铁改性香菇废弃物优化制备及其对微砷污染水的吸附

为探索微砷污染水体高效廉价的吸附处理方法,以来源丰富、无二次污染的香菇废弃物为原料,对其进行表面改性,根据单因素及响应面优化试验,得到最佳反应条件,通过等温热力学和吸附动力学进行数据拟合分析,对改性及吸附前后的菌粉进行表征.结果表明,对初始质量浓度为200μg/L的As(Ⅲ)污染水体,投加0.2 g经过2 mol/L的FeCl3溶液改性后的香菇废弃物,在pH=8时,去除率达96.85％以上.由响应面优化试验可得,在FeCl3溶液改性浓度为2.51 mol/L,菌粉投加量为0.28 g,pH为8.58时,香菇废弃物对As(Ⅲ)的去除可达到最佳效果,并满足饮用水标准.Langmuir模型和准二级动力学模型能更准确地描述吸附热力学和动力学过程.     

介孔分子筛SBA-15负载MnO_2吸附剂去除水中As(Ⅲ)

以介孔分子筛SBA-15为基质负载MnO_2,制备SBA-15/MnO_2复合吸附剂用于水中As(Ⅲ)的去除,利用SEM和XRD等技术对SBA-15/MnO_2进行表征.研究硅锰摩尔比、吸附剂用量、溶液pH、离子强度对As(Ⅲ)去除的影响.结果表明:SBA-15/MnO_2比纯MnO_2具有更好的除砷效果;提高离子强度可以增强对砷的去除效果;溶液pH对吸附影响较大,随着溶液pH的增大,去除率降低; Freundlich模型比Langmuir模型更好地描述SBA-15/MnO_2对As(Ⅲ)的吸附平衡;动力学研究表明,吸附经4 h基本达到平衡,该吸附剂对砷(Ⅲ)的吸附过程可采用准二级动力学方程描述.     

改性花生壳纤维素对水中Ni(Ⅱ)的吸附研究

采用氢氧化钠-亚氯酸钠法从花生壳中提取纤维素,以三乙烯四胺对纤维素进行接枝改性,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对改性花生壳纤维素进行表征,并以其为吸附剂吸附水中Ni(Ⅱ),考察制备条件及吸附过程中pH值、投加量、时间等因素对Ni(Ⅱ)去除率的影响。结果表明：胺基被成功引入纤维素表面;改性后的纤维素表面更加粗糙,呈类蜂巢状,空隙较多;环氧氯丙烷用量为5mL/g、三乙烯四胺用量为2mL/g时,制备得到的改性花生壳纤维素对Ni(Ⅱ)的吸附效果最佳;选择溶液pH值为7、吸附时间为120min、吸附剂投加量为80mg作为适宜的吸附条件,该条件下去除率可达70.60%;改性花生壳纤维素对Ni(Ⅱ)的等温吸附行为符合Langmuir模型,且吸附为自发吸热过程。     

氢氧化铁对水中砷的吸附作用研究

采用氢氧化铁做吸附剂,研究其对水体中As（Ⅲ）的吸附作用,探讨了pH、离子强度、干扰离子对As（Ⅲ）吸附的影响并对其吸附动力学进行了研究.结果表明：氢氧化铁能够在较宽的pH范围（pH为4.1～8.5）有效吸附As（Ⅲ）,其吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好地描述,最大静态吸附容量为9.09mg/g,吸附动力学符合Lagergren二级动力学方程;磷酸根、硅酸根、碳酸根等阴离子对As（Ⅲ）吸附有不同程度抑制作用,其余共存阴离子对As（Ⅲ）的吸附影响不大.同时对氢氧化铁吸附As（Ⅲ）的机理进行了探讨,得出氢氧化铁对As（Ⅲ）的吸附可能是静电非专性吸附及配位络合专性吸附共同作用的结果.     

二氧化锰改性多壁碳纳米管吸附水中Sb(Ⅲ)

采用液相氧化还原法制备二氧化锰/多壁碳纳米管（MnO2/MWNTs）复合材料,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、激光粒度仪和N2吸附-脱附对改性前后MWNTs的物化性能进行表征.通过对水中Sb(Ⅲ)的静态吸附试验考察改性碳纳米管的吸附容量,同时还考察pH值、锑的初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间和温度对吸附效果的影响.结果表明,在Sb(Ⅲ)初始浓度为1.5 mg/L、吸附剂投加量为0.5 g/L、温度为298 K、pH值为2.00的条件下,二氧化锰改性后的碳纳米管对锑的去除率可达到97.72%,比未改性碳纳米管的去除率提高51.29%,吸附容量也从原始CNT的3.01 mg/g增大到6.00 mg/g.最后发现该吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温线,pH值对吸附效果的影响较大.     

