磁性多孔炭材料的制备及其Cr(Ⅵ)吸附行为研究

资源循环利用和可再生清洁能源已成为解决世界环境污染和能源短缺问题的必然选择。以废电路板中的非金属组分为碳源,通过活化-磁化两步法制备磁性多孔炭材料,研究了孔隙结构和纳米零价铁对Cr(Ⅵ)吸附行为的影响。室温时,所制备的材料能将100 mg/L的Cr(Ⅵ)在120 min快速降解,去除率为98. 6%。该研究不仅为废电路板的循环利用提供一条新的路径,而且为污水中的重金属吸附提供一种替代材料。     

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。     

TiO_2/CTS/ATP的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附效能研究

以凹土(ATP)为载体,采用溶液插层法制备了不同壳聚糖掺杂量的CTS/ATP复合材料,然后通过溶胶-凝胶法负载TiO_2,获得了TiO_2/CTS/凹土复合材料。同时对材料进行了表征,结果表明,改性后的凹土结构由片层状转变为多孔状,比表面积增大,表面氨基和羟基数量增加。进一步在避光条件下探究复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附效能,结果表明,在最优条件下,复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附去除率均稳定在90%以上。     

腐植酸树脂制备及其对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附性能

以水溶性酚醛树脂为交联固化剂,天然腐植酸为原料,制备了颗粒状腐植酸树脂;研究了该腐植酸树脂对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)分离富集性能。试验结果表明,腐植酸树脂对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)有较强的吸附能力,改变介质的pH值,实现Cr(Ⅵ)和     

腐植酸树脂制备及其对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附性能

以水溶性酚醛树脂为交联固化剂,天然腐植酸为原料,制备了颗粒状腐植酸树脂;研究了该腐植酸树脂对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)分离富集性能。结果表明:腐植酸树脂对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)有较强的吸附能力,改变介质的pH,实现Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的分离富集。建立了腐植酸树脂分离富集,火焰原子吸收测定铬形态的新方法,用于自来水和清洁地表水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的测定,结果满意。     

磁性羧甲基纤维素的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附研究

以羧甲基纤维素为原料,采用共沉淀法制备了CMC-Fe_2O_3磁性吸附材料。采用间歇吸附实验研究了吸附材料对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,并研究了金属离子初始浓度、吸附时间、溶液pH、吸附剂投加量等对吸附效果的影响。实验结果表明:吸附材料在Cr(Ⅵ)初始浓度为25 mg/L,吸附时间100 min,pH=4,投加量为3 g/L,吸附温度为313 K时,去除率达到89. 94%;吸附动力学遵循准二级动力学模型。     

MnO2改性麦饭石的制备及其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

以麦饭石为原材料,KMnO_4溶液和MnSO_4溶液为反应溶液制备MnO_2改性麦饭石,考查了MnO_2与麦饭石的质量比、改性麦饭石的用量、重金属离子溶液的p H值对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。麦饭石的粒度在200目及以上,经蒸馏水洗净后在100℃下烘干。当MnO_2与麦饭石的质量比为7∶20,改性麦饭石用量为3g以及重金属离子溶液的p H=6.07时,对Cr(Ⅵ)的吸附率达到最大,为92.58%。此改性方法的实质是原位生成的MnO_2包覆在麦饭石的表面,从而获得更大的吸附比表面积和更大的孔洞。实验结果表明,经MnO_2改性后的麦饭石对Cr(Ⅵ)的吸附率较未改性前明显增大。     

褐煤对Cr(Ⅵ)模拟废水的吸附特性

采用低温氮气物理吸附仪、红外光谱仪及扫描电镜对内蒙褐煤的孔结构、表面官能团及表面特性进行表征,进一步考察了褐煤投加量、吸附时间、溶液p H、实验温度对褐煤脱除溶液中Cr(Ⅵ)性能的影响。结果表明,内蒙褐煤具有层状结构,孔径主要分布在2~24 nm之间,有利于溶液中Cr(Ⅵ)的迁移和吸附;表面较丰富的含氧官能团在较高实验温度下可能改变溶液中的H+含量,促进褐煤对Cr(Ⅵ)脱除;实验条件下褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除率和脱除容量分别可达72%和0.047 mg/g,脱除率随褐煤添加量增大的特性有利于煤炭地下气化地下水污染的自修复;褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除符合Freundlich等温吸附方程及假一级动力学方程,为多分子层物理吸附,其等温吸附方程为Q=0.015 72C0.637 51。     

