热改性高硅煤矸石对甲基橙的吸附性能研究

用煅烧的方法对高硅煤矸石进行热改性，制备出热改性煤矸石。采用吸附热力学模型拟合热改性煤矸石对甲基橙的吸附特性，并结合XRD和SEM分析表征手段探讨了其吸附机制。结果表明：热改性煤矸石结构变得疏松，孔隙率增加。在650℃煅烧2 h得到的热改性煤矸石对甲基橙的吸附量和去除率最大，其最佳吸附条件为：吸附温度为25℃(常温)，吸附时间为1 h，热改性煤矸石加入量为6 g·L^-1，甲基橙初始质量浓度为50 mg·L^-1。热改性煤矸石对甲基橙溶液的吸附符合Langmuir模型和Freundlich模型，但更适合用Langmuir模型进行表述，属于单分子层吸附。热改性煤矸石对甲基橙的吸附体系稳定性较差，但吸附过程易于进行。     

改性酵母载纳米铁对水中甲基橙的吸附性能研究

以改性酵母为载体、烟叶提取液为还原剂,制备了改性酵母载纳米铁(Fe NPs/SC_M),并将其用于去除水中甲基橙,通过考察初始pH值、Fe NPs/SC_M投加量、甲基橙初始浓度、温度、无机阴离子等对甲基橙去除率的影响,研究其对甲基橙的吸附性能,同时对其吸附动力学、等温吸附模型及吸附热力学进行了探究。结果表明：初始pH值为4.0～9.0时对甲基橙去除率的影响较小,甲基橙去除率随Fe NPs/SC_M投加量的增加而升高,随甲基橙初始浓度的增加和温度的升高而降低;无机阴离子会降低甲基橙去除率,其影响大小为：HCO^-₃>SO■>HPO■>NO^-₃>Cl^-;在30℃、pH值为6.3的条件下,5.0 g·L^-1 Fe NPs/SC_M对50 mg·L^-1甲基橙的去除率和去除量(以纯铁计)分别为93.50%±0.38%和523 mg·g     

改性木质素基水凝胶的制备及其对Cr（Ⅵ）和甲基橙的吸附研究

以木质素磺酸钠(LS-Na)为基础,通过接枝共聚反应引入阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC),制备了改性木质素基水凝胶(MLH),利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征,并研究了其对模拟混合废水中Cr(Ⅵ)和甲基橙的竞争吸附作用及影响因素,同时开展了吸附动力学和等温吸附模型研究。结果表明,在pH值为5、MLH投加量为0.10 g、初始浓度为200 mg·L^-1、温度为30℃的条件下,Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附量分别为54.14 mg·g^-1和42.91 mg·g^-1;MLH对Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,Cr(Ⅵ)和甲基橙在MLH表面存在竞争吸附,且Cr(Ⅵ)更具被吸附优势;模拟混合废水中无机盐离子的存在会抑制MLH对Cr(Ⅵ)和甲基橙的吸附;MLH具有较好的重复再生性能。     

高锰酸钾改性秸秆生物质炭及对氨氮的吸附研究

研究中改性生物质炭分别以玉米秸秆和玉米秸秆叶片为原料,高锰酸钾为改性剂,在600℃氮气氛中煅烧制成两种生物质炭复合材料,分别为Mn-BC-1,Mn-BC-2。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱等测试手段对两种改性生物质炭的结构和性能进行了表征,并对氨氮进行动力学和等温吸附模型拟合。结果表明：Mn-BC-1形貌以长孔道结构为主,Mn-BC-2形貌主要呈现平面蜂窝状结构;两种改性生物质炭表面含有缔合-OH基团,且Mn-BC-2比Mn-BC-1表面-OH和-COOH基团多;Mn-BC-1和Mn-BC-2对氨氮平衡吸附量分别为14.12mg·g^-1和36.68mg·g^-1,且在吸附时间为30 min和50 min时达到吸附平衡,均符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

油茶果壳生物炭对氮磷污染物的吸附性能研究

为了寻求农林废弃物的资源化利用途径和开发低成本、高效的氮磷污染物吸附剂,本研究以油茶果壳为原料,制备生物炭应用于氮磷污染物的吸附特性研究。结果表明,热解温度为300℃的油茶果壳炭孔隙结构发达,含氧官能团丰富,有利于氮磷污染物的吸附;当生物炭投加量为0.01g、NH₄Cl和KH₂PO₄的浓度为100mg·L^-1、pH值为8时,吸附效果最好,NH₄⁺吸附量为66.9mg·g^-1,PO₄^3-吸附量为193.76mg·g^-1。油茶果壳炭对氮磷污染物的吸附过程更符合准一级动力学模型和Langmuir等温模型。     

