硝酸铁改性活性炭吸附Pb(Ⅱ)的性能研究

为提高活性炭对Pb~(2+)的吸附效果,用硝酸铁对活性炭进行了改性处理。采用BET、SEM、Boehm等方法对改性前后活性炭的理化特性进行了表征,考察了吸附时间、p H、吸附剂投加量对改性前后活性炭吸附Pb~(2+)效果的影响。结果表明,相比于未改性活性炭(GAC),硝酸铁改性活性炭(Fe-GAC)比表面积减少,酸性含氧官能团增加,极性增强。对于质量浓度为10 mg/L的Pb~(2+)溶液,Fe-GAC的最佳投加量为2.0 g/L,此条件下Pb~(2+)去除率可达到98.73%,比采用GAC提高了30.15%。吸附剂吸附Pb~(2+)过程与Langmuir吸附等温线方程拟合较好,相关系数R2在0.99以上。     

碱湿法球磨改性固硫灰吸附Mn~(2+)的性能研究

利用碱湿法球磨改性固硫灰吸附Mn~(2+),考察了Na OH掺量、球磨转速和球磨时间对固硫灰吸附Mn~(2+)的影响,并结合SEM、XRD和IR研究碱湿法球磨对固硫灰的改性及吸附机制。结果表明,当Na OH掺量50%,球磨转速525 r/min,球磨时间60 min时,改性固硫灰的单位吸附量达到最大值27.45 mg/g。SEM分析表明改性固硫灰比表面积大幅提高,粒度明显变小,孔平均直径显著增大。XRD分析结果表明固硫灰在改性过程中有远程无序凝胶生成,对Mn2+有物理包裹作用;固硫灰在碱湿法球磨改性过程中生成了钙矾石、斜方钙沸石晶相,有利于提高固硫灰的吸附性能。FT-IR分析表明改性固硫灰对Mn~(2+)的吸附过程主要为物理吸附,并伴随化学吸附。     

活化剂对活性炭处理矿山废水Mn2+的影响研究

采用HCl、KCl、NaOH和Fe(NO_3)_3四种活化剂预处理褐煤,制备得到了活性炭吸附剂,分析了不同活化剂处理获得的褐煤活性炭的比表面积、孔容和吸附性能,研究了不同活化剂处理对活性炭吸附废水中Mn~(2+)的影响。结果表明:负载KCl制备得到的煤基活性炭比表面积和孔容最大;在吸附剂投加量为5 g,温度为25℃,pH=7,吸附时间为60 min时,对水体中的Mn~(2+)去除率顺序为:K-ACNa-ACH-ACSL-ACFe-AC,K-AC对Mn~(2+)的去除率达到97.4%。     

改性氧化铝对四氧化二氮气体吸附的研究

以硫酸、氢氧化钠、硝酸银为改性试剂,采用浸渍法对氧化铝进行改性,利用SEM对改性前后氧化铝微结构做了表征,通过全自动比表面分析仪对其比表面积、孔容、孔径做了测定。进一步探究了不同改性试剂、不同改性条件下,改性氧化铝吸附气体四氧化二氮的变化规律,并对氧化铝再生吸附性能做了研究。结果表明:改性后的氧化铝比表面积、孔容、孔径都发生了明显的变化;氢氧化钠改性后的氧化铝对四氧化二氮气体的吸附效果较好,当改性浓度为0.5 mol/L、改性时间为4 h时,吸附效果最佳,最大吸附量是未改性前的1.6倍;改性后氧化铝的第一次再生吸附量较好,可以恢复到原来的95%。     

精氨酸修饰磁性海泡石对Pb~(2+)的吸附研究

通过对天然海泡石磁化和精氨酸表面修饰,制备了一种氨基酸修饰的磁性海泡石(L-Arg-MSEP)。采用SEM、VSM、XRD、FTIR和BET方法对其结构进行表征和分析,对比在不同pH值、吸附剂投加量、时间、温度和初始浓度条件下,海泡石及其复合改性海泡石对水中Pb⁽²⁺⁾的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb(2+)的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb⁽²⁺⁾的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb(2+)的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb⁽²⁺⁾的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb⁽²⁺⁾的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb(2+)的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb⁽²⁺⁾的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程为自发的放热过程。     

