海藻活性炭及其铁改性Fenton体系去除水中抗生素研究

以大型海藻为原料,采用磷酸活化法制备海藻活性炭(SAC),并以海藻活性炭SAC为吸附剂,抗生素阿莫西林溶液为吸附质,考察了海藻活性炭SAC吸附阿莫西林的初始溶液浓度、pH值的影响。采用准一级、准二级动力学吸附模型对吸附动力学进行了分析。结果表明,海藻活性炭SAC对阿莫西林的吸附符合准二级动力学过程。采用水热法进一步对所制备的海藻活性炭SAC进行铁改性,组成了铁改性海藻活性炭Fenton体系,探讨了以不同比例铁改性海藻活性炭组成的可见光Fenton体系对水中阿莫西林溶液的COD去除率,Fe/SAC-3样品COD去除率为72.5%,具有最佳反应活性。     

介孔纳米羟基磷灰石对刚果红染料吸附性能的研究

以氯化钙、磷酸氢二铵、十六烷基三甲基溴化铵为原料，采用水热合成工艺制备了介孔纳米羟基磷灰石，并用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和比表面积分析仪对其进行物相、形貌和结构进行表征，然后着重研究了介孔纳米羟基磷灰石在各种不同条件下对刚果红染料的吸附性能。结果表明：介孔纳米羟基磷灰石的微观形貌为针棒状，比表面积为29.7376m²/g,平均孔径为41.558nm,孔体积为0.325196cm³/g。介孔纳米羟基磷灰石材料对刚果红染料具有较好的吸附性能，当溶液pH为7时，介孔纳米羟基磷灰石对刚果红吸附效果最好，最大吸附量可达183.77mg/g。通过模型拟合可知介孔纳米羟基磷灰石对刚果红的吸附过程符合准二级动力学模型和朗格缪尔等温吸附模型，属于自发的吸热过程。因此，介孔纳米羟基磷灰石可以作为绿色生物吸附剂用于染料的吸附。     

椰壳活性炭去除染料的应用研究

本文以农业废弃物椰壳为原材料,采用化学活化法制备生物炭-椰壳活性炭,利用椰壳活性炭作为吸附剂吸附去除水中阴离子染料刚果红和阳离子染料孔雀石绿,同时考察了不同因素对去除效果的影响以及最大吸附容量。结果表明:椰壳活性炭对刚果红和孔雀石绿都有很好的去除效果,去除率可达93.2%和96.5%,吸附容量可达228.1mg/g和258.6mg/g。     

白酒糟对刚果红和孔雀石绿的吸附机理研究

采用白酒糟吸附剂对模拟印染废水中刚果红(CR)和孔雀石绿(MG)进行生物吸附处理。在染料初始质量浓度100mg/L、吸附时间80min的条件下,当刚果红废水初始pH=7.0,白酒糟投加量为2g/L时,白酒糟对刚果红的吸附率为96.94%;当孔雀石绿废水初始pH=9.0,白酒糟投加量4g/L时,白酒糟对孔雀石绿的吸附率为95.12%。动力学研究表明,白酒糟对两种染料的吸附过程均符合准二阶动力学方程,表明该吸附过程以化学吸附为主。使用Freundlich等温吸附方程可较好的拟合白酒糟对两种染料的吸附,说明该吸附是以多分子层吸附为主。     

铁/石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附降解

目的合成铁/活性炭和铁/石墨烯材料,将其作为催化剂考察对水中亚甲基蓝染料的吸附和降解,制备出最优催化剂。方法探讨20℃时铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附能力、降解能力以及双氧水用量对其降解效果的影响,并研究铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附模式,计算动力学参数。结果当用相同质量、不同铁含量的铁/活性炭和铁/石墨烯材料吸附同一初始浓度的亚甲基蓝溶液时,纯活性炭和纯石墨烯的吸附效果最好,但其催化降解能力随铁含量的增大而增强。当铁的质量分数为20%时的铁/活性炭和铁/石墨烯为优选催化剂,其对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich方程模型,倾向于多层吸附。铁(20%)/石墨烯催化分解双氧水的活化能大于铁(20%)/活性炭作用时的活化能。结论体系中活化能适度能避免双氧水过度快速分解,从而可增加其对亚甲基蓝的作用时间,提高体系的催化降解效果。     