CTAB改性铁柱撑膨润土对苯酚的吸附

为了研究膨润土对含酚废水的吸附性能,采用羟基铁柱撑剂对钠基膨润土进行预改性,随后用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性,制备CTAB改性铁柱撑膨润土。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)和场发射扫描电镜(FESEM)对改性膨润土的结构和性能进行表征。考察了吸附剂用量、吸附时间、吸附温度、苯酚初始浓度和pH值对吸附性能的影响,研究了吸附热力学和吸附动力学规律。结果表明,CTAB进入铁柱撑膨润土的层间和表面。当吸附剂用量为3 g·L^-1、吸附时间为60 min、吸附温度为25 ℃、苯酚初始浓度为300 mg·L^-1、苯酚初始pH值为7时,改性膨润土吸附量达到29.7 mg·g^-1,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich热力学模型。     

香蕉皮生物炭及生物质吸附水中六价铬的研究

利用生物质香蕉皮和生物炭香蕉皮作为吸附剂,探究吸附剂性质、吸附剂量、pH、铬溶液初始浓度、震荡时间对香蕉皮吸附Cr⁶⁺效果的影响。结果表明：生物质香蕉皮的吸附效果高于生物炭香蕉皮的吸附效果,最佳吸附条件为：不做任何改性处理、吸附剂量0.2 g、模拟废液pH为2、Cr⁶⁺初始浓度为12.5 mg/mL、震荡时间45 min,在此条件下香蕉皮对Cr⁶⁺的去除率为98.77%、单位吸附量为6.17 mg/g,经吸附处理后的溶液含Cr⁶⁺浓度为0.15 mg/mL。     

改性氧化铝对饮用水中氟离子的吸附性能研究

采用浸渍法制备ZrCl₄改性γ-Al₂O₃吸附剂,探究了吸附剂用量、初始F-浓度、吸附时间以及溶液pH值对吸附量的影响。结果表明,ZrCl₄改性浓度为2(wt)%,吸附剂ZrCl₄-Al₂O₃投加量为4g·L^-1,溶液初始pH值为4,吸附温度为25℃,吸附时间为24h时,吸附效果最好,吸附量为17.08mg·g^-1,相较于未改性γ-Al₂O₃提高了149.4%。吸附过程符合Freundlich吸附等温方程和准二级动力学模型,是一种优势放热吸附过程。     

玉米秸秆生物质炭对铅的吸附动力学特征

选用玉米秸秆为原材料,采用限氧裂解法制备生物质炭。研究了其对Pb⁽²⁺⁾的吸附动力学特征,并探讨了不同温度、pH值、离子强度对吸附效果的影响。结果表明,生物质炭对Pb(2+)的吸附动力学特征,并探讨了不同温度、pH值、离子强度对吸附效果的影响。结果表明,生物质炭对Pb⁽²⁺⁾的吸附过程均表现一致,0(2+)的吸附过程均表现一致,0⁴ h内为快速吸附阶段,吸附速率较快,此后呈现为慢速吸附阶段,直至30 h基本达到吸附平衡。随着温度(254 h内为快速吸附阶段,吸附速率较快,此后呈现为慢速吸附阶段,直至30 h基本达到吸附平衡。随着温度(25⁵5℃)和pH值(355℃)和pH值(3⁶)的升高,生物质炭对Pb6)的升高,生物质炭对Pb⁽²⁺⁾的饱和吸附量增加。而随着离子强度(CaCl_20.005(2+)的饱和吸附量增加。而随着离子强度(CaCl_20.005⁰.05 mol/L)的增大,生物质炭对Pb0.05 mol/L)的增大,生物质炭对Pb⁽²⁺⁾的饱和吸附量降低。拉格朗日准二级动力学方程能更好的拟合生物质炭对Pb(2+)的饱和吸附量降低。拉格朗日准二级动力学方程能更好的拟合生物质炭对Pb⁽²⁺⁾的吸附过程。说明该吸附过程为化学吸附。且内扩散模型对吸附初始阶段的数据拟合效果也较好,这表明Pb(2+)的吸附过程。说明该吸附过程为化学吸附。且内扩散模型对吸附初始阶段的数据拟合效果也较好,这表明Pb⁽²⁺⁾在生物质炭上吸附速率同时受颗粒内扩散过程和外扩散过程的控制。     

凹凸棒土/壳聚糖复合物的制备和吸附性能探究

以凹凸棒土为载体，将壳聚糖负载于凹凸棒土，得到凹凸棒土/壳聚糖(AT/CTS)改性吸附剂，用于染料废水的处理。利用紫外光谱、红外光谱和X射线衍射对AT/CTS的结构进行分析，初步探讨了AT/CTS对染料亚甲基蓝吸附性能的影响因素。结果表明：最佳吸附性能出现在吸附剂用量为10 mg、10 mL初始质量浓度70 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液、温度30℃、pH值为13和吸附时间30 min时，此时的平均吸附率达到98.5%。同时AT/CTS吸附剂对亚甲基蓝吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附过程符合Langmuir等温方程。     

