、选择性差等缺点,亟需研发具有高吸附容量、可再生且无二次污染的吸附材料。本文归纳了一些新型吸附材料,如高分子材料吸附剂、生物炭、层状双氢氧化物、工业废弃物、纳米材料及其改性材料在含氟废水中的研究应用;总结了这些改性材料的制备过程,介绍了这些材料吸附除氟的能力,分析了新型吸附材料吸附除氟的机理以及共存离子干扰、pH适用范围等影响因素,并指出了材料制备存在的问题,提出了制备对氟离子具有高选择性能的改性吸附材料的发展方向和材料循环利用所需解决的重要问题。     

农作物废弃物在工业废水处理方面的研究应用

农作物废弃物中含有丰富的纤维素和木质素.纤维素作为自然界中储量最大的天然高分子材料,具有价廉易得、易被微生物降解、不会给环境带来第二次污染等特点,长期以来对其开发利用一直是科技工作者研究的热点,而利用天然吸附材料处理含重金属废水是目前最有前途的方法之一.作者主要从生物吸附的概念和对废水中污染物的吸附机理方面,综述了以纤维素、木质素为主要成分的农作物废弃物作为吸附材料或用来制备絮凝剂的研究情况以及存在的问题,探索了今后的研究方向.     

生物质类吸附材料在环境污染治理中的研究进展

以农林废弃物等生物质为原料制备各种新型吸附剂,既实现了对农林废弃物的资源再利用,也可以用其简单高效处理各类污染物废水。本文主要综述了以农林废弃物为原料制备生物炭,用以去除环境中污染物的研究进展,讨论了生物炭的制备和改性方法,以及其在治理重金属离子、有机污染物、新污染物,以及土壤修复和“碳中和”等方面的应用,并对生物质类吸附材料在未来环境污染治理中的发展方向进行了展望。     

KMnO4改性汉麻废弃物对水体中Pb2+吸附工艺优化研究

建立了汉麻废弃物KMnO_4改性方法及其对水体中Pb~(2+)吸附工艺优化方案,以汉麻废弃物为切入点,通过KMnO_4预处理,制备成表面富含Mn—O基团吸附剂,达到吸附Pb~(2+)净化水体的目的。通过单因素分析确立3因素3水平正交试验方案,确定了改性汉麻废弃物对水体中Pb~(2+)吸附最佳工艺:溶液pH 4.5、吸附时间20 min、改性汉麻废弃物吸附剂投放量与Pb~(2+)离子浓度比值(A/C)25条件下,改性汉麻废弃物吸附容量最大为40.25 mg/g。KMnO_4改性汉麻废弃物Pb~(2+)吸附剂具有易制备、环保、高效等优点。     

基于建筑废弃物的轻石制备及其对Pb2+的吸附机理

文中以建筑废弃物中的废弃玻璃、水泥块为原材料制备新型吸附材料轻石,探究轻石制备的最佳制备条件和吸附机理,通过扫描电镜(SEM)、比表面积测试法(BET)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)等测试分析方法对其进行物理表征,批量试验研究吸附剂投加量、Pb重金属溶液初始浓度、pH、温度等因素对轻石吸附Pb2+的影响,并结合吸附动力学和吸附等温线分析其吸附机理.结果表明:当玻璃:水泥块:硼酸:CaCO3投加比为10:12:3:2.5、烧制温度为1000℃时是轻石的最佳制备条件;25℃时轻石的最大吸附量为34μg/g,基本符合二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型;利用轻石处理径流废水,Pb2+的去除率可达90％,轻石有望成为处理雨水径流的理想吸附材料.     

