黄磷渣制备二氧化硅吸附Pb2+的性能研究

为了探究水体中Pb²⁺有效去除方法，以黄磷渣为原料实现二氧化硅的制备、纯化及表征，以其为媒介探究不同因素下对Pb²⁺的吸附性能。结果表明：SiO₂表面成功接枝KH570,传质动力随吸附时间的增加逐渐减弱，吸附缓慢，吸附容量在30 min时饱和达到9.51 mg/g; 60 min后发生解析，导致吸附容量下降至9.38 mg/g。随着温度升高和溶液Pb²⁺浓度的增大，活性位点与Pb²⁺有效碰撞的机率增大，吸附容量达到12.3 mg/g;随着pH值升高吸附容量增大。笔者采用Langmuir和Freundlich模型探索吸附剂对Pb²⁺的吸附行为发现：Langmuir模型等温吸附适合描述吸附剂对Pb²⁺的吸附行为，且SiO₂对Pb²⁺的吸附符合二级动力学行为。     

改性生物炭对Pb2+和Cd2+吸附性能及机理研究

分别通过磷酸、氢氧化钾、铁及微波对小麦秸秆生物炭进行改性,探究改性生物炭投加量、溶液初始pH及重金属离子浓度对重金属Pb²⁺及Cd²⁺的吸附影响及改性生物炭对重金属的吸附机理。结果表明,磷酸及氢氧化钾改性使生物炭表面坍塌且孔隙结构连通,铁改性使比表面积降低,微波改性使生物炭产生少量孔隙。磷酸改性促进—OH及■的生成,氢氧化钾及铁改性促进—OH的生成,微波改性对生物炭基团的影响较小。改性方法的优异性依次为磷酸改性、铁改性、氢氧化钾改性及微波改性,改性生物炭添加量的增加能够增强对于重金属的吸附,溶液pH为弱碱性时对于Pb²⁺的吸附效果最佳,Cd²⁺的吸附效果随着溶液pH增加而增大,Langmuir等温吸附方程能较好反映改性生物炭对于Pb²⁺及Cd²⁺的吸附。     

木质素磺酸钙对Pb2+污染土固化效果的研究

文中以受铅污染的杨凌黄土为研究对象,以木质素磺酸钙为改良剂,通过无侧限抗压强度试验、崩解试验和渗透试验,以及对土体浸提液的pH和电导率进行测试,揭示木质素磺酸钙对Pb²⁺重金属污染土稳定固化的效果。结果表明：随着木质素磺酸钙掺量的增加,固化土的无侧限抗压强度和水稳性均先增大后减小,渗透系数先减小后增大,pH值和电导率值均不断增大;木质素磺酸钙对Pb²⁺污染土改良的最佳比例范围是0.5%～1.0%,在此范围内,木质素磺酸钙对于提高污染土的无侧限抗压强度、水稳性以及减小土的渗透性均有明显效果。     

改性γ-聚谷氨酸去除重金属Pb2+性能研究

研究了不同改性水平的γ-聚谷氨酸(以下简写为γ-PGA)吸附去除水体中重金属离子Pb2+的性能影响。研究结果表明,交联改性后的γ-PGA与未改性的γ-PGA相比,具有更好的Pb2+吸附性能,在将改性γ-PGA加入到含有Pb2+的水体中并均匀混合之后,随着交联度的提高,改性γ-PGA吸附Pb2+的性能逐渐增加,但在吸附最终结束时,不同改性的γ-PGA对Pb2+吸附去除率均在99%以上。在吸附去除Pb2+影响因素分析中发现Pb2+初始质量浓度和溶液pH对不同改性的γ-PGA吸附去除Pb2+性能的影响较大。随着Pb2+质量浓度的增加,不同改性水平γ-PGA对Pb2+的去除率均略有一定程度的下降。当溶液的pH控制在中性或者偏碱性时,25%改性γ-PGA对Pb2+的去除率能够保持在99%以上,当pH降至4.5和3时,Pb2+去除率分别降为90.76%和78.46%。     

