铀酰离子在废茶上的吸附行为研究

将铁观音废茶经过处理后作为吸附剂,并进行FT-IR表征.使用该吸附剂对水相中的UO22＋进行静态吸附实验,考察pH、温度、吸附时间、初始浓度、吸附剂用量、离子强度吸附性能的影响,通过对实验结果的动力学模型、吸附等温模型拟合推断吸附机理.     

交联壳聚糖对废水中Cu2+的吸附性能

以壳聚糖为原料制备交联壳聚糖吸附剂,并将其用于吸附废水中的Cu2+,考察了交联剂的用量、溶液中Cu2+初始浓度、pH、温度和时间等对交联壳聚糖吸附性能的影响。结果表明,壳聚糖与交联剂的用量比为m(壳聚糖)∶V(甲醛)∶V(戊二醛)=1.5g∶6mL∶4.5mL、溶液pH为6,溶液中Cu2+初始浓度为5mmol/L时吸附效果最佳,且吸附量随着温度升高而增加,吸附表现为吸热过程。     

聚丙烯酸改性凹土对Pb2+、Ni2+和Cr3+的选择性吸附

通过凹土的表面功能化开发高性能低成本的吸附材料,采用溶液聚合法在其表面接枝聚丙烯酸,制备出聚丙烯酸/凹土吸附材料(PAA/ATP),系统考察了PAA/ATP对Pb²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺三元混合体系的吸附性能。结果表明:PAA/ATP复合吸附材料的有机物接枝率为14.1%,其结构中出现聚丙烯酸的特征官能团;PAA/ATP吸附Pb²⁺的动力学符合拟二级动力学,即化学吸附是速率控制步骤,说明PAA/ATP对Pb²⁺的吸附是一个有化学作用的过程,吸附过程与Pb²⁺和吸附剂PAA/ATP表面官能团之间的电子转移或电子共用有关;PAA/ATP对Pb²⁺的吸附符合Langmuir吸附等温模型;PAA/ATP对Pb²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺的竞争吸附能力依次为Pb²⁺ > Cr³⁺ > Ni²⁺,即对Pb²⁺具有较好的选择性吸附。     

壳聚糖/Y分子筛复合材料的制备及其对Cu~(2+)吸附研究

在微波辐射下制备了壳聚糖/Y分子筛复合材料(CTS/Y),考察了其对Cu2+吸附性能。结果表明:Y分子筛质量分数为6%时CTS/Y对Cu2+吸附量最大;随交联剂用量增大,树脂吸附量先增加后降低;溶液pH为5.2时对Cu2+吸附量最大。动力学研究表明吸附过程符合准二级动力学模型。     

氧化铈-二氧化硅介孔材料制备及对铜离子的吸附性能

采用共沉淀法和沉淀浸渍法制备了纳米氧化铈-二氧化硅（CeO₂-SiO₂）介孔材料吸附剂,主要考察了其对水中铜离子（Cu²⁺）的吸附行为。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和氮吸附（BET）等手段对合成的介孔材料进行了性能表征,并通过静态吸附实验分析了溶液pH、溶液初始金属离子质量浓度、吸附剂用量、吸附时间等条件对介孔材料吸附Cu²⁺性能的影响。结果表明：共沉淀法制备的纳米CeO₂-SiO₂介孔材料对Cu²⁺的去除效果较沉淀浸渍法要好;当溶液pH=7.0时CeO₂-SiO₂介孔材料对Cu²⁺的吸附效果最好,20 min时基本达到吸附平衡;溶液初始Cu²⁺浓度增大Cu²⁺去除率降低,Cu²⁺累计吸附量增大;随着吸附剂用量增加Cu²⁺去除率增大,当CeO₂-SiO₂吸附剂用量为0.15 g/L时对Cu²⁺的去除率趋于稳定;CeO₂-SiO₂吸附剂对不同金属离子吸附性能由大到小的顺序为Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺,该吸附过程均符合准二级动力学模型。     

