热改性层状双氢氧化物吸附除Cr(Ⅵ)性能

通过共沉淀法制备得到镁铝层状双氢氧化物(LDHs), 并在450℃高温下进行热改性处理(即C-LDHs)。系统性比较了上述两种材料除Cr(Ⅵ)的吸附动力学及等温线模型, 并考察温度、pH、Cr(Ⅵ)初始浓度等重要因素对吸附效果的影响。使用XRD、SEM、FT-IR和TG-DTG等对两种吸附材料进行了表面特性表征。结果表明, 热改性后C-LDHs的表面性质发生了巨大变化。但其吸附过程仍符合Langmuir吸附等温式。C-LDHs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为105.26 mg·g^-1, 远大于LDHs的吸附量(20.66 mg·g^-1)。本文结果表明, 对层状双氢氧化物进行经济方便的热改性可大幅度增强其对Cr(Ⅵ)的吸附性能, 对层状双氢氧化物的工业化应用具有重要的参考价值。     

镁铝层状双金属氧化物脱除溶液中Cr(Ⅵ)

采用共沉淀法制备了镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs),再经焙烧制备了镁铝层状双金属氧化物(Mg Al-LDO),采用FESEM、XRD进行了表征分析。考察了焙烧温度、吸附剂投加量等对MgAl-LDO吸附脱除模拟废水中Cr(Ⅵ)性能的影响。结果表明,在优化条件下吸附量可达到95.60 mg·g-1。对吸附了Cr(Ⅵ)的Mg Al-LDO样品进行表征,结果表明,"结构记忆"效应对Cr(Ⅵ)的脱除起主要作用;吸附过程的等温吸附模型研究表明,Mg Al-LDO对模拟废水中Cr(Ⅵ)的等温吸附行为符合单分子层吸附的Langmuir等温吸附模型;吸附动力学研究表明,吸附以化学吸附为控制步骤,符合准二级动力学模型。     

Mg-Al层状双金属氢氧化物的制备及其吸附性能研究

通过共沉淀法制备了Mg-Al层状双金属氢氧化物(LDHs)并对其进行Cr6+吸附性能的研究。动力学实验结果表明:Mg-Al水滑石对Cr6+的吸附效果明显,在2 h的时候就可以达到95%的去除率;热力学实验结果表明Mg-Al水滑石对Cr6+的吸附量随Cr6+浓度的增加初期快速上升而后趋于稳定。Mg-Al水滑石对Cr6+的等温吸附数据符合Langmuir方程。在25℃时Mg-Al水滑石对Cr6+的饱和吸附量高达68 mg·g-1;而后主要对吸附影响因素进行分析,结果表明Mg-Al水滑石受p H影响较大,溶液为中性时效果最佳;溶液中的无机阴离子会大大降低Mg-Al水滑石的吸附能力。     

典型农业废弃物对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

研究了4种典型农业废弃物(花生壳、柚子皮、稻草和玉米芯)对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附作用及机制.结果表明,4种吸附剂都具有吸附Cr(Ⅵ)的能力,在Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20mg·L-1的溶液中,吸附率可达到97%以上;pH在1.0～6.0,Cr(Ⅵ)的吸附量随pH升高而下降,最佳吸附pH为1.0～2.0;吸附在30min左右达到平衡且符合拟2级动力学方程;最大吸附量的顺序为:花生壳(3.19 mg·g-1)＞柚子皮(1.46mg·g-1)＞稻草(1.22 mg·g-1)＞玉米芯(1.20 mg·g-1),吸附过程既符合Freundlich方程又符合Langmuir方程.综合比较,花生壳和柚子皮具有较强的吸附废水中Cr(Ⅵ)的能力,可作为废水铬净化剂使用,而稻草和玉米芯的吸附能力相对较弱,不是理想的净化材料.     

溴化十六烷基吡啶修饰磁性二氧化硅及其对Cr(Ⅵ)吸附研究

文章主要研究阳离子表面活性剂溴化十六烷基吡啶修饰磁性二氧化硅来制备磁性材料,并对水溶液中的Cr(Ⅵ)吸附条件进行优化,并对吸附热力学行为进行研究。结果表明:材料对Cr(Ⅵ)有良好的吸附行为,对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH为3.0,平衡时间为2 h;重现性良好。材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附方程,饱和吸附容量为19.98 mg·g-1,是一种具有较好应用前景的Cr(Ⅵ)吸附剂。     

超声辅助制备氨基改性Mg-Al LDHs及其CO_2吸附性能研究

通过超声辅助表面活性剂法,以N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂,制备了氨基改性层状双氢氧化物(MgAl LDHs)。结合XRD、SEM、TG、EA和XPS等表征手段,探讨了制备过程中不同超声强度对氨基改性LDHs表面形貌等结构的影响,进一步分析了此氨基改性LDHs材料的CO_2吸附动力学过程。结果表明,超声辅助处理明显改善了氨基改性LDHs的表面形貌,有效提高了氨基改性LDHs的CO_2吸附容量;在30℃,0.1 MPa纯CO_2环境下,经195 W超声辅助材料的CO_2吸附容量达1.65 mmol×g~(-1),比未经超声处理的氨基改性LDHs的CO_2吸附容量提高了50%,适度超声辅助处理能有效增强LDHs化学吸附性能。根据双指数动力学模型分析,氨基改性LDHs的CO_2吸附受物理吸附和化学吸附两种机理控制,随着超声强度的提高,氨基改性LDHs化学吸附先得到增强,随后是物理吸附,当超声强度过大时,化学吸附受到抑制。     