硅藻土改性及其吸附性能的研究

对硅藻土进行酸洗改性、钡盐沉积改性、溴化十六烷基三甲胺改性,探讨了改性硅藻土作为吸附剂对甲基橙染料的吸附影响。实验结果发现：在酸洗改性中,当溶液p H=2、硅藻土投放量5 g、吸附时间为70 min,改性硅藻土对甲基橙溶液的去除率达到最佳;在钡盐沉积改性中,当溶液p H=2、钡盐质量浓度为0.15 mol·L^-1、振荡时间为60 min,改性硅藻土对甲基橙溶液的去除率达到最佳;在溴化十六烷基三甲胺改性中,当溶液p H=2、改性硅藻土投入量为0.07 g、吸附时间为2 h的情况下,改性硅藻土对甲基橙的去除率达到最高。     

磁性海藻生物炭制备及高效去除水中甲基橙的应用

采用原位沉淀法制备磁性海藻生物炭复合材料，考察复合材料对水中偶氮染料甲基橙的吸附/氧化去除效果，利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶交换红外光谱、N₂吸附脱附仪、X射线衍射仪和磁强计等对复合材料进行表征，考察材料投加量、H₂O₂投加量、pH和温度等条件对去除效果的影响。实验结果表明，复合材料孔隙发达，比表面积达到388.56 m²/g，具有超顺磁性，磁化强度为31.38 emu/g；复合材料去除甲基橙的最佳条件：材料投加量为5 mg,H₂O₂投加量为50μL，初始pH为3，温度为35℃。磁性海藻生物炭复合材料去除甲基橙表现出催化降解和吸附的协同作用，甲基橙的去除率可达99.4%。制备的磁性海藻生物炭复合材料具有稳定、易磁分离和重复利用性好的优点，有开发成为新型水处理剂的潜力。     

Cu/Co掺杂多孔炭活化过硫酸盐降解水中硝基酚研究

以MOF-74为模板制备了Cu/Co双金属掺杂多孔炭催化剂。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N₂物理吸附/脱附等对催化剂结构进行了表征。研究并阐释了Cu/Co双金属掺杂多孔炭催化剂活化过一硫酸盐(PMS)氧化降解4-硝基酚性能及机理。结果表明，在投加100 mg·L^-1催化剂、2 g·L^-1 PMS、初始pH为6时，15 min内硝基酚(60 mg·L^-1)去除率达98%以上。降解反应符合伪一级反应动力学模型。催化剂循环反应4次，降解率均高于90%。猝灭实验及电子顺磁共振分析表明自由基(·SO₄^-、·OH、·O₂^-)和非自由基(¹O₂)均参与了降解反应。在反应过程中，Co²⁺/Co³⁺和Cu+/Cu²⁺的氧化还原循环有效活化了PMS并促进活性氧化物种的生成，从而提升了催化剂...     

紧实型GO/PVDF复合膜对有机染料的去除性能研究

采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜，利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜，对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察，并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料，对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果显示，膜的纯水通量从45.10 L/(m²·h)增加到58.40 L/(m²·h)。GO含量为0.50%(质量)时(M2)，膜的综合性能较优。GO/PVDF复合膜对罗丹明B的吸附效果较好，1.5 d之后，M0~M3的吸附量分别为1.02、1.24、1.79和1.49 mg/g。乙醇对罗丹明B的脱色率达到80%以上。膜对甲基橙的吸附效果较差，M2的吸附量仅为0.46 mg/g，0.10 mol/L HCl溶液对甲基橙脱色率达到86%以上。膜对两种染料的截留率均保持在57.60%和57.20%以上。为纳米材料改性有机膜的制备以及对有机染料的去除提供了一定的科学依据。     

改性花生壳生物炭对四环素的吸附性能研究

以农林废弃物花生壳为原料,分别经氢氧化钾、磷酸改性后,采用高温热解法制备了改性花生壳生物炭KBC、PBC,通过SEM、XRD、BET、FTIR等对其结构进行了表征,考察了改性花生壳生物炭投加量、pH值、吸附时间等因素对四环素吸附效果的影响,并通过吸附动力学、等温吸附模型及吸附热力学探究了吸附机理。结果表明,相较于未改性花生壳生物炭,KBC、PBC的表面维管束结构破碎程度更大,比表面积、总孔容大幅增加,但其晶能结构并未发生明显变化;在25℃、pH值为2、KBC投加量为0.06 g、吸附时间为180 min、四环素浓度为50 mg·L^-1的条件下,四环素去除率达到99.88%;吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,属于多层吸附,吸附过程受多种吸附机制的影响。     