硅基吸附剂处理含镉废水的研究进展

硅基材料具有高比表面积、多介孔孔道及良好的热稳定性,将其作为吸附剂能够解决许多环境保护问题,因此近年来受到人们的广泛关注。本文主要综述了硅基材料对废水中镉离子吸附的研究进展,对比分析了有机物、无机物、聚合物等不同改性硅材料对溶液中镉离子的去除能力及吸附机理,并通过吸附等温线与动力学模型比较了各类吸附剂的吸附容量及吸附过程。分析表明,材料表面亲水性及官能团的增加有利于去除水体中的镉离子,指出制备高选择性、高吸附量的材料以及提高可回收性将是硅基材料改性修饰的研究热点。此外,提出了一些工业副产品及生物吸附剂对镉离子同样有良好的吸附能力,制备以工农业废弃物为原料的新型硅材料也将成为硅基吸附剂的一个主要研究方向。     

改性花生壳吸附亚甲基蓝动力学与机理研究

吸附法是去除水中有机污染物的一种重要方式.以农业废弃物花生壳为原料,通过稀酸改性制备对亚甲基蓝吸附性能良好的生物质基吸附材料.FT-IR分析表明改性花生壳表面含有羟基、羧基等有利于吸附的官能团,SEM和孔结构分析结果显示稀硫酸改性花生壳表面形成大量孔结构.亚甲基蓝浓度为100 mg/L时,改性花生壳的去除效率为91.5...     

凹凸棒石/炭复合吸附材料研究进展

近年来,黏土矿物/炭复合吸附材料因具有来源丰富、结构可控和性能稳定等特点,成为碳基复合吸附材料研究热点之一。凹凸棒石是一种天然含水富镁铝硅酸盐黏土矿物,独特的孔道结构和一维棒晶使其成为理想的吸附材料和载体材料。本文综述了凹凸棒石/炭复合吸附材料的研究进展,围绕自然资源的高值化和废弃物的资源化利用,着重介绍了利用凹凸棒石脱色废土构筑环境友好型凹凸棒石/炭复合吸附材料的方法及再生应用进展,总结比较了不同方法制备复合吸附材料的形貌和性质及其对不同类型污染物的去除效果,并展望了凹凸棒石/炭复合吸附材料的未来发展方向,以期为黏土矿物/炭复合材料的研发及其在环境修复领域中的应用提供技术支撑。     

环膦酸酐副产物制备活性氧化铝及其吸附甲基橙的研究

采用环膦酸酐副产物四氯铝酸钠为铝源制备多孔活性氧化铝,并研究其对甲基橙模拟废水的吸附性能,探讨了甲基橙初始浓度、吸附时间、pH值、吸附温度等对甲基橙的吸附效果。为利用废弃物制备吸附剂并应用于废水处理提供了理论依据和基础数据。     

园林废弃物处理技术专利分析

园林绿化废弃物是指绿化植物在生长过程中自然更新产生的枯枝落叶或养护过程中产生的修剪物等废弃材料,根据标准规定的常规处理方式,一般需要对废弃物进行破碎、发酵、筛分处理,发酵后的产物可以用于肥料,粗颗粒可以重新返回发酵,也可以用于覆盖物。园林废弃物回收处理工序以及其资源化利用过程中产生一系列专利技术,主要对近十年我国园林废弃物处理专利技术进行梳理,为园林绿化行业技术人员提供技术支持。     

活化蟹壳生物质炭的制备及其在VOCs吸附中的应用

针对大气中由挥发性有机化合物不可控释放引起的环境和健康问题,开发新的吸附技术和材料是重要的解决途径之一。通过热处理廉价、无毒、可再生的蟹壳废弃物,并通过KOH活化制备了可对VOCs高效吸附的蟹壳生物质炭。以炭壳为原料制备了碳化蟹壳(CS)和蟹壳活性炭(CSK),并采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其进行了表征,系统考察了温度对VOCs(二甲苯和正己烷)的影响,分析结果表明,制备的蟹壳生物质炭是一种具有介孔结构的多孔材料,其比表面积高达2 098.15 m²/g,平均孔径约为1.98 nm,孔体积为1.16 cm³/g。最后,对制备的CSK-800进行了动态吸附实验,得到的二甲苯和正己烷的总吸附量分别为557.98、585.19 mg/g。吸附动力学研究结果表明,其吸附过程与准一级和Bangham模型拟合结果高度吻合,较好地诠释了蟹壳活性炭对VOCs吸附主要是以物理吸附为主的孔道扩散。     