托贝莫来石改性及其对亚甲基蓝的吸附性能

对托贝莫来石(TOB)进行加热与酸化复合改性,成功制备出比表面积为570 m~2/g的酸化改性托贝莫来石(AHTOB),并用X射线衍射、N_2吸附-脱附对改性托贝莫来石进行了结构表征和表面积及孔径分析。通过静态吸附实验探讨了3种吸附剂对亚甲基蓝溶液(MB)的吸附性能,分析改性TOB对MB的吸附机制。考察了不同吸附剂及其加入量、溶液p H值、MB初始浓度、吸附时间及温度对吸附行为的影响,研究了AHTOB对MB溶液吸附的热力学和动力学行为。结果表明:对50 m L,浓度为10 mg/L的MB进行吸附,未改性TOB、热改性HTOB以及酸化改性AHTOB对MB的吸附率分别达到50、53.72%和97.35%。对于不同初始浓度的MB,TOB和HTOB的最大吸附量可达102.36 mg/g和113.80 mg/g,AHTOB的吸附量达到248.01 mg/g,经过加热与酸化复合改性的AHTOB对MB的吸附效率有了明显的提升,得到了吸附MB溶液的最佳外界条件:p H值为5～7,震荡时间为30 min,温度为20～25℃。     

改性壳聚糖对硫酸废水中氯离子的吸附性能研究

采用了化学配位的方法 ,以两种有机酸、硫酸汞和壳聚糖为原料制备出Hg~(2+)改性壳聚糖(Hg-CTS)新型高效吸附剂,通过FT-IR、XRD、XPS、SEM等技术对吸附剂的物化特性和微观结构进行分析,对所制备的Hg-CTS吸附剂投加量、溶液初始pH、吸附时间对硫酸废水中Cl~-吸附效果的影响进行研究。实验结果表明,Cl-初始质量浓度为1 000 mg/L,Hg-CTS投加量为0.8 g/L,反应时间为20 min,pH为3的最优条件下,Cl~-的去除率达到94%,吸附容量为117.42 mg/g。同时,Hg-CTS吸附剂对Cl-吸附动力学符合拟二级动力学模型。     

托贝莫来石改性及其对亚甲基蓝的吸附性能EI北大核心CSCD

对托贝莫来石(TOB)进行加热与酸化复合改性,成功制备出比表面积为570 m^(2)/g的酸化改性托贝莫来石(AHTOB),并用X射线衍射、N2吸附-脱附对改性托贝莫来石进行了结构表征和表面积及孔径分析。通过静态吸附实验探讨了3种吸附剂对亚甲基蓝溶液(MB)的吸附性能,分析改性TOB对MB的吸附机制。考察了不同吸附剂及其加入量、溶液p H值、MB初始浓度、吸附时间及温度对吸附行为的影响,研究了AHTOB对MB溶液吸附的热力学和动力学行为。结果表明:对50 m L,浓度为10 mg/L的MB进行吸附,未改性TOB、热改性HTOB以及酸化改性AHTOB对MB的吸附率分别达到50、53.72%和97.35%。对于不同初始浓度的MB,TOB和HTOB的最大吸附量可达102.36 mg/g和113.80 mg/g,AHTOB的吸附量达到248.01 mg/g,经过加热与酸化复合改性的AHTOB对MB的吸附效率有了明显的提升,得到了吸附MB溶液的最佳外界条件:p H值为5~7,震荡时间为30 min,温度为20~25℃。     

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。     

精氨酸修饰磁性海泡石对Pb~(2+)的吸附研究

通过对天然海泡石磁化和精氨酸表面修饰,制备了一种氨基酸修饰的磁性海泡石(L-Arg-MSEP)。采用SEM、VSM、XRD、FTIR和BET方法对其结构进行表征和分析,对比在不同pH值、吸附剂投加量、时间、温度和初始浓度条件下,海泡石及其复合改性海泡石对水中Pb~(2+)的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb~(2+)的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb~(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb~(2+)的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb~(2+)的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程为自发的放热过程。     