褐煤对Cr(Ⅵ)模拟废水的吸附特性

采用低温氮气物理吸附仪、红外光谱仪及扫描电镜对内蒙褐煤的孔结构、表面官能团及表面特性进行表征,进一步考察了褐煤投加量、吸附时间、溶液p H、实验温度对褐煤脱除溶液中Cr(Ⅵ)性能的影响。结果表明,内蒙褐煤具有层状结构,孔径主要分布在2²4 nm之间,有利于溶液中Cr(Ⅵ)的迁移和吸附;表面较丰富的含氧官能团在较高实验温度下可能改变溶液中的H+含量,促进褐煤对Cr(Ⅵ)脱除;实验条件下褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除率和脱除容量分别可达72%和0.047 mg/g,脱除率随褐煤添加量增大的特性有利于煤炭地下气化地下水污染的自修复;褐煤对Cr(Ⅵ)的脱除符合Freundlich等温吸附方程及假一级动力学方程,为多分子层物理吸附,其等温吸附方程为Q=0.015 72C0.637 51。     

草酸铜煅烧法制备多孔氧化铜及Cr(Ⅵ)吸附性能

制备多孔结构是提高材料对重金属离子吸附能力的一种有效方法.利用沉淀法制备了不同形貌的草酸铜粒子,再将草酸铜粒子在400℃煅烧,得到了具有优异吸附能力的CuO多孔微球.研究了Cu2和C2 O2-的摩尔比和反应温度对草酸铜以及煅烧后得到的CuO的物相、形貌和粒径的影响.对比分析了草酸铜和CuO多孔微球对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能.由空心的草酸铜煅烧得到的CuO多孔微球对Cr(Ⅵ)离子表现出优异的吸附能力.最后分析了CuO多孔微球对Cr(Ⅵ)离子吸附的动力学和平衡吸附规律.     

纳米多孔二氧化钛空心球的水热法制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

利用水热法一步合成了TiO2.结构、形貌表征结果显示,所得产物为纯相锐钛矿型多孔空心结构,平均粒径为172nm.以此吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附实验结果表明,溶液pH对TiO2吸附性能影响显著,在pH为2.7时,产物最大吸附率为86%,随pH值升高,吸附率逐渐降低.其等温吸附行为很好地符合朗缪尔单分子层吸附模型,通过计算得到产物对Cr(Ⅵ)的理论最大单位吸附量为23mg/g.产物吸附Cr(Ⅵ)后,使用碱液可将吸附的Cr(Ⅵ)离子脱附,表现出了极好的重复使用性能.Cr(Ⅲ)共存对TiO2的Cr(Ⅵ)离子吸附能力没有明显影响.     

UiO-66-NH2/MoS2@PUF的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附

为了解决金属-有机骨架材料Ui O-66-NH₂在水中难以回收的问题，同时进一步提高其对Cr(Ⅵ)的吸附容量，通过掺杂Mo S₂，制备了Ui O-66-NH₂/MoS₂；然后，通过原位生长法将Ui O-66-NH₂/MoS₂均匀生长在聚氨酯泡沫(PUF)上，制备出复合材料Ui O-66-NH₂/MoS₂@PUF，将其用于对Cr(Ⅵ)的吸附。采用XRD、SEM、TEM、TGA和BET对UIO-66-NH₂/Mo S₂@PUF进行了表征。结果表明，Ui O-66-NH₂/Mo S₂均匀生长在PUF表面上，且负载率高达28%。当pH=4时，Cr(Ⅵ)去除率可达89%，经5次循环吸附后，Cr(Ⅵ)的去除率仍保持在83%，表明Ui O-66-NH₂/Mo S₂@PUF具有良好的循环利用性。Ui...     

纳米多孔二氧化钛空心球的水热法制备及其对Cr (Ⅵ)的吸附特性

利用水热法一步合成了TiO2.结构、形貌表征结果显示,所得产物为纯相锐钛矿型多孔空心结构,平均粒径为172nm.以此吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附实验结果表明,溶液pH对TiO2吸附性能影响显著,在pH为2.7时,产物最大吸附率为86%,随pH值升高,吸附率逐渐降低.其等温吸附行为很好地符合朗缪尔单分子层吸附模型,通过计算得...     