氯化锌活化法制备笋壳基活性炭的工艺研究

以笋壳为原料,采用氯化锌活化法制备活性炭,通过正交试验研究了氯化锌与笋壳质量比、氯化锌溶液浓度、活化温度、活化时间等因素对笋壳基活性炭的活化收率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响。研究表明,活化温度对活性炭性能的影响最显著;氯化锌活化法制备笋壳基活性炭的最佳条件为:m(氯化锌)/m(笋壳)=2:1,氯化锌溶液浓度为5%,活化温度为600℃,活化时间为90min。采用氮气吸附-脱附法对最佳条件下制备的活性炭进行表征,结果表明,该条件下制备的活性炭为中孔型活性炭。     

宁夏无烟煤基活性炭的制备及吸附性能研究

优化制备工艺,改善吸附性能,一直是活性炭研究的热点问题之一。研究了宁夏无烟煤基活性炭的制备及其吸附性能。分别通过混合、氯化锌化学活化、酸洗、中和和烘干等步骤,得到活性炭并测定了碘值。另外,通过活性炭对甲基橙溶液的吸附性能,运用正交试验法,分析了温度、甲基橙溶液浓度、活性炭用量和吸附时间等4个因素对吸附效果的影响。最佳吸附条件为:活性炭用量1.5g、吸附时间20min、甲基橙溶液的浓度30mg/L、温度50℃,此时脱除率达96.23%。     

介孔TiO2的合成及其对刚果红的吸附性能

分别以硫酸钛和钛酸丁酯为原料,采用水热法制备介孔TiO2,对制得的样品进行X射线衍射、N2吸附-脱附、表面羟基面密度测定等表征,并以刚果红为目标污染物研究样品的吸附性能。结果表明:所得样品均为介孔材料;由硫酸钛和钛酸丁酯制备TiO2的比表面积分别为153.2、314.3 m2/g,对刚果红的吸附率分别达到90%和70%以上,吸附速率符合拟二级动力学方程。     

铝基复合材料水解制氢及其水解产物的吸附性能

本研究以金属铝、低熔点金属镓、铟、锡以及无机盐NaCl和CaO等添加剂为原料,采用机械球磨法制备了具有高水解活性的铝基复合材料。研究了铝基复合材料的产氢性能及其水解产物对刚果红溶液的吸附性能,探究了初始浓度、水解产物质量以及环境温度对刚果红溶液吸附效果的影响。实验表明,NaCl加入量为10%的铝基复合材料Al alloys-10%NaCl具有最高的产氢率,其产氢率达83%。质量为1 g的Al alloys-10%NaCl在75 ℃水中的产氢量为1 020 mL。X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)结果表明,无机盐NaCl的加入,有效减小了Al颗粒的尺寸,使得水解产物颗粒更为细小,形成了纳米多孔结构的AlO(OH)。刚果红溶液吸附实验表明,Al alloys-10%NaCl的水解产物AlO(OH)对刚果红具有最佳的吸附效率,最大吸附率达到95%,且其对刚果红的吸附率随刚果红溶液的初始浓度、环境温度的升高而降低,随水解产物质量的增大而升高。     

活性炭负载Fe(Ⅲ)氧化物去除水中的磷酸根

利用活性炭负载铁氧化物制备了复合吸附剂,并用于水中磷酸根的去除.采用BET,SEM及XRD等手段对复合吸附剂的物理化学特性进行了表征,用静态吸附实验方法比较研究了复合吸附剂和活性炭从水溶液中吸附磷酸根的性质.结果表明:复合吸附剂具有快的吸附速度和高的吸附容量,其吸附磷酸根的性质受溶液pH值、铁含量及阴离子浓度的影响.在pH=3.0时,复合吸附剂对磷酸根的吸附容量为98.39 mg/g,而活性炭为78.90 mg/g.相比之下,Freundlich模型比Langmuir模型能更好地描述复合吸附剂和活性炭对磷酸根的吸附过程;而Lagergren二级方程却能很好地描述复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学.水合氧化铁/活性炭复合吸附剂吸附磷酸根为吸热过程.     