草酸改性甘蔗渣炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

以甘蔗渣（OB）为原料,先在空气氛围下高温炭化制得甘蔗渣炭（CB）,再经草酸改性制得草酸改性甘蔗渣炭（COB）,采用SEM、FT-IR和氮气吸附-脱附等温线对3种样品进行表征,并考察了OB、CB和COB对模拟废水中的Cr（Ⅵ）的吸附效果。结果显示：3种样品比表面积大小为COB>CB>OB,其中COB的比表面积为240.67 m²/g,总孔容为0.138 cm³/g,平均孔径为2.30 nm;CB以及COB较OB的孔隙结构更发达、含氧官能团种类及数量明显增加,吸附能力提高。吸附实验结果表明：对Cr（Ⅵ）的吸附量表现为COB>CB>OB,在pH值1、投加量0.6 g、吸附时间100 min、吸附温度25℃和Cr（Ⅵ）质量浓度50 mg/L条件下COB对Cr（Ⅵ）的去除率为99.1%。吸附热力学及动力学结果显示：Langmuir等温吸附模型能更好地反映吸附过程,吸附过程遵循准二级动力学模型,表明甘蔗渣炭对Cr（Ⅵ）的吸附主要为化学吸附的单分子层吸附。     

乙酸锌改性稻壳生物炭电容及电吸附Cu2+性能

以稻壳为原料制备生物炭,利用不同浓度的乙酸锌对稻壳炭改性,制得产物分别命名为RHC和MRHC。通过SEM、BET、XRD对制备的生物炭理化特性进行表征。分析表明,改性炭孔隙结构丰富,比表面积较大,且锌以氧化物颗粒状存在于生物炭表面。将改性前后的稻壳生物炭制成电极,测试其电化学性能。结果表明,与未改性生物炭相比,改性后的炭电极比电容大大提高,电阻显著减小,循环性能和倍率性能均有提升。MRHC-0.3（乙酸锌浓度为0.3 mol/L时的改性生物炭）比表面积为495 m2/g,孔容为0.214 cm3/g,该电极在2 A/g下充放电2000次后,其电容保持率为92.16%。将MRHC-0.3电极用于电吸附Cu2+实验,发现在0.9 V,pH为5时吸附效果最好,吸附量为9.57 mg/g。在0.9 V,pH为5,Cu2+初始质量浓度为50 mg/L时,去除率可达63.82%。     

木醋液改性羟基磷灰石对溶液中Cd2+的吸附特性

水体中存在Cd²⁺会危害人体健康,Cd²⁺污染的去除是一个需要解决的问题。以羟基磷灰石(HAP)和低成本的木醋液(WV)为原料,通过水浴搅拌制备了木醋液改性羟基磷灰石(WV-HAP),并将其应用于去除溶液中Cd²⁺的研究。利用XRD、FT-IR、SEM、BET对WV-HAP进行了表征,通过吸附试验探究溶液初始pH、初始离子浓度、接触时间和温度对WV-HAP对Cd²⁺吸附特性的影响。结果表明:在吸附剂添加量2 g/L、温度298 K、Cd²⁺初始浓度100 mg/L、pH=5、吸附时间4 h时,WV-HAP的平衡吸附容量为46.43 mg/g;WV-HAP对Cd²⁺的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型;热力学研究表明吸附过程是吸热的;通过对吸附Cd²⁺前后的WV-HAP进行表征,发现吸附机制主要是表面吸附、孔道吸附和离子交换。WV-HAP表现出优于HAP的对溶液中Cd²⁺的吸附能力,是一种潜在的Cd²⁺吸附材料。     