热处理凹凸棒土去除水体中单宁酸的研究

对凹凸棒土进行热处理,并以其作为吸附剂去除水中单宁酸.考察了焙烧温度、投加量、pH值等因素对单宁酸吸附的影响.结果表明,随着焙烧温度的增加,单宁酸的去除率呈现先增大后减少的趋势,在400℃条件下焙烧的凹凸棒土对单宁酸具有最佳吸附效果;随着吸附剂投加量的增加,单宁酸的去除率逐渐增大至平缓,当投加量为30 mg(0.75g/L)时效果最佳;随着溶液pH的增加,单宁酸的去除率呈现增大的趋势,在碱性条件下具有良好的吸附效果,其最佳pH为8.热处理凹凸棒土对单宁酸的等温吸附曲线可以更好地用Langmuir方程拟合,最大吸附量为54.64mg/g,吸附在700min时达到平衡,吸附动力学符合拟二级动力学方程.     

印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr（Ⅵ）的对比试验研究

本研究以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,分别采用直接交联的方法和分子印迹技术制备交联壳聚糖和Cr（Ⅵ）印迹壳聚糖,并对这两种吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行了研究,考察了pH、反应时间、吸附剂投加量、Cr（Ⅵ）初始浓度、温度对Cr（Ⅵ）去除率的影响.实验结果表明：酸性环境有利于壳聚糖类吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附,pH为6.0时吸附效果最佳.交联壳聚糖和印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附速率在前20 min较快,90 min即可达到吸附平衡.对30 mg/L的Cr（Ⅵ）溶液,交联壳聚糖与印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的去除率随投加量增加而增加,在投加量为3.5 g/L时,对Cr（Ⅵ）的去除率最高可达到92.4%和97.8%.相同实验条件下,印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附较交联壳聚糖有明显提高,其幅度最高可达7.3%.     

锰氧化物改性硅藻土对水中As(V)的吸附性能

以硅藻土精土为基体,用锰氧化物作为改性剂制备了改性硅藻土。采用SEM、FT-IR、XRD对锰氧化物改性的硅藻土进行表征。采用静态吸附试验考查了吸附剂用量、溶液初始浓度、反应温度、溶液初始p H值、反应时间等因素对改性硅藻土吸附模拟废水中As(V)的影响。结果表明:环境温度为25℃、溶液p H为2、投加量为5 g/L时,改性硅藻土对2 mg/L的As(V)吸附效果最佳,去除率可达到98.5%以上,处理后的废水中As(V)浓度小于30μg/L,低于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中总砷的排放标准。吸附过程符合Langmuir等温模型和伪二阶动力学模型。     

功能化还原石墨烯对活性艳蓝KN-R吸附性能

在氧化石墨烯(GO)的水溶液中,以乙二胺为还原剂,制备了功能化还原石墨烯(FRG),以其为吸附剂,研究其对水中阴离子型染料活性艳蓝KN-R的吸附性能。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对样品进行了表征;考察了不同的吸附时间、吸附剂用量和溶液pH对吸附效果的影响。结果表明,室温、pH为1、吸附剂投加量为0.5g/L是其最佳吸附条件。在最佳吸附条件下,FRG对活性艳蓝KN-R的去除率可达到95%,说明FRG对活性艳蓝KN-R的吸附效果较好。     

响应面法优化柚皮基活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附条件

以农业废弃物柚子皮为原料,利用Zn Cl2活化法制备柚皮基活性炭(GAC)处理含Cr(Ⅵ)废水。采用响应面优化法中Box-Behnken设计试验,研究了吸附剂投加量、初始浓度、温度和p H值4个因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,建立了GAC对Cr(Ⅵ)去除率的二次多项回归模型。Cr(Ⅵ)去除率试验值和预测值基本一致,方程能够较好地预测吸附过程。在试验范围内以最小吸附剂量获得最大去除率为目标进行优化,确定最佳吸附工艺条件为温度45℃、p H为2、初始浓度300.05 mg/L、GAC投加量1.38 g/L,Cr(Ⅵ)的平均去除率为72.08%,与理论预测值(72.38%)相比,误差仅为0.415%。     

