废棉纺织物制备生物炭材料及其对印染废水的应用

以废棉纺织物为研究对象,对其进行改性处理,分析原样和改性样的元素组成和表面形态,确定出废棉纺织物制备生物炭材料的方法,研究生物炭材料对亚甲基蓝印染废水的吸附特性。实验表明,棉纺织废物经改性后,表面形态呈现粗糙且疏松的结构;改性样生物炭的pH值为9.51时,生物炭中碳质量分数为67.5%,生物炭得率为43.2%,生物炭碘吸附值为2 493 mg/g,生物炭材料表面官能团非常丰富,具有吸附能力;当亚甲基蓝印染废水初始质量浓度为300、400 mg/L时,平衡吸附量为112.1、119.4 mg/g,吸附过程是快速吸附,吸附量大,有较好的吸附作用。废棉纺织物改性后可以促进生物炭孔结构的形成,具有吸附能力,为废纺织物的资源化利用、吸附剂的制备和印染废水的处理提供了一种新方法。     

硝酸改性污泥基生物炭除U(Ⅵ)效果及机理分析

以城市污泥为原料制备出污泥基生物炭(SSB),并通过硝酸酸化处理得到硝酸改性污泥基生物炭(SSB-AO),探究了SSB-AO投加量、溶液初始pH、离子强度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度以及吸附温度对SSB-AO去除U(Ⅵ)的影响,通过SEM-EDS、FTIR及XPS分析SSB-AO对U(Ⅵ)的去除机理.结果表明:SS...     

改性椰壳生物炭对水体苯酚吸附效应研究

采用酸碱、MgCl_2/FeCl_3混合溶液两种方法对椰壳生物炭进行改性,设置不同盐度、温度、pH、腐殖酸、反应时间等理化条件,研究改性椰壳生物炭吸附苯酚的效应,并进行吸附动力学研究。结果表明,两种改性椰壳生物炭对水体中苯酚的吸附效果均比未改性好,吸附速率更快。盐度和温度升高均可促进生物炭对水体中苯酚的吸附;pH在2～11范围内变化,生物炭对苯酚的吸附量先增后降;腐殖酸对吸附影响不大。改性生物炭吸附苯酚废水的最佳理化条件为:盐度5%,温度30℃,pH为酸性或中性。吸附动力学分析结果表明伪二级动力学模型能更好拟合改性椰壳生物炭对苯酚的吸附。     

改性生物炭作为磷吸附剂的应用与经济效益分析

综述了原材料、炭化温度、改性剂、pH、共存离子以及生物炭再生等因素影响改性生物炭对磷（P）吸附性能的原因，并对不同改性生物炭的吸附性能及其吸附回收磷的经济效益进行了分析，以期为新型高效磷吸附材料研发提供指导与借鉴。     

改性生物炭对Pb2+和Cd2+吸附性能及机理研究

分别通过磷酸、氢氧化钾、铁及微波对小麦秸秆生物炭进行改性,探究改性生物炭投加量、溶液初始pH及重金属离子浓度对重金属Pb²⁺及Cd²⁺的吸附影响及改性生物炭对重金属的吸附机理。结果表明,磷酸及氢氧化钾改性使生物炭表面坍塌且孔隙结构连通,铁改性使比表面积降低,微波改性使生物炭产生少量孔隙。磷酸改性促进—OH及■的生成,氢氧化钾及铁改性促进—OH的生成,微波改性对生物炭基团的影响较小。改性方法的优异性依次为磷酸改性、铁改性、氢氧化钾改性及微波改性,改性生物炭添加量的增加能够增强对于重金属的吸附,溶液pH为弱碱性时对于Pb²⁺的吸附效果最佳,Cd²⁺的吸附效果随着溶液pH增加而增大,Langmuir等温吸附方程能较好反映改性生物炭对于Pb²⁺及Cd²⁺的吸附。     