镁铝铁类水滑石对苯酚的吸附特性及机理研究

通过共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物Mg/Al/Fe-LDHs,考察了LDHs投加质量、苯酚初始质量浓度、溶液pH和反应温度(T)对苯酚吸附特性的影响。结果表明，LDHs投加质量为0.5 g、苯酚初始质量浓度为10 mg/L、pH=8.0、T=35℃最佳吸附条件下，平衡吸附量达17.41 mg/g。吸附过程符合一级动力学方程，吸附速率为0.021 7 min^-1,平衡吸附量为9.30 mg/g。吸附前后材料的XRD和FT-IR表征结果表明，LDHs吸附苯酚机理不仅涉及表面吸附，还包括LDHs板层结构重建和羟基离子置换。     

改性甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以甘蔗渣为原料,通过高温限氧和氧化钙改性制备钙改性甘蔗渣活性炭。研究了钙改性甘蔗渣活性炭对Cr(Ⅵ)吸附的影响因素,并通过吸附等温线模型和吸附动力学,进一步讨论其吸附机理。由实验数据可知,氧化钙改性有利于提高甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果。改性后,甘蔗渣活性炭的最佳吸附条件为:pH=2,吸附时间8h,吸附剂添加量为0.2 g,Cr(Ⅵ)的吸附浓度为20 mg·L~(-1),此时吸附容量达到2.89 mg·g~(-1)。吸附等温模型的拟合结果表明,改性后,甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich吸附等温模型。吸附动力学模型拟合结果表明,改性后,甘蔗渣炭对Cr(Ⅵ)的吸附可用Lagergren准二级动力学模型表示,吸附过程存在物理扩散和化学吸附。     

铁氨基黏土改性纳米零价铁强化去除电镀废水中的Cr(Ⅵ)

针对纳米零价铁(nZⅥ)易团聚、氧化等缺陷,基于液相还原法,本文利用具有层状结构的铁氨基黏土纳米材料(FeAC)改性nZⅥ用于去除电镀废水中的Cr(Ⅵ)。考察了材料配比组成、投加量、初始pH值对体系去除Cr(Ⅵ)的影响,也研究了改性材料去除实际含铬废水的能力。研究表明：FeAC的加入有利于提高吸附材料的分散性与稳定性,削弱nZⅥ的团聚与氧化问题;当Cr(Ⅵ)浓度为20 mg·L^-1,FeAC与nZⅥ的质量配比为1:5且投加量为0.250 g·L^-1时,改性纳米材料对Cr(Ⅵ)的去除效果最佳;废水中存在的Cu²⁺、Ni²⁺均对改性材料去除Cr(Ⅵ)有明显的促进作用,且对实际含铬废水也保持稳定的去除能力。     

层状双金属氢氧化物(LDHs)吸附工艺对水中铬去除的试验研究

铬是现代工业生产排放过程中常见的污染物质,通常存在于水体和土壤等介质中,对人类和其他生物会造成危害。该文对层状双金属氢氧化物(LDHs)类材料去除水中铬的研究进展进行了总结。比较了不同LDHs类材料及改性后LDHs类材料去除铬的机制、影响因素及焙烧、复合等手段改性对LDH的结构及吸附性能的改变。改性后的LDHs材料的物理特性(如比表面积等)得到提升,同时吸附性能也得到改善。LDHs类材料吸附铬的主要机制为离子交换、溶解再沉淀、重构等。     

改性糠醛渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以Na OH为预处理剂,环氧氯丙烷为醚化交联剂,对糠醛渣进行改性,并探究其对水中Cr(VI)的吸附性能。结果表明,当Cr(VI)溶液初始浓度为100mg·L-1,改性糠醛渣加入量为20mg,溶液p H值为2,吸附温度为328K,吸附时间为120min时,饱和吸附量可达93.98mg·g-1。     

改性木质素基水凝胶的制备及其对Cr（Ⅵ）和甲基橙的吸附研究

以木质素磺酸钠(LS-Na)为基础,通过接枝共聚反应引入阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC),制备了改性木质素基水凝胶(MLH),利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征,并研究了其对模拟混合废水中Cr(Ⅵ)和甲基橙的竞争吸附作用及影响因素,同时开展了吸附动力学和等温吸附模型研究。结果表明,在pH值为5、MLH投加量为0.10 g、初始浓度为200 mg·L^-1、温度为30℃的条件下,Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附量分别为54.14 mg·g^-1和42.91 mg·g^-1;MLH对Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,Cr(Ⅵ)和甲基橙在MLH表面存在竞争吸附,且Cr(Ⅵ)更具被吸附优势;模拟混合废水中无机盐离子的存在会抑制MLH对Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附;MLH具有较好的重复再生性能。     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

