壳聚糖负载纳米零价铁对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

采用液相还原法制备纳米零价铁,使用质量分数为1％的壳聚糖对纳米零价铁进行改性,制备壳聚糖负载纳米零价铁吸附剂.考察pH、温度、吸附剂用量、吸附时间对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响.再进行正交试验,探究吸附剂对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件.使用X射线衍射仪、扫描电镜、红外光谱对吸附剂进行表征.结果 表明:吸附Cr(Ⅵ)的最佳条件是...     

污泥基生物炭负载纳米零价铁去除Cr(Ⅵ)的性能与机制

针对电镀、冶金、印染等行业产生的含铬废水所导致的环境污染难题,以城市污泥热解获得的污泥基生物炭(SB)为载体,制备了污泥基生物炭负载纳米零价铁(nZVI-SB)材料用于去除水中的Cr(Ⅵ),探究了铁炭质量比、初始pH值、投加量、温度等因素对去除Cr(Ⅵ)的影响。通过SEM-EDS、XRD和XPS等手段对n ZVI-SB去除Cr(Ⅵ)的机制进行分析。结果表明：n ZVI-SB对Cr(Ⅵ)废水具有较好的去除能力。在投加量0.5 g/L、初始pH=2、温度40℃条件下,Fe与SB质量比为1∶1的nZVI-SB(1∶1)对Cr(Ⅵ)吸附量最大为150.60 mg/g。Cr(Ⅵ)去除过程可通过Langmuir吸附等温式与准二级动力学方程进行拟合。nZVI-SB对Cr(Ⅵ)去除机制主要包括吸附、还原和共沉淀。本文表明污泥基生物炭与纳米零价铁可以协同发挥除Cr(Ⅵ)作用。     

酸洗铝制易拉罐去除废水中Cr(Ⅵ)的性能研究

以废弃的铝制易拉罐为原料,通过除漆、粉碎和酸洗制得酸洗铝易拉罐材料(AW-AlC)。采用SEM、XPS对材料进行了表征,探讨了AW-AlC对Cr(Ⅵ)的去除性能并对其反应产物及机理进行了分析。结果表明:当反应温度为30℃、溶液初始pH值为2.5、Cr(Ⅵ)的初始浓度为20 mg/L、AW-AlC投加量为5.5 g/L、反应时间为90min时,Cr(Ⅵ)去除率为97.68%。反应过程与一级动力学模型(R2=0.9512)能较好地吻合。AW-AlC去除Cr(Ⅵ)作用机理是零价铝直接还原作用以及多金属体系构成原电池的还原和吸附共同作用。     

三元水滑石负载的硫化纳米零价铁对铀的高效去除与机理研究

纳米零价铁材料(NZVI)被广泛用于环境中放射性核素U(VI)的去除,但是单纯的NZVI存在稳定性差、去除效果差等不足。本研究结合表面钝化技术与负载技术制备得到Ca-Mg-Al水滑石负载的硫化纳米零价铁材料(CMAL-SNZVI),并将其用于U(VI)的高效去除。结合宏观试验与光谱分析表征得到的结果表明, CMAL-SNZVI材料具有出色的理化性质与较高的活性,对水溶液中U(VI)的去除具有优良的效果,在2h内可以达到反应平衡,且最大吸附量可达175.7 mg·g–1。CMAL-SNZVI对U(VI)的去除主要是由吸附过程与氧化还原反应相结合的方式:吸附过程中U(VI)与材料中的CMAL基底、SNZVI的表层通过内层表面络合作用结合;还原过程中材料的NZVI内核将U(VI)还原成低毒难溶的U(IV)后去除。CMAL-SNZVI可为NZVI材料的改性方法提供新的研究方向,同时,CMAL-SNZVI在污染物去除方面表现优异,可以作为出色的环境修复材料。     

薰衣草提取液绿色合成生物炭负载纳米零价铁去除水中亚甲基蓝的研究

以薰衣草提取液为还原剂,白酒废水污泥生物炭(WSB)为载体,采用绿色合成法制备了生物炭负载纳米零价铁复合材料(nZVI@WSB),并将其用于亚甲基蓝(MB)废水的处理,利用扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDS)、透射电镜(TEM)、全自动比表面及孔隙度分析仪(BET)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射图谱(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对nZVI@WSB进行了表征,并考察了其对MB的吸附性能。结果表明：nZVI@WSB的比表面积和孔容增大、稳定性和反应活性增强。在投加量1.0g/L和不调节溶液初始pH的反应体系中,MB的去除率随着初始浓度的增加而升高,而升温也有利于MB的去除。nZVI@WSB对MB的吸附过程分别符合准二级动力学方程、Langmuir和Redlich-Peterson等温方程。热力学研究表明,nZVI@WSB吸附MB是自发、熵增的吸热过程。     