化学改性麦麸吸附去除水溶液中砷（英文）

采用廉价的化学改性麦麸为吸附剂去除水溶液中的As(Ⅴ).采用静态吸附实验方法,研究不同实验因素如初始溶液p H值、吸附时间、初始As(Ⅴ)质量浓度、吸附剂用量和共存阴离子等对As(Ⅴ)吸附去除的影响.结果表明:在吸附剂用量5.0 g/L,初始溶液p H为4.0～8.0,接触时间1 h条件下,As(Ⅴ)的去除率可达95%以上.在实验条件下,磷酸盐和硅酸盐可显著降低As(Ⅴ)的去除率,而硫酸盐几乎无影响.动力学研究表明:As(Ⅴ)吸附过程符合准二级速率方程.Langmuir和Freundlich模型均能很好地描述吸附剂对As(Ⅴ)的吸附平衡.由Langmuir模型得到改性麦麸对As(Ⅴ)的最大吸附容量为22.65 mg/g,表明改性麦麸可有效去除水溶液中的As(Ⅴ).     

PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜的制备及其吸附Pb~(2+)的性能研究

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷改性GO,成功制备了含有胺基官能团的APTEX-GO,利用XRD和红外光谱对APTEX-GO进行了表征。利用静电纺丝法制备了PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜,分析了PVDF/APTEX-GO纳米纤维膜作为吸附剂对铅离子的吸附性能。采用准一级、准二级和双指数动力学模型对吸附动力学进行了拟合分析,采用Freundlich和Langmuir模型对等温吸附线进行了拟合分析。得出吸附剂的最佳吸附条件:APTEX-GO含量为1%,吸附剂含量为0.15g,吸附时间为150min,温度为45℃,pH值为6。在最佳吸附条件下,吸附剂对铅离子的吸附量为70.2mg/g,且该吸附为吸热反应,符合双指数动力学模型和Langmuir等温吸附模型的要求。     

质子化壳聚糖/磁性复合材料对含磷污水中磷的吸附特性

采用反相悬浮交联法制备出质子化壳聚糖/Fe_3O_4磁性复合吸附剂,研究了其对模拟含磷污水中磷的吸附特性。首先,考察了吸附时间对所有复合吸附剂的吸附特性的影响;选取其中吸附特性较好的E2吸附剂,考察了其吸附特性与含磷溶液初始浓度的关系;然后,进行了与溶液pH值、吸附剂类别、投加量、吸附时间、溶液初始浓度相关的正交试验。研究结果表明,原水pH值对吸附过程具有最明显的影响,最佳pH值为6,吸附剂和投加量的影响次之,影响最弱的是初始浓度和吸附时间。质子化磁性壳聚糖对磷的去除率最高达80%左右。吸附动力学研究结果表明,吸附过程能很好地符合Lagergren准二级动力学模型,由此证明吸附过程为化学吸附。     

菌体/粉煤灰复合吸附剂对活性红的吸附研究

采用菌体/粉煤灰复合吸附剂吸附活性红,通过单因素实验探究其吸附条件和吸附机理.结果表明:处理模拟活性红最佳条件为:pH=4.0~10.0,吸附剂投加量3 g/L,搅拌时间15min,静置时间1 h,此时脱色率均在89%以上.热力学的研究结果表明:Langmuir模型和Freundlich模型均不能用来描述吸附剂对活性红的吸附,吸附不属于单分子层吸附,吸附机理有待进一步研究.用颗粒内扩散方程、准二级吸附动力学方程和准一级吸附动力学方程对吸附进行分析,准二级吸附动力学方程能更好地描述活性红在复合吸附剂上的吸附,化学吸附过程由吸附剂对染料的吸附速率控制,饱和吸附量为49.15 mg/g.     

改性活性炭对水溶液中氟离子的吸附性能

选用氧化镁改性活性炭（MgO—AC）为新型吸附剂,用于去除水溶液中的氟离子．系统地研究了反应时间、吸附剂最佳投加量、pH、温度等因素对吸附剂除氟性能的影响情况．反应系统达到吸附平衡的时间为180min．吸附剂最佳投加量为2．8g／L．pH值是影响吸附过程的重要因素之一,本研究最佳反应pH范围为6．0—8．0．吸附等温线研究发现MgO—AC除氟剂吸附等温线方程均符合Langmuir吸附等温线模型,且吸附量随着温度的升高而升高．吸附动力学研究发现动力学数据较好的的符合伪二级动力学模型．本研究对MgO—AC除氟的机理进行了初步探讨．廉价以及较高的吸附性能等优点表明MgO—AC是一种有实际应用潜力除氟材料．     