生物炭吸附溶液中Pb2+的定性及定量研究

由木质纤维素类生物质经过热解制得的生物炭能够高效地吸附污水中的重金属离子,将其作为Pb²⁺吸附剂,具有广阔的应用前景。本文以松木与大豆秸秆为原料,分别在400、600、800℃下制备了生物炭,考察了其理化特性与吸附性能之间的关系,并对各吸附机制的相对贡献进行了定性及定量分析。研究结果表明：大豆秸秆生物炭的吸附性能(最大吸附容量分别为209.35、180.62和226.64 mg·g^-1)远优于松木生物炭的(4.62、12.02和23.47 mg·g^-1)。6种生物炭对Pb²⁺的吸附过程都符合Langmuir模型和拟二级动力学模型,以化学吸附为主,受物理微观结构的影响较小。阳离子交换在生物炭吸附Pb²⁺过程中占据重要作用,其中Ca²⁺的交换能力最强。Pb²⁺在生物炭表面的矿物沉淀主要为水白铅矿和碳酸铅。矿物质沉淀(贡献占比21.9%～76.8%)和阳离子交换(18.1%～72.5%)是大豆秸秆炭和松木炭对Pb²⁺的...     

磁性壳聚糖微球制备及其对Pb2+的吸附性能研究

课题利用化学共沉淀法制备出Fe₃O₄粒子,在壳聚糖溶液中加入Fe₃O₄粒子进行改性,成功制备出磁性壳聚糖微球。课题以Pb²⁺作为吸附目标,探究了磁性壳聚糖微球对Pb²⁺的吸附的最优条件,并对磁性壳聚糖微球进行回收、再利用。结果表明,50 mL,50 mg/L Pb²⁺溶液投加量为150 mg、pH为6、温度35℃、时间为1 h是吸附实验的最佳条件,制备的吸附剂具有较好的吸附量和Pb²⁺去除率,且能够实现回收再生,具有环境友好性。     

天然膨润土吸附水中Pb2+的影响因素和动力学规律

通过静态实验探讨了膨润土用量、Pb2+初始质量浓度、初始pH值、温度等对天然膨润土吸附水中Pb2+的影响和其吸附动力学规律。结果表明,随着温度或Pb2+初始质量浓度的增加,天然膨润土对Pb2+的吸附量增加;但随着膨润土用量的增加,吸附量减小。在pH值为3～7时随着pH值的增加,吸附量增加。此外,天然膨润土吸附Pb2+的的动力学规律符合Lagergren准二级反应模型,并且吸附速度较快,吸附60min后基本达到平衡。     

固定化耐酸曲霉对Pb2+的去除及机理研究

固定化微生物技术凭借处理效率高、投入成本低的优势在重金属废水处理领域应用颇为广泛,然而相关的重金属去除机理尚不明确。以从酸性矿山废水中筛出的耐酸曲霉Aspergillus sp. MF1作为研究对象,对其进行固定化处理,运用亚细胞分离技术以及五步提取法并通过SEM、FTIR表征初步揭示固定化Aspergillus sp. MF1去除Pb²⁺的机理。研究结果表明,在pH为3.5,初始Pb²⁺质量浓度为10 mg/L时,固定化Aspergillus sp. MF1对于Pb²⁺的去除率最高可达78.26%。固定化Aspergillus sp. MF1去除Pb²⁺的机理可归纳为两点,一是源于固定化Aspergillus sp. MF1载体的高比表面积、聚乙烯醇和海藻酸钠等材料表面活性基团对Pb²⁺的吸附,二是归于Aspergillus sp. MF1细胞壁对于Pb²⁺的螯合、吸附和离子交换作用,以及液泡和其他细胞器的隔室化作用。此外,固定化Aspergillus ...     

H2O2改性稻杆作为Pb2+吸附剂的工艺优化

H₂O₂改性稻杆作为Pb²⁺吸附剂,具有改性工艺环保、简单、成本低,以及对Pb²⁺吸附率高等特点,是一种优良的改性剂。优化改性工艺,制备优良吸附性能的H₂O₂改性稻杆具有较强的实用价值。详细探讨了改性工艺的影响因素如pH值、H₂O₂用量、Fe²⁺/H₂O₂物质的量之比、改性温度、改性时间、稻杆颗粒度和稻杆用量等对改性效果的影响,在单因素实验的基础上,通过正交实验和对比实验对改性工艺进行了进一步优化。得出最适宜的改性工艺为：在100 mL的溶液中,不加FeSO₄的情况下,稻杆用量为3 g,改性pH值为8,H₂O₂用量为稻秆用量的30%,稻杆颗粒度为40目,改性温度为20℃,改性时间为4 h。用2 g H₂O₂改性稻秆处理100 mL 200 mg/L的Pb²⁺废水时,对Pb²⁺的吸附率为94.45%,吸附容量为9.445 mg/g,表明H₂O₂改性稻秆具有优良的吸附性能。     

