C-S-H凝胶对Cd2+、Zn2+和Cu2+的吸附固化作用

以分析纯Ca(NO3)2·4H2O、Na2SiO3·9H2O和重金属硝酸盐为原料,通过溶液反应法分别制备钙硅比为0.8和1.8的纯净及含Cd2+、Zn2+和Cu2+的C-S-H凝胶,研究了C-S-H凝胶在形成过程中对三种重金属离子的吸附固化作用.结果表明,两种钙硅比的C-S-H凝胶均能吸附固化Cd2+、Zn2+和Cu2+,重金属离子较易进入低钙硅比C-S-H凝胶夹层结构中,可以置换高钙硅比C-S-H凝胶结构中的Ca2+,在水化液相中形成Ca(OH)2.C-S-H凝胶对Cd2+和Cu2+的固化能力好于对Zn2+的,低钙硅比C-S-H凝胶对Zn2+的吸附固化作用优于高钙硅比C-S-H凝胶.     

钙矾石对Cr6+和Cr2+的固化及稳定性

通过溶液法人工合成钙矾石,分析比较了水化形成过程中钙矾石对Cr6+和Cr2+固化机制及其稳定性.结果表明,Cr6+和Cr2+均可对钙矾石晶格结构产生一定影响,但两者在钙矾石中固化机制并不完全相同.Cr6+挤入钙矾石晶格层间结构,改变了分子对称性,对钙矾石晶体结构有较大影响;而Cr2+对钙矾石晶体结影响较小.在水化液相中重金属离子含量较低时,钙矾石对Cr2+、Cr6+俘获能力较高,且少量Cr2+对钙矾石晶体生长发育促进作用;而重金属离子含量较高时,钙矾石对Cr6+俘获能力明显下降,但对Cr2+的固化能力仍较高.钙矾石对Cr2+固化受环境条件影响较小,同时少量Cr2+在一定程度上有利于稳定碳化条件下钙矾石晶形结构;而钙矾石对Cr6+的固化受外界环境因素影响较大,且碳化、冻融、氯盐侵蚀多因素复合对其固化稳定性有极大影响.     

重金属离子对水化硅酸钙结构和形貌的影响

采用碱硅酸盐和钙盐的溶液反应方法,合成初始钙硅比为0.8、1.8的掺杂不同重金属离子的水化硅酸钙(C-S-H).对制备的C-S-H进行了XRD、IR、SEM测试分析,结果表明,掺杂重金属离子的低钙硅比C-S-H凝胶的衍射主峰强度下降,谱峰宽度增加;高钙硅比凝胶中钙和硅氧四面体的化学键遭到破坏,使Ca2+溶出,形成Ca(OH)2晶体;掺杂Pb的高钙硅比C-S-H凝胶,Q2伸缩振动峰向低波数方向偏移,Q1伸缩振动峰的吸收强度增加,硅氧四面体聚合度逐渐降低,链长变短;重金属离子可显著改变低钙硅比C-S-H凝胶形貌,使高钙硅比凝胶呈不规则团块状堆积.     

钙矾石对不同价态Cr离子的固化稳定性

通过溶液法合成钙矾石,并借助XRD、SEM、IR等分析测试术,分析比较了钙矾石对不同价态、不同存在方式铬离子(Cr6+和Cr3+)固化机制,及其在冻融、碳化、氯盐侵蚀等不同环境条件下的稳定性.研究结果表明,钙矾石对Cr6+和Cr3+固化机制及其稳定性并不相同.钙矾石对Cr3+有较强固化能力,固化率大于90％;但对Cr6+固化能力较弱,固化率不足50％,且随养护龄期延长,钙矾石对Cr6+固化能力有所减弱.在冻融、碳化、氯盐侵蚀及复合环境条件作用下,钙矾石对Cr3+固化作用影响相对较小,固化率大于80％;对Cr6+固化能力却显著降低,且碳化、冻融、氯盐侵蚀多因素复合对其固化稳定性有极大影响.在冻融循环作用下,钙矾石对Cr6+固化率为l2％;但在碳化作用下,Cr6+固化率仅2.4％.     