壳聚糖/羧甲基纤维素/聚丙烯酸凝胶对含铅废水的吸附研究

以壳聚糖(CTS)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为接枝底物，丙烯酸(AA)为功能单体，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂，过硫酸钾(KPS)为引发剂，采用自由基聚合法合成壳聚糖/羧甲基纤维素钠/聚丙烯酸(CTS/CMC/PAA)水凝胶。对制备的CTS/CMC/PAA水凝胶进行了FT-IR、SEM、XRD、Zeta电位分析和溶胀性能测试。研究了水凝胶在不同吸附时间、pH、重金属离子质量浓度、温度下对Pb²⁺吸附性能的影响，并根据吸附动力学、等温吸附模型结合Zeta电位初步探讨了该水凝胶的吸附机理。实验结果表明，在室温25℃、pH=5、Pb²⁺初始质量浓度100 mg/L、吸附时间为45 min的条件下，CTS/CMC/PAA水凝胶对溶液中Pb²⁺的吸附率和吸附容量分别达到95.22%和142.83 mg/g;CTS/CMC/PAA水凝胶对溶液中Pb²⁺的吸附过程为多层物理、多层化学吸附的混合过程。最后通过连续流实验可以看到CTS/CMC/PAA水凝胶在连续流中处理含Pb²⁺     

钴/锰印迹谷氨酸-壳聚糖对低浓度Mn2 和Co2 的选择性吸附

以硝酸锰和硝酸钴为印迹分子,采用反相悬浮和溶胶凝胶法结合制备了双印迹交联壳聚糖微球(Co/MnCCTS),并与谷氨酸的氨基接枝合成钴/锰双印迹谷氨酸-壳聚糖吸附剂(Glu-Co/Mn-CCTS)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜对其结构进行了表征,并进行了低质量浓度Co2+和Mn2+的静态吸附实验。结果表明,溶液的p H、温度和初始质量浓度、吸附时间、干扰离子对Glu-Co/Mn-CCTS的吸附性能均有较大影响,Glu-Co/Mn-CCTS对Co2+、Mn2+的吸附过程符合Lagergren准二级动力学以及Freundlich和Langmuir等温吸附模型;303 K下,当p H=4~7时,对Co2+和Mn2+的去除率均在98%以上;303 K下,当p H约为5.5时,对Co2+和Mn2+的去除率在吸附4 h后均在96%以上;干扰离子存在下,吸附剂对Co2+的选择吸附性能和抗干扰能力优于Mn2+。     

玉米苞叶改性壳聚糖对Cu2+的吸附研究

通过玉米苞叶改性壳聚糖制备了复合吸附剂,并对Cu²⁺进行了吸附。研究吸附剂用量、吸附温度、吸附时间对Cu²⁺吸附性能的影响,并通过红外光谱进行了结构表征。结果表明,复合吸附剂的比表面积为94.13 m²/g,平均孔隙大小为4.46 nm,较改性前有较大幅度的提高。最佳吸附条件为：吸附剂用量1.0 g、吸附温度50℃、吸附时间60 min, Cu²⁺去除率达97%以上;改性壳聚糖与壳聚糖相比,Cu²⁺去除率大大提高,表明利用玉米苞叶改性壳聚糖制备的复合吸附剂具有较好的吸附性能。     

天然沸石负载壳聚糖吸附废水中铅离子的研究

根据天然沸石离子交换特性和壳聚糖在溶液中带有的正电荷,将80目天然沸石与65%脱乙酰度壳聚糖的0.5%醋酸溶液混合,使壳聚糖负载在天然沸石上,制成颗粒吸附剂,用于去除废水中Pb2+.最佳工艺条件是壳聚糖与天然沸石质量比为120,颗粒吸附剂用量为15g/L,废水中Pb2+质量浓度不大于100mg/L,pH为4～4.5,吸附平衡时间为8 h,Pb2+去除率为99%.与活性炭吸附法相比,天然沸石-壳聚糖复合吸附剂吸附效果相近,成本仅为其1/6.与单一的天然沸石或壳聚糖相比,该吸附剂对Pb2+离子的吸附能力强,成本低.     

果胶/AMP-Zn微球的制备及对Cs 的吸附性能

采用溶胶-凝胶法,以Zn2+为交联剂,将磷钼酸铵(AMP)通过静电注射装置包埋于果胶中,制备了果胶/AMP-Zn微球吸附剂,用于放射性废水中Cs~+的去除。系统探讨了不同pH、吸附剂质量、接触时间、Cs~+质量浓度、温度及共存离子对果胶/AMP-Zn去除Cs~+的影响,并利用SEM、FTIR和XPS分析了吸附机理。结果表明:果胶/AMP-Zn可在pH=3~11内使用,耐酸碱性能良好,且在25℃、pH=5、Cs~+质量浓度为120 mg/L、吸附剂质量为0.05 g、接触时间为330 min的条件下,吸附剂的吸附量为41.837 mg/g;共存离子K+、Na+、Li+、Ca2+和Mg2+对Cs~+的吸附影响不大,说明该吸附剂具有较好的吸附选择性;热力学和动力学研究结果表明:此吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且是一个自发放热的过程。果胶/AMP-Zn吸附Cs~+的吸附机理可能是Cs~+与AMP上的NH4+发生离子交换作用。     