活性炭纤维的氧化改性及其对铅离子吸附研究

采用HNO3和H2O2对活性炭纤维(ACF)进行氧化改性,以期提高ACF的表面酸性基团,进而提高ACF的吸附效率.采用Boehm滴定、比表面积及孔隙分析等方法表征了改性前后ACF的表面结构和表面化学性质.采用静态吸附法考察了不同条件下氧化改性前后ACF试样对水体中铅离子的吸附效率.结果表明,ACF的表面酸性基团可由改性前的1.23 mmol·g-1提高到氧化改性后的2.89 mmol·g-1;改性前后样品对铅离子的吸附速率均较高,吸附平衡时间为5min;饱和吸附量由改性前的32.5 mg·g-1增加到改性后的75mg·g-1.     

十六烷基三甲基溴化铵改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除率

以十六烷基三甲基溴化铵改性沸石为吸附材料,采用搅拌吸附方法研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除效果,并利用X射线衍射和红外光谱分析了其吸附特征。结果表明:在改性沸石粒度(-0.25+0.15)mm、用量30g/L、溶液初始pH=6,在25℃搅拌吸附30min,水中Cr(Ⅳ)的吸附云除率达到91%以上。改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附可用Langmuir吸附等温线描述,每100g改性沸石对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为26.53 mg。     

赤泥/煤基铁炭材料的制备及其脱除废水Cr(Ⅵ)的性能

以脱钠赤泥、粉状褐煤为原料,羧甲基纤维素钠为黏结剂,采用碳热还原法制备了可替代商业铁炭微电解填料的廉价铁炭材料,用于去除废水中的Cr(Ⅵ)。考察了不同的制备参数(炭化温度、炭化时间、赤泥/煤质量比)和吸附条件(溶液pH、浓度),以提升Cr(Ⅵ)去除效果。结果表明质量比(赤泥/煤)为1/3、800℃炭化1h的赤泥/煤基铁炭材料,可达到最大Cr(Ⅵ)吸附量(4.03 mg·g~(-1))、最低铁溶出量(0.19 mg·g~(-1))和最大比吸附量(12.97 mg·g~(-1),由Langmuir吸附等温线模型算出)。赤泥/煤基铁炭材料对Cr(Ⅵ)的吸附等温线符合Freundlich方程,其吸附动力学可用准一级或准二级动力学方程来描述。多种表征(XRD、XRF、BET和SEM等)结果进一步表明赤泥/煤基铁炭材料比商业铁炭填料具有更高的铁还原度、更大的比表面积和孔容以及更好的颗粒分散度,使其具有更好的Cr(Ⅵ)的去除效果。     

壳聚糖碳化改性凹凸棒石对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以壳聚糖为生物质碳源,通过一步水热碳化法对凹凸棒石进行亲有机改性,对改性凹凸棒石进行表征,研究了其对Cr(Ⅵ)的静态和动态吸附性能,对其除Cr(Ⅵ)机制进行了初步探讨.结果表明,改性凹凸棒石表面有丰富的羟基、氨基和羧基等有机官能团,壳聚糖碳化产物成功负载于凹凸棒石表面.在实验的pH值范围内,总铬去除率随pH值增加先增大后减小,pH为1和2时总铬去除率分别为11.7%和80.8%,pH为3时总铬去除率降至10.2%.总铬吸附量随Na~+浓度增加而降低.对总铬的吸附等温线符合Langmuir模型,最大吸附量高达204.1 mg/g.改性凹凸棒石对总铬的动态吸附主要受颗粒内扩散控制,在强酸性条件下(pH=2),去除Cr(Ⅵ)是吸附-还原-再吸附的耦合过程.     

层状双金属氢氧化物在有机污染物吸附方面的应用

层状双金属氢氧化物(LDHs)因其独特的层状结构、较高的阴离子交换容量等优点,作为吸附剂在水环境污染中的治理日益受到重视,其中有关LDHs对有机污染物吸附的研究已有广泛报道。综述了LDHs及其焙烧产物层状双金属氧化物LDO去除有机物的种类以及影响吸附和离子交换过程的各项因素,包括材料的组成和结构、pH、温度、共存竞争物质等。除此之外,还进行了LDHs去除有机污染物的机理探讨。     

水热改性热解生物炭的制备、表征及吸附特性

以鸡粪和玉米芯的混合物为原料,制备热解生物炭前驱体(BPC),并用尿素对其水热改性,得到水热改性热解生物炭(HMPC),研究了HMPC对废水中Cr(Ⅵ)和甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,在温度为25℃,Cr(Ⅵ)、MO溶液初始pH分别为2.0、6.5,搅拌速率为150 r/min,HMPC投加量为1 g/L的条件下,对初始质量浓度为100 mg/L的Cr(Ⅵ)、MO的吸附量分别为56.26、73.31 mg/g。HMPC对Cr(Ⅵ)和MO的吸附较好地遵循准二级动力学模型。Langmuir模型更好地拟合HMPC对Cr(Ⅵ)和MO的吸附行为。