纳米零价铁基材料去除水中硝酸盐污染的研究进展

地下水和地表水中的硝酸盐污染成为一个日益严重的环境问题,通过经济有效的办法对硝酸盐污染进行控制或处理,甚至实现完全无害化,是非常必要且迫切的。纳米零价铁作为一种典型的工程纳米材料,在硝酸盐污染环境修复中有巨大的应用潜力。以纳米零价铁技术在硝酸根还原中的应用发展作为依据,该领域当前主要的研究工作集中于:(1)通过对纳米零价铁颗粒合成方法的探索和改进,提高其对高浓度硝酸盐废水的耐冲击能力,或与其他修复处理技术联用,增强其在原位修复中的适用性等;(2)研究环境条件(包括反应温度、溶解氧浓度、溶液初始pH,以及环境中其他竞争离子等)对纳米零价铁还原硝酸盐的影响规律,为该技术的工业推广提供理论支撑。然而,总结这些研究工作后发现该技术在向实用化进程中仍存在一些难点问题,尤其是零价铁技术使用寿命较短,硝酸根在体系内传质和吸附受限,产物(氮气)选择性低等。为此,在纳米零价铁材料的基础上,通过对其进行功能化改性,进而合成纳米铁基复合材料,作为更先进的技术替代。本文从负载型、双金属型、表面改性型几个方面对纳米铁基复合材料进行了归纳整理,重点阐述了不同复合体系在水中硝酸盐污染去除中展示出的优异于纯纳米零价铁...     

改性烟煤对废水中Cr(Ⅵ)吸附作用的研究

烟煤用HNO3氧化并在350℃左右煅烧改性后,具有较高的阳离子交换性能.以该改性烟煤作吸附材料处理电镀厂含铬(Ⅵ)废水,在酸性条件下具有较高的还原性和吸附性,可将废水中以CrO2-4和cr2O2-7两种形式存在的Cr(Ⅵ)完全还原成Cr3 ,具有较高的Cr(Ⅵ)去除率.研究表明,废水的pH值、吸附时间、搅拌、吸附温度、改性烟煤的用量和粒度等对Cr(Ⅵ)去除率影响较大,改性烟煤对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir方程.     

膨胀石墨负载零价铁的合成及其对水中Pb(II)去除效果与机制

以网络状孔型结构发达的膨胀石墨(EG)为载体, 采用化学沉积法制备负载零价铁(ZVI)的膨胀石墨(EG-ZVI)。利用SEM、XRD、FT-IR及XPS等对负载及反应前后的EG-ZVI进行表征, 探索了EG-ZVI对铅离子(Pb(II))的处理效果并对其反应产物及机理进行了分析。结果表明: 亚微米级ZVI成功负载到EG表面; 相比ZVI, EG-ZVI对Pb(II)的去除能力提升明显; EG-ZVI去除Pb(II)主要是吸附和还原作用的共同结果, 该过程符合一级动力学模型, 且控制步骤为化学反应过程。其还原过程是由负载在EG表面的ZVI腐蚀提供电子还原Pb(II)生成铅单质, 并进一步生成铅氧化物与氢氧化物; EG-ZVI能弥补ZVI在反应过程中生成惰性层导致去除效率低的不足, 使其在Pb(II)废水的实际修复中具有较高的应用前景。     

纳米零价铁对钨离子的吸附相平衡和动力学

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),并用PXRD、TEM、BET和XPS等表征手段对材料进行表征。探讨了初始钨(Ⅵ)浓度、纳米零价铁用量和初始pH值对纳米零价铁吸附钨(Ⅵ)性能的影响,测定了纳米零价铁对钨(Ⅵ)的吸附等温线和吸附动力学曲线。研究结果表明,制备的纳米零价铁具有典型的核-壳结构,其粒径在10~30nm之间,BET比表面积为53m~2/g。纳米零价铁对钨(Ⅵ)的回收率随着初始钨(Ⅵ)浓度和初始pH值的增大而减小。在25℃条件下,纳米零价铁对钨(Ⅵ)的平衡吸附容量为172.82mg/g。Langmuir等温线方程可以很好地拟合纳米零价铁对钨(Ⅵ)的吸附等温线,且纳米零价铁对钨(Ⅵ)吸附动力学曲线符合准二级动力学模型。     

用有机膨润土吸附处理含铬(Ⅵ)废水的研究

采用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)对天然膨润土进行了有机改性处理,并在静态条件下,进行了有机膨润土对含Cr(Ⅵ)工业废水的吸附试验.研究了CTMAB浓度、有机膨润土用量、废水pH值、搅拌时间等因素对Cr(Ⅵ)去除率的影响,确定了用有机膨润土处理含Cr(Ⅵ)废水的适宜条件.结果表明,有机膨润土能有效地除去废水中的Cr(Ⅵ),其最佳工艺条件为废水pH值3.0～5.0、搅拌时间约30 min、有机膨润土用量10 g/L,按该工艺条件对含Cr(Ⅵ)35 mg/L左右的废水进行处理,铬的去除率达到98.0%以上,处理后的水样中Cr(Ⅵ)含量小于0.50 mg/L,达到国家排放标准.     