负载羟基磷灰石活性炭的制备及除氟性能

以NH4H2PO4为活化剂,采用物理-化学活化法对玉米秸秆活性炭的制备进行了系统研究;对制备出的活性炭进行羟基磷灰石(HAP)负载,并对负载HAP活性炭的水中氟离子吸附动力学、热力学进行了研究。结果表明,优化工艺条件为浸渍比1∶4、活化温度700℃、活化时间60min;负载HAP活性炭较活性炭比表面积减小约1倍,但除氟能力增加14倍;升高温度有利于吸附的进行,负载HAP活性炭吸附过程更符合Langmuir吸附模型,吸附过程中ΔG<0,ΔH 为20.08kJ/mol,ΔS 为72.14J/(mol·K);吸附过程符合一级动力学模型。     

微波热裂解-KOH活化制备杏壳活性炭及其对甲基橙的吸附性能

以陇东地区生物质废弃物杏壳为原料,采用微波热裂解-KOH活化联合法制备活性炭,研究了微波功率和时间,活化过程中KOH溶液的浓度、用量、浸渍时间、加热活化温度和时间对活性炭吸附性能的影响;以甲基橙为染料模拟印染废水,研究了甲基橙初始浓度、振荡吸附时间和活性炭用量对吸附效果的影响。结果表明:微波功率800W,热裂解30min,生物炭的收率为56%;KOH溶液的浓度为25%,碱/炭为2.5∶1,活化温度800℃,加热活化1.5h,所制备活性炭的碘吸附值为1332mg/g,比表面积为1223m2/g,总孔体积为0.68cm3/g,活性炭的得率为32.7%;甲基橙浓度为250mg/g,振荡吸附240min,活性炭用量为每100mL甲基橙溶液0.15g时,甲基橙去除率高达99.78%;吸附过程符合准二级动力学方程。     

新型铁基磁性活性炭制备及对刚果红吸附机理研究

以柚子皮为原料,采用简单的盐酸酸洗水活化法一步合成具有较强吸附性能且易分离的铁基磁性活性炭(MAC)。对MAC表面性质和孔道结构进行了表征,并测其在不同条件对刚果红吸附性能。结果表明,MAC-973具有较高的比表面积为675.4m~2/g,平均孔径为8.2nm,在外加磁场下能快速地从溶液中分离出来。在318℃时MAC-973对刚果红的单层最大吸附量高达146.20mg/g。MAC在染料废水处理领域具有较好的应用前景。     

La/FeOOH@PAC对反渗透浓缩液中有机膦酸盐阻垢剂HEDP的吸附性能研究

在反渗透脱盐过程中, 为了避免矿物质结垢广泛使用膦酸盐阻垢剂, 但这会对环境和浓缩液脱硬度产生不利影响, 需要在反渗透浓缩液处理前去除膦酸盐阻垢剂。本工作以活性炭(PAC)为载体, 采用共沉淀法制备了含有氢氧化镧与羟基氧化铁的复合材料(La/FeOOH@PAC), 利用La/Fe的协同作用提高吸附剂的吸附性能。采用不同手段对复合材料的结构和表面性质进行了表征, 并研究了其对模拟反渗透浓缩液中膦酸盐阻垢剂HEDP的吸附行为和性能, 考察了镧铁摩尔比、吸附时间、HEDP浓度和温度对其吸附性能的影响。实验结果表明: 制备的复合材料在298 K、pH=8.0和吸附剂用量为0.4 g/L的条件下, 其吸附等温线符合Langmuir模型, 理论最大吸附量为65.359 mg·g^-1, 吸附动力学可用拟二级动力学方程来描述, 同时吸附过程为自发放热过程。XPS分析表明吸附剂的主要吸附机理为与镧/铁连接的羟基基团和HEDP之间的配体交换作用。     