K2FeO4强化采煤污染土壤吸附固定Pb2+的实验研究

利用Pb2+含量为8. 02 mg/kg的土壤作为实验原土,以50～400 mg/L Pb(NO3)2分别对原土和投加K2Fe O4的土壤进行吸附实验,考察了不同条件下两种土壤对Pb2+的吸附影响规律,并进行了动力学分析。在此基础上利用模拟酸性雨水,采用静态溶浸实验和连续浸提实验,从浸出浓度和土壤对Pb2+吸附态的影响两方面综合考查K2Fe O4对土壤强化吸附固定Pb2+的效果。结果表明,实验土壤对于初始浓度为350 mg/L的Pb2+仍具有良好的吸附作用,当Fe6+/Pb2+质量比为5、吸附时间为8 h时吸附量高达486 mg/kg;而加入K2Fe O4后使土壤对Pb2+的吸附等温线由Langmuir变为Freundlich,且整个反应过程符合准二级动力学模型,吸附趋于稳定形态,Pb2+的浸出大幅度降低,强化吸附固定效果显著。此外,吸附过程对pH和温度不敏感,这对于Pb2+污染土壤的原位修复具有重要的实际应用价值。     

碳化处理对再生微粉吸附Pb2+行为与机理的影响

随着工业的发展,大量含铅废弃物被排放到环境中,给水体带来了严重的污染。本研究采用经碳化处理的再生混凝土微粉(CRCF)作为吸附剂,针对硝酸铅配制的铅污染溶液开展吸附试验,并测试分析了吸附剂的物相、微观结构和稳定性。研究表明,CRCF对Pb²⁺具有良好的吸附效果,24 h后可达到93.1%(质量分数,下同)的去除率;CRCF对Pb²⁺的吸附稳定性较高,吸附后仅有极少量的Pb²⁺浸出;吸附反应中,Pb²⁺静电吸附在CRCF表面,与CRCF发生离子交换并在表面形成碳酸盐沉淀,最终主要以碳酸盐的形式固定在CRCF中;CRCF可作为一种低成本的Pb²⁺高效吸附剂,可有效应用于含铅废水的治理,实现废物资源化再利用。     

改性菌渣对含Pb2+废水吸附性能的影响

采用盐酸浸泡和热处理的方法对香菇菌渣改性后制备吸附剂,研究其对模拟废水中Pb~(2+)的吸附性能,考察了初始浓度、温度、pH、吸附剂投加量和吸附时间5个因素对吸附性能的影响,并研究了改性菌渣吸附剂对Pb~(2+)的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:改性菌渣对Pb~(2+)模拟溶液的最佳吸附条件为:pH=5.0、吸附剂投加量1.6 g/L、初始浓度250 mg/L、温度25℃、吸附时间60min。在该条件下对Pb~(2+)的吸附率可达95.68%,改性菌渣吸附Pb~(2+)的过程符合Langmuir等温模型和准二级吸附动力学模型,吸附速率主要由化学吸附控制。     

焙烧镁铝类水滑石对Cd2+、Cu2+、Zn2+的吸附性能研究

通过控制变量法考察温度、浓度对焙烧镁铝类水滑石得到的层状双金属氧化物(LDO)吸附Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺单一离子及其共存体系的影响。结果表明,LDO对单一离子吸附效果均较好,温度升高,有利于LDO吸附Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺;Cu²⁺-Cd²⁺、Cd²⁺-Zn²⁺共存时,LDO吸附效果为Cu²⁺> Cd²⁺、Zn²⁺> Cd²⁺;三者共存时,LDO吸附效果为Cu²⁺> Zn²⁺> Cd²⁺。     

岩浆磷灰石对含铅(Pb2+)污水处理的实验研究

采用岩浆结晶磷灰石作为铅的吸附剂,进行含Pb2+污水处理吸附实验。研究了pH值、时间、温度和磷灰石用量对吸附性能的影响。结果表明,对于50 mL浓度为200 mg/L的含Pb2+污水,用1～2 g的磷灰石,在20℃和pH值为1.7～4,吸附约10 min,Pb2+的去除率高达97%～99%,理论最大吸附容量为51.9 mg/g,比同等条件的改性磷灰石、纳米Si-HAP的效果好。     