原位法合成螺吡喃功能化的UiO-66光响应吸附剂及其性能研究

传统吸附剂孔道结构和表面性质固定，往往难以兼顾高效吸附和脱附。采用原位合成法，制备螺吡喃功能化的金属有机骨架UiO-66,在其孔结构中构筑可光控调节的光响应吸附活性位。以阴离子染料甲基橙为吸附质模型，考查材料对吸附质的吸附及脱附性能。经紫外光照射后，样品OP-US对甲基橙的平衡吸附量从33.84 mg·g^-1上升至42.41 mg·g^-1,提升了25.32%;经可见光照后，甲基橙的脱附量比紫外光照时提升了51%。通过光照刺激改变UiO-66孔笼中螺吡喃分子的构型及表面电荷性质，即对吸附活性位进行光控调节，在不同光照条件下实现对吸附质的高效吸附和有效脱附，为新型高效吸附剂的制备和金属有机骨架材料的应用提供思路。     

Fe载入生物质活性碳的制备及吸附性能研究

以生物质活性碳为碳基体，选取Fe Cl₃·6H₂O、Fe SO₄·7H₂O为铁源，通过化学共沉淀法、水热法两种方式制备出磁性Fe载入的多孔生物质碳材料。利用N₂吸附脱附(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等对所制备的样品进行表征。结果表明，共沉淀法制备的磁性生物质碳的表面积为596.9m²·g^-1，对罗丹明B的最大吸附量可达到241.53mg·g^-1。进一步研究表明，吸附过程符合Langmuir等温线和准二级动力学方程，是一个自发的吸热过程。     

氯化铁改性甘蔗渣炭吸附氨态氮的研究

以甘蔗渣为原材料,450℃下制备了生物质炭,并用氯化铁作为改性剂对甘蔗渣炭进行改性。探讨了氯化铁改性甘蔗渣炭对氨氮吸附的影响因素及最佳吸附条件,并进一步讨论了其吸附机理。根据响应面实验结果,确定改性甘蔗渣炭对氨氮的最佳吸附条件为:氨氮初始质量浓度为25mg·L~(-1)、pH=10、吸附时间为190min,在此条件下,改性炭的吸附容量为2.65mg·g~(-1)。对实验结果进行数据拟合分析,Langmuir等温吸附方程可以描述常温下改性前后的甘蔗渣生物质炭对氨氮吸附表面吸附机理。吸附动力学研究表明,假二阶动力学方程可以更好地描述动力学吸附过程,改性炭吸附氨氮的过程主要以化学吸附为主。     

苯基有机物在硅油类溶剂上的吸收传质性能实验探讨

焦油脱除是生物质气化规模化应用的瓶颈之一,目前研究主要集中于焦油的脱除效果、吸收剂的筛选和吸收系统工艺的设计,对核心吸收单元的传质机理探索较少。搭建生物质焦油模拟物吸收评价装置,选取苯和甲苯为焦油模拟物,对硅油类为代表的吸收剂展开传质性能研究。初步探讨吸收性能与吸收剂所含基团之间的作用关系,分析不同黏度甲基硅油对吸收过程的影响。结果表明：硅油类吸收剂对两种模拟物具有较好吸收性能,苯甲基硅油、氨基硅油、甲基硅油、水性硅油对苯的单位吸收量由517 mg·L^-1降低到96 mg·L^-1;对甲苯的单位吸收量由488 mg·L^-1降低到157 mg·L^-1,氨基和苯环的存在可明显地改善焦油吸收量。甲苯的吸收能力随着黏度的增大呈现线性变化,而苯的吸收能力呈现指数性降低,拟合得到了体积吸收系数和黏度的关联曲线。     

改性活性炭对甲基橙的吸附

用盐酸和氨水对活性炭进行改性获得改性活性炭,将其用于处理甲基橙废水,考察了改性条件、振荡速度和温度等因素对甲基橙吸附性能的影响,采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合,并分析吸附过程的热力学特征. 结果表明,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附效果优于氨水改性活性炭,在甲基橙初始浓度60 mg/L、溶液体积50 mL、温度20℃、振荡速度100 r/min、盐酸改性活性炭投加量0.2 g时,24 h基本达到吸附平衡,甲基橙去除率为93.7%. 不同温度下,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附符合Langmuir(RC2>0.95)和Freundlich(RC2>0.97)吸附等温模型,饱和吸附量达112.7 mg/g. 热力学参数DG0<0,DH0>0,DS0>0,表明盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附是自发吸热反应,其吸附动力学可用准二级动力学方程描述,随振荡速度增加,吸附速率常数增加.