改性纳米零价铁去除水中莠去津

[目的]研究改性纳米铁对水中莠去津的去除效果。[方法]采用液相还原法合成、并运用TH-904对纳米零价铁进行改性,采用SEM、TEM等手段对其进行表征及分析。[结果]改性纳米零价铁具有核壳结构,粒度分布均匀。当莠去津质量浓度为25.0 mg/L,改性纳米零价铁投加量为100 mg/L,pH值为4,20℃时,莠去津去除率可达70%以上。[结论]溶液pH值显著影响莠去津的去除,酸性条件有利其去除。纳米铁投加量和反应时间在一定范围内对莠去津的去除影响明显。     

糯米粉负载纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)的研究

采用液相还原法制备糯米粉负载纳米零价铁(GR-nZVI),用SEM、XRD、XPS对材料进行表征。探讨了接触时间、U(Ⅵ)初始浓度、温度对溶液中U(Ⅵ)去除效果的影响,并进行吸附动力学、热力学和等温吸附分析。结果表明,GR-nZVI吸附U(Ⅵ)是自发且不可逆的吸热反应,符合准二级动力学模型,Langmuir和Freundlich等温吸附模型对该过程的拟合程度都较高,表明GR-nZVI对U(Ⅵ)的去除是物理吸附和化学吸附并存,单分子层吸附和多分子层吸附并存的过程。     

纳米零价铁去除水中六价铬的研究

以聚乙二醇(PEG)为分散剂,在乙醇-水混合溶剂中合成改性纳米级零价铁颗粒(nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射仪(XRD)对其结构、组成和物理性质进行表征,讨论了n ZVI去除Cr(Ⅵ)的影响因素,并对反应产物进行XPS检测。结果表明,乙醇比例为50%时制备出的纳米零价铁直径在30⁶0 nm,对Cr(Ⅵ)的去除率最高,为95.30%。nZⅥ投加量越大,Cr(Ⅵ)初始浓度越小,p H越小,温度越高,均有利于水中Cr(Ⅵ)的去除。纳米零价铁将Cr(Ⅵ)吸附后将其还原为Cr(Ⅲ),反应过程主要以还原作用为主。并且对Cr(Ⅵ)的去除能用准一级反应动力学方程描述。     

改性硅藻土负载纳米零价铁去除六价铬

采用改性硅藻土(CD)作为载体,制备了改性硅藻土负载纳米零价铁复合材料(CD-nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM)、XPS对CD-nZⅥ复合材料进行表征,并讨论CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比、CD-nZⅥ复合材料投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、反应温度对CD-nZⅥ去除六价铬的影响因素。结果表明,CD-nZⅥ复合材料对六价铬的去除能力高于nZⅥ、改性硅藻土,CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比为1∶2,CD-nZⅥ投加量为0.8 g/L,反应温度为45℃,反应时间为120 min,pH=3,六价铬初始浓度为20 mg/L时,CD-nZⅥ对六价铬的去除效率高达99.16%。CD-nZⅥ去除六价铬的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数K_(obs)随着六价铬浓度的增加而减少。对反应产物进行XPS检测,结果显示,CD-nZⅥ是通过还原、吸附作用去除六价铬,且以还原作用为主。     

柠檬皮渣负载纳米零价铁去除搬迁厂厂区土壤中铬污染

通过制备柠檬皮渣生物活性炭,利用液相还原法,负载上纳米零价铁(nZVI),有效解决nZVI在土壤中铬污染处理中自身团聚问题,提高Cr(VI)的去除率。研究发现,当碳铁质量比为1.25︰1,生物活性炭携载纳米零价铁(nZVI/AC)对土壤Cr(VI)去除率达60.3%。SEM和能谱分析表明,nZVI/AC比纯纳米零价铁更好的分散性,nZVI均匀分布活性炭表面,有效减少铁的团聚。当p H在3～9,随着p H的降低,去除率升高。在p H小于3时,观察到最高的去除效率。反应温度的升高对于提高n ZVI/AC去除溶液中Cr(VI)反应速率贡献有限。吸附动力学符合准二级动力学模型,说明n ZVI/AC对于Cr(VI)的去除主要受化学吸附过程控制。[关键词柠檬皮渣;生物活性炭;纳米零价铁;Cr(VI);吸附动力学     