合成壳聚糖/DNS杂化材料及吸附重金属Pb2+的性能研究

通过丁二酸酐、可分散的纳米二氧化硅与壳聚糖脱水合成了壳聚糖/DNS杂化材料。通过FTIR和热重分析等方法对杂化材料进行了表征。FTIR表明壳聚糖与DNS通过丁二酸酐桥连为一个高分子聚合物;热重分析结果表明,杂化材料的热性能有较大提高。考察了壳聚糖及杂化材料微粒吸附Pb2+时吸附条件对吸附率的影响,结果表明,其吸附最佳条件为:pH=5,吸附时间为120 min,吸附剂的投加量为0.1 g。杂化材料的吸附率达49.16%,与壳聚糖同样具有甚至更强的吸附Pb2+的能力。     

Cu2+和Co2+促进芬顿氧化处理垃圾渗滤液的研究

通过在传统芬顿体系中加入Cu²⁺、Co²⁺,研究Cu²⁺/Co²⁺/Fe²⁺/H₂O₂、Cu²⁺/Fe²⁺/H₂O₂、Co²⁺/Fe²⁺/H₂O₂和Fe²⁺/H₂O₂四种芬顿体系对垃圾渗滤液的处理效果,发现当初始pH分别为2、3、4、5、6时,各体系去除CODCr的效果排序为Cu²⁺/Co²⁺/Fe²⁺/H₂O₂>Cu²⁺/Fe²⁺/H₂O₂>Co²⁺/Fe^2...     

改性硅藻土吸附废水中Cd2+的动力学研究

用十二烷基磺酸钠对天然硅藻土进行改性,改性后硅藻土的吸附效果明显优于天然硅藻土,吸附量由4.973mg/g增加到17.045mg/g。通过静态吸附实验探讨了改性硅藻土对废水中Cd2+的吸附主要影响因素和动力学。在本实验条件下,吸附量随温度与Cd2+浓度的增加而增加,但随改性硅藻土用量的增加而减少。在pH值为3～6时,吸附量随pH值的增加而增加。吸附动力学符合Lagergren准二级方程。     

Pb2+在高岭土土柱中迁移时吸附特性的研究

通过单一Pb²⁺迁移试验和Pb²⁺、Cu²⁺的竞争、顺序迁移试验来研究Pb²⁺在高岭土中迁移时的吸附特性。对迁移试验的结果进行分析,表明Pb²⁺刚穿透土柱所需的时间随离子浓度的增大而减少,随溶液pH的增大而增大;Pb²⁺和Cu²⁺竞争迁移会使得Pb²⁺刚刚穿透土柱所需的时间、各深度土样对Pb²⁺的吸附量都减少;竞争迁移时的穿透时间比单一Pb²⁺迁移的穿透时间减少了0.11倍;顺序迁移会使得Pb²⁺穿透土柱所需的时间和各深度土样对其的吸附量都减小,并且时间和吸附量减小的幅度与竞争迁移时十分接近。     

磷酸改性生物炭对土壤中Pb2+和Cd2+钝化特性

为探究改性生物炭对于土壤重金属的钝化作用,用磷酸对600℃热解的小麦秸秆生物炭进行改性,通过培土钝化实验探究改性生物炭添加量对土壤pH、重金属赋存形态及弱酸可提取态的影响。研究表明,随着投放时间的增加,土壤逐渐呈现碱性。改性生物炭能够促进重金属离子由有效态向稳定态转化,且钝化效果与改性生物炭的添加量呈正相关。土壤中单一污染Pb²⁺及Cd²⁺的弱酸可提取态均随投放时间及生物炭添加量的增大而降低,其中前20 d的降低幅度最大。     

掺杂RE3+对CaAl2O4:Eu2+,Nd3+发光性能的影响

以燃烧法合成了CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+,RE3+紫色长余辉发光材料。实验结果表明,掺杂辅助激活剂Pr3+和Ce3+对CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+磷光体发光性能有明显影响。掺杂Pr3+的CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+样品的发射峰蓝移;掺杂Ce3+的CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+样品的发射峰红移。Pr3+或Ce3+掺杂,可以提高CaAl2O4∶Eu2+,Nd3+磷光体的初始亮度,Pr3+或Ce3+在其中起到增加陷阱密度,提高发光亮度的作用。