铁树叶水热炭及其去除溶液中铀U（VI）的研究

本文选用铁树叶为原料,采用温和的水热法制备出生物质炭.采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）探讨材料的成分,研究了溶液的初始pH值、初始铀浓度、温度和时间对吸附铀性能的影响,并从吸附热力学、动力学方面分析水热炭对U（Ⅵ）的吸附过程,探讨其吸附机理.结果表明溶液pH对吸附量的影响尤为显著,当pH为7时达到最大吸附量（54.66mg g-1）;在30 min时达到吸附平衡;吸附量随温度升高而不断增大.动力学研究结果表明铀在水热炭上的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程,Langmuir饱和吸附容量为56.5 mg g-1;热力学研究结果显示△H0=34.67 kJ mol-1,△G0＜0,吸附过程在考察温度范围内为自发的吸热反应过程.     

硝酸改性污泥基生物炭除U(Ⅵ)效果及机理分析

以城市污泥为原料制备出污泥基生物炭,并通过硝酸改性得到硝酸改性污泥基生物炭（SSB-AO）,探究了SSB-AO投加量、溶液初始pH、离子强度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度以及吸附温度等对SSB-AO去除U(Ⅵ)的影响,通过SEM-EDS、FTIR及XPS分析SSB-AO对U(Ⅵ)的去除机理。结果表明：SSB-AO对U(Ⅵ)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主;等温吸附过程符合Langmuir模型。在30 ℃、NaNO3浓度为0.01 mol/L、吸附时间300 min、初始pH=6、U(Ⅵ)初始质量浓度为10~100 mg/L及SSB-AO投加量为0.6 g/L的条件下,SSB-AO去除U(Ⅵ)的理论最大吸附量为80.34 mg/g;通过5次吸附-解吸实验,其吸附率保持在88%以上,说明SSB-AO具有良好的重复使用性;SSB-AO去除U(Ⅵ)的机理为内表面络合作用、静电作用以及离子交换。研究显示硝酸处理污泥基生物炭能有效地提高其对U(Ⅵ)的吸附能力,为含U(Ⅵ)废水处理提供借鉴。     

生物炭负载铁锰氧化物吸附去除Cr(Ⅵ)的试验研究

采用热解法制备负载铁锰氧化物的改性生物炭,并用于去除水中的Cr（Ⅵ）。通过SEM, XRD, FTIR等表征手段对材料进行分析,同时探究材料投加量、 Cr（Ⅵ）初始浓度、初始pH值对Cr（Ⅵ）去除的影响。在铁锰物质的量比为1∶3,香蒲质量为5 g的条件下,经600℃热解2 h制得改性生物炭F1M3BC5。改性后的香蒲草生物炭孔隙丰富,比表面积显著增大,更有利于材料对Cr（Ⅵ）的吸附。批量吸附试验结果表明,对于100 mL初始质量浓度为20 mg/L的含Cr（Ⅵ）废水,F1M3BC5的最佳吸附条件为pH值为3、投加量为0.15 g、温度为25℃、吸附时间为5 h。吸附过程与准二级动力学模型拟合,最大吸附量可达18.24 mg/g。     

钴改性秸秆生物炭对尼泊金乙酯的吸附研究

以小麦秸秆为原料，通过浸渍法制备改性生物炭，对其采用XRD、SEM进行表征分析，研究钴改性生物炭对尼泊金乙酯(EP)的吸附性能。讨论了改性生物炭的用量、尼泊金乙酯的初始浓度，反应时间及反应温度对EP溶液的吸附影响。实验结果表明：改性生物炭对EP的吸附主要以化学吸附为主；在一定范围内，改性生物炭对EP的吸附效率随生物炭用量的增加而增加；反应温度对改性生物炭吸附EP的影响较大，在EP浓度为30 mg/L、生物炭添加量为5 g/L、温度为45℃条件下吸附4 h时EP最大去除率为95.5%。     