有机膨润土对Cr(Ⅵ)模拟废水的吸附特性

采用扫描电子显微镜(SEM)、低温氮气物理吸附仪对有机膨润土的表面形貌和孔结构特性进行表征,系统考察了吸附时间、膨润土用量、pH值、温度、六价铬初始浓度对模拟废水中六价铬脱除的影响,并从有机膨润土结构、吸附机理等角度分析其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附特性。实验结果表明,该有机膨润土片层结构明显,孔隙较发达,孔径分布较宽(主要分布在3~24nm之间),为典型的介孔材料,有利于污染物在有机膨润土内的迁移和扩散;该有机膨润土对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能,在20℃、pH=6、20min条件下,2g膨润土对六价铬(50mg/L,50mL)的脱除率高达94.9%,此时吸附量为1.19mg/g.     

给水厂污泥对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

为探讨给水厂污泥（WTR）作为Cr(Ⅵ)吸附剂的可能性,探讨了pH、初始浓度、污泥粒径和温度对WTR吸附Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,污泥对Cr(Ⅵ)的吸附量随pH的增大而减小,吸附平衡时间为9 h,吸附量随污泥粒径的减小而增加;在15～35℃范围内,饱和吸附量随温度的升高而增加,35℃时饱和吸附量达到45.59 mg/g。准二级动力学方程（R2>0.99）能够很好地拟合给水厂污泥对Cr(Ⅵ)的吸附过程,吸附平衡符合Langmuir模型。利用X射线光电子能谱分析（XPS）对吸附机理探究表明,WTR对Cr(Ⅵ)的去除不仅包括吸附作用,还存在着氧化还原反应。     

磁性壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

以壳炭为原料,采用化学共沉淀法制备了一种具有磁性的新型吸附材料。采用SEM、FTIR和BET等手段对磁性壳炭的结构进行表征。结果表明,制备的磁性壳炭在偏酸性的环境下有利于吸附Cr(Ⅵ)。当磁性壳炭投加量为4 g/L、pH为2.0、吸附温度为25℃、震荡强度为100 r/min、吸附时间为30 min时,Cr(Ⅵ)的去除率达到99.3%,出水质量浓度为0.15 mg/L,其最大吸附容量为42.020 mg/g。Cr(Ⅵ)在磁性壳炭上的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。     

环氧树脂-腐殖酸复合材料的制备及其吸附Cr(Ⅵ)性能

以天然腐殖酸和环氧树脂为原料,制备出具有吸附Cr(Ⅵ)性能的环氧树脂-腐殖酸复合材料。研究了环氧树脂的含量,吸附时间,pH对复合材料吸附性能的影响,试验结果表明:随着环氧树脂含量的增加,环氧树脂-腐殖酸复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附率和吸附量先增加后降低,当w(环氧树脂)为60%时,η吸附最大为76%;环氧树脂-腐殖酸复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附率随着pH的增加而增加,饱和吸附时间为2h,m吸附为0.1507mg/g。红外光谱分析表明合成的环氧树脂-腐殖酸复合材料具有很多羟基、羰基等活性基团。     

异丙醇胺化聚苯乙烯螯合树脂的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附

为了吸附水中的Cr(VI),通过母体氯甲基化聚苯乙烯(氯球)与配体异丙醇胺(IPA)的接枝反应,制得异丙醇胺化聚苯乙烯螯合树脂(IPAR),并通过红外光谱、元素分析、热失重分析等手段对IPAR结构进行表征.将IPAR作为吸附材料对水中的Cr(VI)进行吸附,探究pH、共存离子、温度等因素对吸附量的影响,结果表明在pH=...     

猪骨基羟基磷灰石的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附研究

本文以猪密质骨为原料制备了羟基磷灰石,考察了所制备产物对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附能力,探讨了体系pH、含铬水溶液的初始浓度、羟基磷灰石的用量、吸附时间、体系温度对其吸附能力的影响,并揭示了影响规律。结果表明,体系pH对羟基磷灰石吸附能力影响不大,实验范围内,碱性条件下吸附量较大;吸附量随着吸附时间的增加而增大,在12h时达到吸附平衡;实验温度(27℃⁴7℃)范围内,吸附量随着体系温度升高逐渐增大。