茶叶活性炭吸附处理溴酸根优化条件研究

利用废弃茶叶制备的活性炭吸附水中的溴酸盐,探讨不同条件下茶叶活性炭对溴酸根的吸附效果。结果表明:在吸附时间为30min,溶液p H值为5.0,活性炭投加量为120mg的条件下,茶叶活性炭对溴酸根的吸附效果最好,吸附去除率可达86%。     

桉树遗态结构HAP/C复合材料制备及表征

以桉树为植物模板,循环浸渍在磷酸氢二铵和氢氧化钠溶液中,得到一种新型的桉树遗态结构羟基磷灰石/碳(HAP/C)复合材料。通过X射线衍射仪、红外光谱和扫描电镜等手段对所制备的复合材料进行表征。结果表明:桉树遗态钙羟基磷灰石/碳复合材料(PBGC-HAP/C-E)主要由HAP和C组成,复合材料很好保留了桉树天然多孔分级的遗态特征,比表面积为159.8m~2/g。考察了所制备复合材料对典型重金属离子的吸附能力,研究发现其吸附能力优于市售活性炭,为水环境重金属污染处理提供了一种新材料。     

响应面法优化沙柳基活性炭的制备及其对磺胺类抗生素的吸附研究

以沙柳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。以磺胺二甲嘧啶钠(SMS)的吸附量为响应结果,采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法对磷酸浓度、活化温度和活化时间3个因素进行优化,得到活性炭(SPAC)的最佳制备条件是:磷酸质量分数为68.75%,活化温度577℃,活化时间48min。以SPAC为吸附剂,对水体中的SMS进行吸附研究,考察了吸附剂用量、吸附时间和溶液初始浓度对SPAC吸附效果的影响,并对吸附机理进行了探讨。     

桑枝杆废菌包制备磁性活性炭及其对废水中Pb~(2+)吸附动力学研究

以桑枝杆废菌包为原料制取活性炭,并与铁的氧化物反应制备出具有较强的磁分离性能和吸附能力的磁性活性炭复合材料,对该磁性活性炭进行表征及其对水中Pb~(2+)吸附性能的实验。实验结果表明,磁性活性炭Pb~(2+)有较大的吸附能力和吸附效率,吸附量随着时间的增加而增大,吸附动力学拟合参数结果符合二级动力方程,Freundlich方程拟合的结果能更好的描述吸附等温线,吉布斯自由能ΔG~00,而焓变ΔH~00表明吸附为吸热自发反应的过程,提升温度可以提高磁性活性炭的吸附能力。利用桑枝杆废菌包制备活性炭具有一定的经济研究价值,可以促进农业废弃物的回收利用。     

胺基改性二氧化硅气凝胶的制备及对刚果红的吸附性能

超轻多孔二氧化硅气凝胶具有极低密度、超高孔隙率和大比表面积的特点,是优异的吸附剂载体.但是,二氧化硅气凝胶骨架表面以硅羟基为主,对污染物的吸附选择性差、吸附容量低.本研究采用共前驱体的方法制备了胺基改性二氧化硅气凝胶块体材料,系统考察了其对模拟污染物阴离子染料刚果红的吸附性能.结果表明,胺基改性二氧化硅气凝胶对刚果红有优异的吸附性能,在较宽pH(3～9)范围内,吸附容量可达800～900 mg/g,吸附等温线符合Langmiur模型;胺基改性气凝胶对刚果红的吸附速率快,1 h内吸附量可达饱和吸附量的80％以上,吸附动力学符合准二级动力学模型;动态吸附实验也显示胺基改性气凝胶对刚果红具有优异的的吸附穿透容量.故改性二氧化硅气凝胶是一种性能优异的阴离子染料吸附剂.     

谷壳对水体中刚果红的吸附研究

本文研究了谷壳对水体中阴离子染料刚果红的吸附行为,分别考察了平衡时间、溶液pH值、吸附剂用量、刚果红溶液初始浓度及温度等因素对吸附性能的影响。