纳米零价铁的制备、改性及对废水中重金属和 有机污染物的去除

纳米零价铁（nZVI）结合了零价铁还原性强和纳米材料比表面积大的特点,能够高效去除水体中的重金属和有机污染物,是当前环境科学领域研究的热点之一。研究表明单一nZVI颗粒存在易团聚及表面易被氧化等问题,影响nZVI颗粒形态和对污染物去除效果,限制了其在环境修复中的应用。针对目前的研究现状,本文分析并总结了以下内容：①nZVI常用的制备方法;②提高nZVI活性与稳定性的改性方法,如合成时添加表面活性剂和负载材料;③nZVI去除废水中Cr、Cd、Cu和As等重金属和硝基苯、氯代芳烃、氯代脂肪烃等有机污染物的主要机理及影响因素;④应用于自然环境中的nZVI可能对环境产生的毒理学效应和在环境修复过程中存在的潜在风险及其评估;⑤对nZVI今后的研究重点和方向进行分析和展望。     

改性纳米零价铁去除地下水硝酸盐的研究

采用提纯凹凸棒土(ATP)负载纳米零价铁(nZVI)制备得到改性材料ATP-nZVI,将其用于对地下水硝酸盐的去除研究。通过静水实验考察了溶液中共存阴离子和反应温度对ATP-nZVI去除NO₃^--N的影响,通过模拟可渗透反应墙(PRB)考察了溶液初始pH、初始NO₃^--N浓度、材料装填方式、流速对ATP-nZVI去除NO₃^--N的影响,并通过更换PRB装填材料将ATP-nZVI与石英砂、ATP、铁粉、nZVI等材料对NO₃^--N的去除效果进行了比较。结果表明：共存阴离子对ATP-nZVI去除NO₃^--N具有抑制作用,其抑制作用的顺序为PO₄^3->CO₃^2->SO₄^2->Cl^-;ATP-nZVI对NO<...     

硅酸钙负载零价纳米铁吸附去除水中六价铬

利用液相还原法制备硅酸钙负载零价纳米铁(CS-nZⅥ)进行去除水中Cr(Ⅵ)的实验研究.结果表明,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于还原铁粉和硅酸钙,略差于零价纳米铁;低pH值、越低初始Cr(Ⅵ)浓度及较大投加量均有利于Cr(Ⅵ)去除,最大去除率可达98.9％;反应后CS-nZⅥ颗粒扫描电镜及X射线能谱分析结果表明Cr占3.06wt％;等温吸附实验结果表明较好拟合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量达253.8 mg/g.     

羧甲基化沙柳木粉负载纳米零价铁对水中Pb2 的吸附性能

以羧甲基化沙柳木粉（CMS）为载体,采用液相还原法制备羧甲基化沙柳木粉负载纳米零价铁（NZVI/CMS）吸附剂。采用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对纳米零价铁（NZVI）和NZVI/CMS的微观结构进行表征。研究了不同吸附条件（吸附剂投加量、Pb2 初始浓度、吸附时间、吸附温度、Pb2 溶液pH值等因素）对CMS和NZVI/CMS吸附Pb2 性能的影响。表征结果显示：NZVI成功负载在了CMS上,负载之后的NZVI的分散性明显提高,团聚现象得到了有效的解决,CMS起到了分散NZVI颗粒的作用。吸附结果显示：当CMS和NZVI/CMS的投加量分别为0.05 g和0.01 g,Pb2 初始浓度为600 mg?L-1和400 mg?L-1,吸附时间均均为120 min,吸附温度为30℃,Pb2 溶液pH值分别为4.5和4.0时,CMS和CMS-NZVI对Pb2 的吸附量最大,分别为390.30 mg?g-1和535.50 mg?g-1。     