铁改性锰矿对砷的吸附性能研究

研究了影响铁改性锰矿除砷效果的各种因素,并对改性前后锰矿的吸附等温线进行了研究。结果表明,铁改性的最佳浓度为20g/L。在改性锰矿投加量为0.100 0g、反应温度为20℃、反应时间为60min、pH为3.0的条件下,对质量浓度为200μg/L的含砷水样,改性锰矿对As(Ⅴ)的去除率高达98.34%,而对As(Ⅲ)的去除率只有85.11%。水中Ca2+、Fe3+有增强砷的去除效果的趋势;SiO23-、CO23-和HCO3-能明显降低其去除效果。正交实验表明,SiO23-对改性锰矿除砷效果的影响大于CO23-,反应温度和时间对其影响则较小。改性前后锰矿的吸附等温线表明,在反应温度为20℃、改性锰矿投加量为0.100 0g的条件下,改性锰矿对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的饱和吸附量分别为1.701 5mg/g和2.112 0mg/g,分别比改性前提高了96.77%、87.23%。     

柚皮生物炭对模拟印染废水的吸附性能研究

为探究柚皮生物炭对印染废水的吸附性能,利用水热法炭化制备了柚皮生物炭吸附剂.采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT - IR)对其进行了表征,并考察了吸附时间、吸附温度和溶液初始浓度等因素对其吸附模拟废水中中性红的影响.结果表明:当吸附剂用量为0.09 g、吸附时间为40 min、 吸附温度为30 ℃时,柚皮生物炭对模拟废水中中性红的吸附效果最佳,为54.32 mg/g(模拟废水初始质量浓度为100 mg/L); 其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学过程遵循准二级动力学模型.     

改性废弃生物质对直接染料的吸附研究

选取花生壳、甘蔗渣和蛋壳膜等废弃物为原料,改性后制得生物质吸附剂,以直接蓝染料废水为处理对象,考察改性前后的吸附效果以及pH、吸附时间、吸附剂投加量等因素对吸附效果的影响,探讨了3种吸附剂的等温吸附和吸附动力学过程.研究表明,改性能够不同程度地提高3种吸附剂的吸附效果,pH和温度对吸附的影响较大,改性花生壳、甘蔗渣以及蛋壳膜在各自投加量条件下对染料废水的脱色率分别达到93.6％、97.4％和99.2％,平衡吸附量可达39,4mg/g、45.5mg/g及113mg/g,等温吸附过程遵从Langmuir方程,吸附动力学符合二级动力学模型.     

双功能化吸附剂DSBA-15的制备及 去除水中Co2+的研究

利用3-氨丙基三甲氧基硅烷和EDTA-2Na制备双功能化吸附剂DSBA-15,并对其吸附影响因素、吸附动力学进行了探讨,在此基础上进行动力学模型模拟。采用单因素实验法确定了最佳吸附条件:投加量为2(固液比),温度为298K,pH 为6~8。结果表明,双功能化吸附剂DSBA-15吸附水中Co2+可以在120min内趋于平衡,吸附过程符合拟二级动力学模型。Langmuir等温线模型能更好地描述吸附材料对Co2+的吸附行为,在298K 时吸附量最大,为21.11mg/g,该吸附过程由多种吸附机制共同完成。     

生物质复合燃料焚烧灰制备陶粒及其对Pb（Ⅱ）的吸附特性研究

以生物质复合燃料焚烧灰为原料制备陶粒并应用于处置含铅废水。结果表明,混烧灰、原污泥与高岭土掺配比例为70%∶20%∶10%时,1 050℃烧制的陶粒性能较好。陶粒内部结构主要由气孔和孔间壁组成。陶粒对100mg/L的Pb(Ⅱ)的吸附平衡时间约为13h,吸附去除率超过99.9%。随着吸附质初始浓度的增大,陶粒吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附能力增幅逐渐平缓。吸附剂的量大于5g/L时,Pb(Ⅱ)的吸附去除率趋于平衡,且当吸附剂粒径小于2.36mm或者溶液pH值大于6时,陶粒吸附剂对100mg/L的Pb(Ⅱ)的吸附去除率普遍可以达到99%。等温吸附研究表明陶粒对Pb(Ⅱ)的吸附更符合Langmuir模型;准一级模型适合用于描述其吸附动力学行为。升高温度有利于增加陶粒对pb(Ⅱ)的吸附能力,并且有利于吸附过程的自发进行。