热改性废茶叶吸附刚果红性能的研究

采用热改性废茶叶吸附刚果红染料,考察了pH、吸附剂投加量、染料液浓度和温度对热改性废茶叶吸附染料性能的影响。采用SEM和BET研究了热改性茶叶的基本物理化学特性,最后采用伪一阶动力学模型和伪二阶动力学模型拟合了改性废茶叶对刚果红染料的吸附动力学过程,并对其吸附热力学进行分析。结果表明,热改性废茶叶表面出现了形状各异的小孔,其比表面积、总孔容和平均孔径比改性前增加较多;当溶液质量浓度为50 mg/L、pH为4、吸附剂投加量为0.4 g/L、温度为35℃时,染料的吸附率达到最佳,为98.4%,吸附量为123 mg/g;热改性废茶叶对刚果红吸附动力学符合伪二阶动力学模型,吸附过程是由物理吸附和化学吸附共同决定的。热力学分析表明,吸附过程是自发进行的吸热过程。     

Study on the phosphate removal from aqueous solution using modified fly ash

In this work the fly ash was modified by sulfuric acid for the removal of phosphate. It was found that modification of fly ash could significantly enhance the phosphate immobilization ability of the fly ash. The specific surface area of the fly ash increased from 8.8 to 32.5 m²/g after treated with sulfuric acid. The modification of the fly ash also resulted in the mobilization of acid-soluble metal ions due to partial or complete dissolution of the metals under the acidic conditions. Both adsorption and precipitation contributed to the removal of phosphate by the modified fly ash but precipitation was a major mechanism of phosphate removal. The experimental results showed that adsorption of phosphate by the modified fly ash was rapid, the removal percentage of phosphate could reach maximum in 5 min. In the range of 5–9, pH did not significantly affect the removal of phosphate and the removal percentage of phosphate increased with the increase of adsorbent dosage. The adsorption of phosphate by the modified fly ash could be described well by Langmuir isotherm equation, the Langmuir constant Q₀ was 9.15 mg g⁻¹. The XRD patterns and the SEM images of modified fly ash after sorption revealed that CaHPO₄·2H₂O was formed in the removal of phosphate. In addition, phosphate also formed precipitate with aluminum and iron.     

核桃壳炭的制备及其对氨氮废水的吸附性能研究

为解决当前氨氮废水污染问题,以自制核桃壳炭为吸附剂,以NH4+为模型吸附分子,考察了核桃壳预处理方式、焙烧温度、焙烧时间和铵根离子初始浓度等对氨氮废水吸附的影响,并采用多种手段对核桃壳炭进行表征.研究结果表明:经H3PO4预处理后于700 ℃焙烧2h制备的核桃壳炭对低浓度的NH4+具有优异的吸附能力;当铵根离子初始质量...     

壳聚糖改性膨润土处理含Hg~(2+)废水

将膨润土与壳聚糖结合制得复合吸附剂,用于含Hg2+废水处理。结果表明:Hg2+初始浓度约500μg/L、pH=6、投土量4g/L、温度25℃、振速150r/min、吸附时间90min的条件下,去除率可达96.5%,处理后残余Hg2+浓度达到国家一级排放标准。用过的改性膨润土经硫酸洗脱可再生,且对Hg2+去除效果进一步提高。在X衍射和红外分析结果基础上探讨了膨润土的改性机理。     

KMnO_4改性甘蔗渣对水中Pb~(2+)的吸附

采用不同浓度的高锰酸钾溶液对甘蔗渣进行改性,并用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射(XRD)对改性前后甘蔗渣的物化性能进行表征。研究了改性甘蔗渣对Pb~(2+)的吸附动力学和吸附等温线,并对吸附机理进行初步探讨。结果表明:改性甘蔗渣吸附Pb~(2+)的过程符合准二级动力学模型,改性甘蔗渣对Pb~(2+)的吸附等温线符合Langmuir方程;KMn O4(0.5 mmol/L)改性甘蔗渣的吸附机理为化学配位反应;KMn O4(30 mmol/L)改性甘蔗渣吸附Pb~(2+)的过程形成了内层表面络合物。