松果对废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附特性研究

以松果作为吸附剂进行了去除废水中Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附及解吸试验,研究了溶液pH值、吸附剂投加量、反应时间、溶液初始浓度对吸附效果的影响,以及不同pH值对达到吸附平衡的松果的解吸影响。结果表明:当pH值为5.0～5.5,Cu2+、Pb2+、Zn2+初始质量浓度约为25 mg/L时,吸附剂的最佳投加量分别为3、1.5、3 g/L,去除率分别为55.32%、86%、39.96%。3种重金属离子的吸附动力学方程符合Lagergren准二级动力学方程,R2均大于0.998。等温吸附研究表明:Freundlich方程能较好地描述Cu2+的等温吸附过程,Langmuir方程则能更好地描述Pb2+和Zn2+的吸附过程,用Langmuir方程拟合等温吸附数据得出松果对Cu2+、Pb2+、Zn2+的最大吸附量分别为9.10、31.65和9.60 mg/g。强酸是一种理想的Cu2+和Zn2+解吸剂。     

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。     

一种硅基介孔材料的制备及其对低浓度Co~（2＋）的选择性吸附

以介孔硅材料MCM-41为基体,采用接枝法设计合成了三类含巯基和胺基的新型吸附材料,通过X射线衍射、Fourier变换红外光谱及N2吸附–脱附实验,对材料的结构进行了表征,探讨了改性剂APTS与MPTMS配比对结构的影响,并对材料Co2＋的吸附性能进行了静态吸附实验。结果表明：APTS与MPTMS的质量比为1：2时制备的吸附材料MA-MCM-2对低浓度Co2＋具有较高的去除率,达到50%以上,好于其他两种;MA-MCM-1和MA-MCM-2等温吸附结果与Langmuir方程及Freundlich方程均能较好地拟合,其饱和吸附容量分别为0.227mmol/g和0.251mmol/g;吸附过程遵循Lagergren准二级动力学方程,Co2＋在MA-MCM-1的吸附过程受液膜扩散和颗粒扩散共同作用,而MA-MCM-2和MA-MCM-3受液膜扩散作用主导。在干扰离子Ca2＋和Mg2＋含量达到200mg/L时,MA-MCM-2对低浓度Co2＋的去除效率仍达到38%,表现出了一定的干扰能力。     

苯胺改性核桃壳作为Pb(Ⅱ)吸附剂的改性工艺优化

苯胺改性核桃壳可显著提高核桃壳对Pb（Ⅱ）的吸附率。详细探讨了改性工艺的影响因素如盐酸介质浓度、苯胺单体浓度、n（过硫酸铵）/n（苯胺）、改性温度、改性时间、核桃壳颗粒度以及核桃壳用量等对改性效果的影响。在单因素实验的基础上,通过正交实验和对比实验对改性工艺进行了进一步优化。得出最适宜的改性工艺为：在150 mL的改性溶液中,苯胺用量为0.4 mol/L,核桃壳用量为6 g,n（过硫酸铵）/n（苯胺）为1∶1,盐酸介质浓度为1.0 mol/L,改性温度为20℃,改性时间为2 h。用此改性工艺制备得到的苯胺改性核桃壳1 g处理150 mL、200 mg/L的含Pb（Ⅱ）模拟废水,对Pb（Ⅱ）的吸附率为95.86%,吸附容量为28.76 mg/g。     

H2O2改性稻杆作为Pb2+吸附剂的工艺优化

H₂O₂改性稻杆作为Pb²⁺吸附剂,具有改性工艺环保、简单、成本低,以及对Pb²⁺吸附率高等特点,是一种优良的改性剂。优化改性工艺,制备优良吸附性能的H₂O₂改性稻杆具有较强的实用价值。详细探讨了改性工艺的影响因素如pH值、H₂O₂用量、Fe²⁺/H₂O₂物质的量之比、改性温度、改性时间、稻杆颗粒度和稻杆用量等对改性效果的影响,在单因素实验的基础上,通过正交实验和对比实验对改性工艺进行了进一步优化。得出最适宜的改性工艺为：在100 mL的溶液中,不加FeSO₄的情况下,稻杆用量为3 g,改性pH值为8,H₂O₂用量为稻秆用量的30%,稻杆颗粒度为40目,改性温度为20℃,改性时间为4 h。用2 g H₂O₂改性稻秆处理100 mL 200 mg/L的Pb²⁺废水时,对Pb²⁺的吸附率为94.45%,吸附容量为9.445 mg/g,表明H₂O₂改性稻秆具有优良的吸附性能。     