改性ZSM-5分子筛负载微生物去除废水中pb2+的研究

实验首先对ZSM-5分子筛(MS)进行碱改性,然后在经碱改性的ZSM-5分子筛(A-MS)上负载巨大芽孢杆菌,制备得到碱改性ZSM-5分子筛负载微生物(A-MS-BM)吸附剂,最后分别对MS、A-MS及A-MS-BM对含pb2+重金属离子废水进行吸附去除实验研究.结果表明:当pb2初始浓度为20 mg/L,吸附剂用量为1.0 g/L时,MS和A-MS对pb2+的去除率分别为84.35％和94.60％,A-MS较MS来说吸附平衡时间缩短至30 min,具有较高的吸附效率.利用A-MS-BM对pb2+进行吸附实验,与A-MS吸附剂相比,A-MS-BM对pb2+的去除率提高到99.80％.说明制备的A-MS-BM对pb2+具有很好的吸附效率,扩大了分子筛和微生物在水处理技术方面的应用范畴,为重金属废水的处理提供一种新的思路.     

Removal of Copper and Zinc from Ground Water by Granular Zero-Valent Iron: A Mechanistic Study

Designing water treatment systems with contaminant removal based on zero-valent iron (ZVI) requires an understanding of the formation of a series of iron oxyhydroxides produced during corrosion of the thermodynamically unstable ZVI core. X-ray diffractometry (XRD) and geochemical modelling were used to investigate the mechanisms of copper and zinc removal and the formation of iron oxyhydroxides in batch experiments at 4 and 25°C, over a period of 349 days. Copper removal was predominantly associated with a mineral product, which was unstable in an aerobic environment. Zinc and some copper were sequestered into the iron oxyhydroxide structure and did not redissolve when the pH was reduced. X-ray diffractometry and geochemical modelling suggest that ZVI reacted to form magnetite and lepidocrocite, with lepidocrocite being the most stable mineral observed under the experimental conditions. However, XRD analysis did not allow the identification of poorly crystalline intermediate or substituted products which were most likely also present.

Capsule Abstract

During zero-valent iron treatment heavy metal contaminants are sequestered into iron oxyhydroxide structures formed during corrosion.     

零价铁去除原水中三价砷的影响因素

该文就Fe(0)同步氧化吸附去除原水中的As(Ⅲ)的影响因素进行了研究。研究结果表明,当原水中的As(Ⅲ)的浓度为100μg/L时,在Fe(0)与As(Ⅲ)的质量比为1 000∶1,pH=5.0时,经过240 min接触时间,As(Ⅲ)的去除率达到90%以上,且As(Ⅲ)的去除率随溶解氧浓度的增加而增加。     

改性硅藻土对水体中Pb~(2+)的吸附性能研究

用氢氧化钠对吉林长白硅藻土进行改性,并研究了改性硅藻土对Pb2+吸附性能,讨论了硅藻土用量、pH、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明:硅藻土改性后对Pb2+的吸附性能明显提高,改性硅藻土对Pb2+的去除率可达70%;pH是影响吸附效果的最主要因素,pH=5～6时吸附效果最佳;温度对吸附效果影响不大;在Pb2+初始浓度为50mg/L时,硅藻土用量以5～6g/L为佳。     

实时合成含铅类水滑石处理含铅废水的研究

在模拟的含铅废水中同时加入Mg2＋和Al3＋，以NaOH和Na2CO3为沉淀剂，在Mg2＋、Al3＋共沉淀过程中Ph2＋能部分取代Mg2＋实时制备含铅类水滑石，并达到同时去除铅离子的目的。探讨了nMg＋Pb/nAl、nPb／n[Mg＋Pb]、pH值、晶化时间、铅初始浓度对去除率的影响。当n[Mg＋Pb/nAl、nPb/n[Mg＋Pb]为4和0．2，pH值为8-10，晶化时间12h以上，初始浓度在1000mg／L以下，铅去除率高达97％以上。XRD、Fr-IR对沉淀产物结构分析证实，实时合成的产物为含铅类水滑石。     