脱硫石膏吸附水体中重金属离子行为的研究

利用工业废弃物脱硫石膏(flue gas desulfurization gypsum,FGDG)作为吸附剂,在静态吸附条件下,从温度、pH值等方面考察了FGDG对多种重金属离子的吸附能力以及多种重金属离子共存在下的吸附过程.基于水合半径和带电量对于吸附过程的影响,初步提出一个传质模型.在多元重金属离子存在的体系中,水合半径和电荷大小对竞争吸附结果有显着影响,五种重金属离子竞争能力顺序表现为:Pb2+＞Cr3+＞Cd2+＞Mn2+＞Cu2+. Langmuir模型推测吸附模型中化学吸附主要属于单层吸附过程,Freundlich模型能够描述FGDG与重金属离子物理吸附属于多层吸附过. XRD定性分析后,FGDG与重金属离子可形成Cu-S,Cd-S,Cr-S,Mn-S,Pb-S.     

重金属离子吸附用微凝胶研究新进展

微凝胶聚合物网络中易于引入能够与重金属离子螯合或络合的功能基团,且比表面积大,对重金属离子具有较快的吸附速率,因此,微凝胶在重金属离子的去除方面具有广阔的应用前景。本文介绍了重金属离子吸附用微凝胶研究新进展,重点回顾了基于羧基、氨基、磺酸基、羟基及巯基等多官能团化合物与重金属离子通过静电相互作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附,离子印迹型微凝胶用于重金属离子的吸附,以及基于冠醚环（苯并-18-冠-6醚）与Pb²⁺离子通过超分子主-客体识别作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附;描述了这三类微凝胶对重金属离子的吸附性能、优点、用途等;指出了这三类微凝胶适用于不同场合下重金属离子的吸附。     

腐植酸对Pb~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(6+)吸附性能的研究

研究了不溶性腐植酸对废水中重金属离子Pb2+、Ni2+、Cr6+的吸附性能及其影响因素,通过对反应接触时间、pH、初始浓度等影响因子的实验比较,确定了最佳反应条件,并分别以Frendlich方程和Langmuir方程拟合了不溶性腐植酸对以上3种离子的吸附等温线。结果显示,腐植酸对Pb2+、Ni2+的吸附等温线符合Frendlich方程,属于Frendlich吸附,而对Cr6+的吸附等温线符合Langmuir方程,属于Langmuir吸附。此外,通过实验证明重金属在不溶性腐植酸上的吸附主要以物理吸附为主。不溶性腐植酸对重金属离子具有强烈的吸附作用且吸附率稳定,可广泛用于去除污水中的重金属离子。     

氧化石墨烯对水中重金属离子吸附影响的研究

通过氧化石墨烯(GO)对重金属离子Pb2+、Cd2+和Cr3+的吸附实验,考察了离子浓度、溶液p H值、GO用量、吸附时间对GO吸附重金属离子的影响。结果表明增加离子浓度有利于重金属离子吸附量的提高,当离子浓度达到1000 mg/L时,吸附量增加的趋势变缓。吸附时间在20 min以上,重金属离子吸附量变化不大。GO用量增加反而降低单位质量GO的吸附量。重金属离子吸附量在p H值为5.5~6.5范围内最佳。     

C-S-H凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附固化作用

以分析纯Ca(NO3)2·4H2O、Na2SiO3·9H2O、Pb(NO3)2为原料,通过溶液反应法,制备纯净的C-S-H凝胶和掺杂Pb的C-S-H凝胶,研究了C-S-H凝胶在形成过程中对Pb的吸附固化作用及掺杂Pb后C-S-H凝胶的结构变化.结果表明,可溶铅盐由2％增至6％时,C-S-H凝胶对Pb均有良好的吸附固化作用,俘获Pb总量增大.XRD图谱发现掺杂Pb的C-S-H凝胶,其主峰位置发生偏移,出现明显的Ca(OH)2衍射峰.红外测试表明含Pb C-S-H凝胶硅氧四面体的链接方式发生变化,Q2伸缩振动峰向低波数方向偏移,Q1伸缩振动峰吸收强度增加.     

三巯三嗪三钠处理矿山废水中多种重金属离子的实验研究

采用重金属捕集剂三巯三嗪三钠(TMT)深度处理低含量矿山废水中Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Cr3+等多种混合重金属离子,研究了pH、添加量、搅拌时间、反应时间、温度以及絮凝剂等因素对处理效果的影响。结果表明,调节废水pH为7左右,投加0.4 mL质量分数为10%的TMT溶液,室温下搅拌5 min再添加适量联合絮凝剂,总反应20 min后,各重金属离子去除率均达到98%以上,出水中所考察的重金属离子含量均远低于GB 8978-1996排放要求,捕集产物稳定性高,二次污染风险小。因此,TMT在深度处理低浓度多金属离子共存的矿山废水领域具有较好的应用前景。