淀粉基炭的制备及其对重金属离子的吸附性能

通过不完全炭化淀粉制备出无定形淀粉基炭材料,用X射线粉末衍射,TGA-DSC,红外光谱和比表面积测定对其进行了表征;研究了淀粉基炭对Cu2+,Pb2+,Cd2+,Zn2+的吸附性能,考察了淀粉基炭投加量、pH、温度和金属离子初始质量浓度对吸附效果的影响。金属离子的去除率随着淀粉基炭投加量的增加而上升,各种金属离子的最佳吸附pH分别为7.0(Cu2+),6.0(Pb2+),8.0(Cd2+),8.0(Zn2+)。温度越高越有利于吸附,吸附行为符合Langmuir等温吸附方程。     

Low cost adsorbents obtained from ash for copper removal

We investigated the utilization of ash and modified ash as a low-cost adsorbent to remove copper ions from aqueous solutions such as wastewater. Batch experiments were conducted to determine the factors affecting adsorption of copper. The influence of pH, adsorbent dose, initial Cu²⁺ concentration, type of adsorbent and contact time on the adsorption capacity of Cu²⁺ from aqueous solution by the batch adsorption technique using ash and modified ash as a low-cost adsorbent were investigated. The optimum pH required for maximum adsorption was found to be 5. The results from the sorption process showed that the maximum adsorption rate was obtained at 300 mg/L when a different dosage of fly ash was added into the solution, and it can be concluded that decreasing the initial concentration of copper ion is beneficial to the adsorption capacity of the adsorbent. With the increase of pH value, the removal rate increased. When the pH was 5, the removal rate reached the maximum of over 99%. When initial copper content was 300 mg/L and the pH value was 5, the adsorption capacity of the zeolite Z 4 sample reached 27.904 mg/g. The main removal mechanisms were assumed to be the adsorption at the surface of the fly ash together with the precipitation from the solution. The adsorption equilibrium was achieved at pH 5 between 1 and 4 hours in function of type of adsorbent. A dose of 1: 25 g/mL of adsorbent was sufficient for the optimum removal of copper ions. For all synthesized adsorbents the predominant mechanism can be described by pseudo-second order kinetics.     

钛柱撑蒙脱石对镍离子和锰离子的吸附机理

以钠基蒙脱石(Na-MMT)、钛酸四丁酯作基质材料,通过溶胶-凝胶法制备了钛柱撑蒙脱石(Ti-MMT)。利用XRD、FTIR及SEM对Ti-MMT进行了结构表征,考察了不同吸附条件对Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的影响,并重点分析水溶液pH对Ti-MMT Zeta电位及吸附的影响,探究了Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的机理。结果表明:Ti-MMT具有较大的晶面间距(d001=2.94 nm);pH对吸附Ni~(2+)与Mn~(2+)有较大影响,去除率随初始水溶液pH增加而提高。在pH=7,Ni~(2+)和Mn~(2+)初始质量浓度为50 mg/L,Ti-MMT投加量分别为5和9 g/L时,Ni~(2+)在318 K下吸附120 min,吸附量可达9.46 mg/g,去除率可达94.59%,Mn~(2+)在328 K下吸附180 min,吸附量可达4.82mg/g,去除率可达86.73%。此外,Ti-MMT对两种离子的吸附都更符合Temkin等温吸附模型及拟二级动力学模型,吸附过程受液膜扩散、颗粒内扩散等环节控制,且以离子交换的化学吸附为主。热力学分析表明,Ti-MMT对Ni~(2+)的吸附属于自发吸热熵增过程,而Mn~(2+)属于吸热熵增的非自发过程。     

硅载生物吸附剂的制备及性能研究

通过酵母细胞自溶得到中空细胞壁。以硅酸乙酯为原料,制备硅溶胶,通过溶胶-凝胶法制备了粒径为250~600μm的硅载细胞壁生物吸附剂S-1。以环氧氯丙烷交联细胞壁生物吸附剂S-2为对照,比较两者对Ag+的吸附性能。并研究了S-1对Pb2+,Cd2+,Cu2+,Zn2+的吸附性能。结果S-1的吸附强度明显高于S-2,但两者的吸附容量相当。S-1对Ag+及其它金属离子具有较高的吸附强度,对Pb2+和Cd2+具有较大的吸附容量。吸附是由于酵母细胞壁上的多糖对金属离子的螯合作用。