碱性改性棕榈生物炭对微囊藻毒素的吸附性能研究

通过碱活化改性制备棕榈纤维生物炭材料(PB),采用扫描电子显微镜(SEM),对碱性改性棕榈生物炭的结构进行表征,并将该材料用于水体中微囊藻毒素(MC-LR)的高效吸附。采用KOH改性后的棕榈生物炭对MC-LR的吸附性能得到了显著提高,吸附容量达到467.0μg/g。该吸附过程为放热反应,符合Langmuir模型和准二级动力学模型。pH对MC-LR的吸附有重要影响,pH为3时吸附量最大,pH值增加,吸附量显著下降。     

一种磁性生物炭材料对水中Cu~(2+)的吸附机理研究

制备了高锰酸钾改性的生物炭吸附材料,并研究其对于重金属离子Cu~(2+)的吸附效果。扫描电镜、X荧光光谱及X射线衍射分析结果表明,氧化锰颗粒存在生物炭的表面,从而增加了吸附效果。高锰酸钾改性生物炭对铜离子的最大吸附量为97.38mg/g,远大于普通生物炭的26.21mg/g。为了使生物炭从水中分离,制备了磁性生物炭材料,其对铜离子的最大吸附量可达到96.25mg/g,说明磁化过程对吸附材料的吸附效果影响较小。     

KH550/纳米氧化铝复合材料对铀(Ⅵ)吸附研究

本文以KH550为表面处理剂,对纳米Al_2O_3进行了表面改性,制备了一种新型纳米复合材料。以分光光度计为检测手段,在静态条件下,研究了改性纳米Al_2O_3对铀(Ⅵ)的吸附。探讨了溶液pH值、初始浓度、吸附时间等对铀(Ⅵ)吸附的影响,研究了吸附等温线。结果表明,改性纳米Al_2O_3在pH=6,吸附时间为1 h,铀初始浓度为2μg/mL时,对UO_2~(2+)的吸附效果最佳;应用于实际水样中铀的吸附,效果较好。     

磁性污泥基生物炭的制备及对甲基橙的吸附

采用污水处理厂剩余污泥为原料,制备了磁性污泥基生物炭复合材料,采用扫描电镜、能谱分析、傅里叶红外光谱等手段进行了表征,并考察了所制备复合材料对甲基橙的吸附性能.结果表明,所制备的复合材料在甲基橙初始pH=3.0,生物炭投加量为0.8 g/L时,磁性生物炭对甲基橙呈现了良好的吸附性能.经过5次吸附解吸试验,磁性污泥基生物...     

超声改性生物炭对染料废水的吸附特性

以马铃薯秸秆为原料制备生物炭,对其进行超声改性得到改性生物炭。探究了改性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性以及pH、投加量和离子含量对吸附效果的影响。结果表明,改性后的生物炭与原生物炭相比,吸附能力有所增强。准2级动力学模型(R~20.99)能更好的拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果进一步表明,改性生物炭对亚甲基蓝的吸附受表面吸附和颗粒内扩散共同控制。Langmiur方程能较好的描述该吸附过程。热力学研究表明,改性生物炭吸附亚甲基蓝是自发、熵增的吸热过程。碱性环境有利于吸附反应的进行,在pH=2～11时,碱性越强,吸附效果越好。生物炭投加量为10 g/L时,对亚甲基蓝的去除率较为理想,离子含量的变化对吸附量无明显影响。     

改性柚子皮生物炭吸附亚甲基蓝性能研究

采用硝酸-高锰酸钾活化法对制备的柚子皮生物炭进行改性处理，并将其作为吸附剂探究了其对亚甲基蓝的吸附性能。通过静态吸附实验考察了亚甲基蓝溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂投加量等条件对吸附效果的影响，并确定了该吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。实验结果表明，在改性生物炭投加量为0.6 g/L、pH 7、亚甲基蓝溶液浓度为100 mg/L、50℃吸附180 min的条件下，改性生物炭对亚甲基蓝的吸附容量为68.28 mg/g。通过准二级动力学方程和Freundlich方程更好的描述了该吸附过程，同时吸附热力学表明该吸附过程是一个自发吸热过程。     