赤泥吸附废水中Mn2+的机理分析研究

选用固体废弃物赤泥为吸附剂,研究了其对Mn2+的去除能力及动力学特性,考察了溶液pH值、赤泥投入量、Mn2初始浓度对吸附效率的影响,并通过X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)与X射线能谱(XPS)等表征手段分析了赤泥去除Mn2的机理.结果 表明:当赤泥投加量为0.8g/L,Mn2+初始浓度为20 mg/L,pH值为6.0,反应24h后,赤泥对Mn2的去除率可达69.1％;增加赤泥投加量、提高溶液pH值以及降低污染物初始浓度有助于赤泥去除Mn2;该吸附过程符合Freundlich吸附等温式和准二级动力学模型;整个吸附过程主要受化学吸附控制,其中赤泥表面的O-C-O、Si-O-Al和Fe-O等活性基团对Mn2+去除有显著的影响,而且吸附后的Mn2+可被部分被氧化成高价的锰氧化物.     

Removal of Pb2+ from the aqueous solution by tartrate intercalated layered double hydroxides

Adsorption of Pb²⁺ ion by a tartrate intercalated MgAl layered double hydroxides (MgAl-TA LDHs) was studied. The adsorption isotherms and kinetics were investigated as a function of various experimental parameters using batch adsorption experiments. The results indicated that the adsorption isotherm was well described by Sips model. The kinetic adsorption data were fitted well to the pseudo-second-order kinetic equation. The adsorption of Pb²⁺ was controlled mainly by the chemical process combined with intraparticle diffusion. Parameters of adsorption thermodynamic suggested that the interaction of Pb²⁺ adsorbed by MgAl-TA LDHs adsorbents was thermodynamically spontaneous and endothermic.     

煤矸石基多孔材料对废水中Pb2+的吸附研究

以煤矸石为主要原料,采用发泡法制备煤矸石基多孔材料,并将其作为吸附剂用于对废水中Pb2+的吸附,研究了多孔材料的煅烧温度,多孔材料的添加量、吸附时间、Pb2+初始浓度等条件对Pb2+吸附效果的影响,研究结果表明:在反应温度为25℃,多孔材料投加量0.8 g,Pb2+初始浓度为100 mg/L,吸附时间为10 min时,煤矸石基多孔材料对Pb2+的最佳吸附率为99.92％,吸附量为12.48 mg/L.     

Removal of Cu2+ and Pb2+ ions from aqueous solutions by starch-graft-acrylic acid/montmorillonite superabsorbent nanocomposite hydrogels

In this study, the removal of copper(II) and lead(II) ions from aqueous solutions by Starch-graft-acrylic acid/montmorillonite (S-g-AA/MMT) nanocomposite hydrogels was investigated. For this purpose, various factors affecting the removal of heavy metal ions, such as treatment time with the solution, initial pH of the solution, initial metal ion concentration, and MMT content were investigated. The metal ion removal capacities of copolymers increased with increasing pH, and pH 4 was found to be the optimal pH value for maximum metal removal capacity. Adsorption data of the nanocomposite hydrogels were modeled by the pseudo-second-order kinetic equation in order to investigate heavy metal ions adsorption mechanism. The observed affinity order in competitive removal of heavy metals was found Cu²⁺ > Pb²⁺. The Freundlich equations were used to fit the equilibrium isotherms. The Freundlich adsorption law was applicable to be adsorption of metal ions onto nanocomposite hydrogel.     

改性沸石去除废水中Zn^2＋的试验

采用NaCl-MnO2联合的方式对天然斜发沸石进行改性,在静态条件下,对改性斜发沸石处理模拟含锌废水进行了试验研究,考察了吸附时间、吸附剂投量、Zn^2＋初始浓度和pH对改性斜发沸石吸附Zn^2＋的影响。结果表明：当温度为25℃、pH为5.0～6.0、Zn^2＋初始浓度≤50 m g/L时,按锌与改性斜发沸石质量比为1：40投加改性斜发沸石进行处理,Zn^2＋去除率可达90%以上,模拟含锌废水经改性沸石处理后,水中锌含量低于国家排放标准。改性斜发沸石对Zn^2＋的吸附规律符合Langm uir吸附等温线和准二级动力学模型,相关系数分别为0.927 5和0.999 2。