热解炭去除污水中Cr(Ⅵ)（英文）

以胡桃壳在450℃裂解得到生物质炭BC450,以胡桃壳与20%沥青砂在450℃裂解得到BCTS20,与商业活性炭(CAC)进行对比研究去除污水中Cr(Ⅵ)的能力。与BC450相比,BCTS20具有更丰富的表面官能团。在适当条件下,BC450、BCTS20、CAC对Cr(Ⅵ)的去除率分别为80.47%、90.01%、95.69%。采用Langmuir、Freundlich、D-R模型研究吸附等温线,其中Langmuir模型最佳。BC450、BCTS20、CAC的最大Langmuir吸附容量分别为36.55、49.76、51.94 mg/g。这些炭材料对Cr(Ⅵ)的吸附可能归因于由离子交换、静电作用与螯合作用引起的化学过程。     

混合菌液去除水中Cr(Ⅵ)影响因素的研究

通过实验室里用LB培养基(每1 000 mL含氯化钠10 g,蛋白胨10 g,酵母粉5 g)驯化得到的混合菌液,研究了在不同Cr(Ⅵ)初始浓度、不同初始pH值、不同初始盐度及添加不同碳源时Cr(Ⅵ)的去除效果。结果表明:在初始pH=9时,Cr(Ⅵ)的去除率最高,不同碳源中添加葡萄糖时,得到最高Cr(Ⅵ)去除率,对Cr(Ⅵ)去除抑制最大的是苯酚。Cr(Ⅵ)初始浓度越高,对于微生物毒性越大,去除率越低,低浓度盐利于菌种生长,而高浓度的盐(盐质量浓度≥6%)对混合菌种的生长有强烈的抑制作用。     

粉煤灰负载壳聚糖吸附剂处理水中Cr(Ⅵ)的研究

将粉煤灰与壳聚糖复合得到一种负载吸附剂,研究了其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附,详细探讨了固体吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件.结果表明,该吸附刺对Cr<Ⅵ)具有较好的吸附性能,最佳吸附条件是:温度为25℃,pH=5,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20mg/L,吸附剂用量为10g/L,吸附时间为1h,Cr(Ⅵ)的去除率可以达到90%以上.     

酸洗铝制易拉罐去除废水中Cr(VI)的性能研究

以废弃的铝制易拉罐为原料,通过除漆、粉碎和酸洗制得酸洗铝易拉罐材料(AW?AlC)。采用SEM、XPS对材料进行了表征,探讨了AW?AlC对Cr(VI)的去除性能并对其反应产物及机理进行了分析。结果表明:当/L、AW?AlC投加量为5.5 g/L、反应时间为900.9512)能较好地吻合。AW?AlC去除Cr(VI)作用机理是零价铝直接还原作用以及多金属体系构成原电池的还原和吸附共同作用。     

纳米零价铁液相还原制备及其对水中Pb~(2+)的去除作用

为研究液相还原法制备的纳米零价铁去除Pb~(2+)的机理,在液相还原法的基础上加入有机高分子材料,制备纳米零价铁;利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其进行表征;研究不同时间时离子初始浓度和溶液初始p H值对纳米零价铁去除Pb~(2+)的影响。结果表明:纳米零价铁对Pb~(2+)的去除在120 min内基本达到平衡,当Pb~(2+)初始浓度为50、100 mg/L、纳米零价铁添加量为1 g/L时,Pb~(2+)去除率达99%以上;p H值从2.0增大至3.0时,Pb~(2+)的去除率从41.47%增大至73.58%;p H值从3.0增大至4.0时,Pb~(2+)去除率从73.58%增大至92.62%;动力学拟合结果表明,纳米零价铁去除Pb~(2+)的过程符合准二级动力学模型;纳米零价铁去除Pb~(2+)的机制主要是氧化还原和共沉淀。     

复合絮凝剂PAC-CTS处理废水中的Cr(Ⅵ)

采用自制的复合絮凝剂聚合氯化铝-壳聚糖(PAC-CTS),在不同实验条件(Cr6+初始浓度及药剂投入量、T、t)下,以PAC-CTS(B=2.0,C=1/10,η=800mpa.s)对Cr6+拟废水做去除试验。最后得出处理含Cr6+六价铬废水的最佳条件:复合絮凝剂PAC-CTS在pH=8,初始Cr6+浓度50mg/L,投入量为120mg/L,室温反应90min的条件下,其Cr6+去除率可达到95%以上。     

纳米零价铁的改性及其应用研究进展

铁化学性质活泼,来源丰富,尤其纳米零价铁材料以其尺度小、表面效应大、吸附能力强等特点,近年来在重金属废水处理和土壤修复方面显示出了众多的优势,被看作一种有着广阔应用前景的新材料。但纳米零价铁因其易氧化、易团聚的特点,在实际应用中受到一定限制,因此一般利用表面修饰法对无机纳米颗粒的表面进行改性处理,通过改变颗粒表面物理化学性质,如表面能、组成、结构、官能团、光性、电性及吸附性能等,达到颗粒均匀稳定分散于体系中的目的。综述了目前纳米零价铁的改性研究进展,包括改性材料种类、改性方法、改性效果等,同时对改性纳米铁材料在应用中存在的问题和研究方向提出了建议。