生物炭的制备及其对水相中阿司匹林的吸附性能研究

研究以花生壳、核桃壳、玉米秸秆为原料,经化学试剂活化及高温炭化制备出3种生物来源的生物炭,即花生壳生物炭(PSB)、核桃壳生物炭(WSB)和玉米秸秆生物炭(CSB)。对制备出的3种生物活性炭和商业活性炭进行酸碱改性处理,并以其作为吸附剂来去除水相中的阿司匹林(ASP),研究了活性炭种类、污染物初始浓度、活性炭投加量和改性pH对活性炭吸附性能的影响。结果表明,废弃的花生壳、玉米秸秆、核桃壳可以制备出孔隙结构发达的生物炭。向15.0 mL质量浓度200.0 mg/L的溶液中加入3.0 mg花生壳生物炭,对水相中阿司匹林的去除率可达72.61%;经过合理的改性处理,生物炭与商业活性炭的吸附性能均会有所提高;随着溶液中ASP初始浓度的增加,吸附率逐渐减小,且变化趋势基本保持一致。     

生物炭在铀污染土壤修复中的应用研究进展

作为一种吸附固定材料,生物炭在土壤修复中所具有的良好应用前景使其成为环境等领域的关注热点.本文总结了生物炭的性质与制备方法,生物炭作为土壤改良剂在土壤固定修复中的应用情况,并从热解温度、生物质选取和改性方式等方面分析了生物炭对土壤中铀和伴生重金属的吸附影响,从配位作用、化学还原、离子交换、静电作用和物理吸附作用阐明了生...     

生物炭吸附去除水中重金属的研究进展

近年来,水环境中重金属污染问题日益严重,生物炭材料被广泛应用于环境污染修复。但是原始生物炭材料对污染物的吸附性能欠佳,衍生出众多对其吸附性能提升的研究。到目前为止,有关生物炭材料制备和改性的进展总结欠全面,关于生物炭材料吸附水中重金属离子反应机理的整理也不够深入。基于生物炭材料在水环境中重金属离子吸附领域的研究现状,对生物炭材料的制备方式、改性方法和主要影响因素进行了综述,并梳理了生物炭对水中重金属离子的吸附机制研究进展。最后提出了生物炭材料在应用中可能存在的问题和发展方向。以期为生物炭材料在受重金属离子污染水体的修复应用提供理论和技术支撑,为实际的环境污染修复提供新的思路。     

不同热解温度生物炭对溶液中镉的吸附性能研究

以玉米秸秆、枫杨树枝、花生壳为生物质材料,分别在450、550、650℃下,对3种生物质材料进行厌氧热解制备了9种生物炭,对溶液中的Cd2+进行吸附试验,研究了pH、生物炭投加量、吸附时间和Cd2+初始质量浓度对Cd2+吸附效果的影响。结果表明,吸附过程与Langmuir、Freundlich和准一级动力学方程拟合的相关性较好。pH对吸附的影响较大,吸附率与生物炭的投加量呈正比,650℃制备的3种生物炭的吸附能力更强,花生壳生物炭对溶液中的Cd2+具有更好的吸附能力。     

改性硫酸铁铵丝瓜络生物炭对砷的吸附行为研究

在生态环境保护日益获得重视的背景下,加强砷污染治理成为迫切的工作。采用硫酸铁铵改性丝瓜络生物质炭,研究材料的砷吸附行为,对吸附时间、生物质炭投放量、砷溶液初始p H值和生物质炭制备温度几个方面进行了优化。结果表明,随着吸附时间延长和生物质炭投放量增加,吸附效果变好;砷溶液初始p H值增大,吸附效果先上升后下降,pH2.0时吸附率最高;在吸附时间、砷溶液初始p H值、生物质炭投放量和生物质炭制备温度相同的情况下,硫酸铁铵改性后的丝瓜络生物质炭具有更优的砷吸附效果。