木奇吸附法处理含酚废水

园林废弃物经微生物发酵制得的有机覆盖物木奇具有多孔和吸附特性,考察其对水中苯酚的吸附能力,研究苯酚去除率与温度、p H、木奇添加量和振荡时间之间的关系。结果表明,100 m L 50 mg/L的苯酚模拟水样,在木奇用量为1 g左右,p H值为3,吸附温度20℃,振荡时间为60 min,对苯酚的去除率可达到65. 9%。Freundlich吸附等温式更适合描述木奇对苯酚的吸附过程,偏向于复杂的多重吸附。木奇对苯酚吸附的n值为3. 571,说明木奇的吸附能力比较强,园林铺装木奇对雨水中污染物的吸滞具有积极的作用。     

重金属离子吸附材料的研究进展

综述了以无机吸附材料（碳质类、矿物类和金属氧化类）、高分子吸附材料（人工合成高分子材料和天然高分子材料）和复合型吸附材料（有机/有机型、有机/无机型和无机/无机型）为代表的重金属离子吸附材料的结构特征和吸附性能。重点介绍了离子选择性吸附材料（螯合型吸附材料和离子印迹型吸附材料）和可降解生物质基离子吸附材料（纤维素、壳聚糖、木质素和农林废弃物）等新型重金属离子吸附材料的研究进展,同时展望了重金属离子吸附材料的发展方向。     

用于含镍废水处理的吸附材料

介绍了用于吸附法处理含镍废水的吸附材料,包括矿物材料及其改性物、工农业废弃物和生物材料等,指出了吸附法处理含镍废水的研究方向与发展趋势。     

木奇吸附法处理含酚废水

园林废弃物经微生物发酵制得的有机覆盖物木奇具有多孔和吸附特性,考察其对水中苯酚的吸附能力,研究苯酚去除率与温度、p H、木奇添加量和振荡时间之间的关系。结果表明,100 m L 50 mg/L的苯酚模拟水样,在木奇用量为1 g左右,p H值为3,吸附温度20℃,振荡时间为60 min,对苯酚的去除率可达到65. 9%。Freundlich吸附等温式更适合描述木奇对苯酚的吸附过程,偏向于复杂的多重吸附。木奇对苯酚吸附的n值为3. 571,说明木奇的吸附能力比较强,园林铺装木奇对雨水中污染物的吸滞具有积极的作用。     

梧桐树皮活性炭对刚果红的吸附性能

以园林废弃物梧桐树皮为原料,用氯化锌活化制备梧桐树皮活性炭,研究了其对污水中刚果红的吸附性能.采用物理吸附仪、扫描电镜等进行表征,考察了吸附剂用量、吸附时间、振荡速度等因素对刚果红吸附性能的影响,分析了吸附过程的等温线、动力学和热力学特征.结果表明,梧桐树皮活性炭存在大量的中孔结构,孔隙结构发达;增大吸附剂用量可提升对污水中刚果红的吸附效果,吸附在120 min内基本达到平衡;室温,投加量3.0 g/L、吸附时间120 min、振荡速度60 r/min条件下,刚果红的去除率可达98.2%.吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren准二级动力学模型,吸附过程是自发、吸热的熵增过程.     

微波辅助稻壳活性炭制备条件初探

以农业废弃物稻壳为原料,以碘吸附值为指标,采用微波辅助ZnCl_2活化法制备性能优良的活性炭。系统考察了微波功率、活化时间、ZnCl_2浓度等因素对指标的影响。通过正交试验优化了稻壳制备活性炭的工艺条件。结果表明,在微波功率450W、活化时间为12min、ZnCl_2浓度为25%时,所制备稻壳活性炭的碘吸附值最大,活性炭吸附性能最好。     

农业废弃物活性炭制备及其对染料废水的吸附研究进展

介绍了农业废弃物的化学组成,综述了农业废弃物活性炭的制备方法以及制备过程中的影响因素,分析讨论了其在染料吸附过程中的应用,以及影响活性炭对染料吸附作用的主要因素,指出以农业废弃物为前驱体制备活性炭是目前的研究热点,并已经在颜料脱除方面取得了大量进展。