粉煤灰基吸附剂的研制及其吸附性能研究

以电厂的废弃物粉煤灰为原料,研究了373～400K温度范围内,粉煤灰在乙胺和水的蒸汽相中自转变合成了纯度、结晶度均较高的粉煤灰吸附剂的过程。并对其吸附性能做了初步研究。用氮吸附静态容量法,测得该粉煤灰基吸附剂的氮吸附等温线、比表面和孔分布曲线。通过粉煤灰基吸附剂对苯酚的吸附实验,给出粉煤灰基吸附剂对它的吸附等温线。并指出合理的吸附温度、大的比表面和适当的膜化工艺对提高粉煤灰基吸附剂的吸附量都是有效的。     

水热一步法合成矸石基吸附剂的研究

以煤矿的废弃物煤矸石为原料,研究了368 K～400 K温度范围内,煤矸石在水热体系中自转变合成了纯度和结晶度均较高的矸石基吸附剂的过程,并对其吸附性能作了初步探讨.用氮吸附静态容量法,测得该矸石基吸附剂的氮吸附等温线、比表面和孔分布曲线.通过矸石基吸附剂对苯酚的吸附实验,给出矸石基吸附剂对它的吸附等温线. 并指出合理的吸附温度、大的比表面和适当的膜化工艺对提高矸石基吸附剂的吸附量都是有效的.     

导向剂超声波低温法合成矸石基吸附剂的研究

以煤矿的废弃物煤矸石为原料,研究了在水热条件和导向剂超声波低温条件下,煤矸石自转变合成矸石基吸附剂的过程,并对其吸附性能作了初步研究.用氮吸附静态容量法,测得在水热条件和导向剂超声波低温条件下合成的矸石基吸附剂的氮吸附等温线、比表面和孔分布曲线.用XRD谱进行产品的晶相分析.通过矸石基吸附剂对苯酚的吸附实验,给出两种方法制得的矸石基吸附剂的吸附等温线.结果表明,在导向剂超声波低温条件下对提高矸石基吸附剂的比表面积和吸附量都是有效的.从XRD和粒径分布可以看出,导向剂超声波低温法使得合成产品的粒径远远小于传统水热合成法合成产品的粒径,而且产品的粒度均匀、单一,并且由于超声波的能量提供,晶化温度明显降低.     

高铝粉煤灰基NaP1型沸石/水合金属氧化物的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以高铝粉煤灰为原料,通过水热法制备沸石,然后在室温下,采用沉淀法在其表面负载水合金属氧化物,分别得到了沸石/水合氧化锆和沸石/水合氧化铁.通过XRD、SEM、BET对吸附剂进行表征,并对沸石及负载型沸石吸附亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线进行研究.结果 表明,粉煤灰基沸石为NaP1型,比表面积为50.88 m2/g,平均孔径为8.01 nm.沸石及负载型沸石吸附亚甲基蓝过程均符合准二级动力学模型,以化学吸附为速率控制步骤,吸附等温线均更符合Langmuir方程.其中,沸石/水合氧化铁的理论饱和吸附量高达185 mg/g,并且在无需调节溶液的pH值条件下,再生后的样品对亚甲基蓝的去除率仍然达到90％以上.因此,高铝粉煤灰基沸石原位负载水合金属氧化物材料是一种新型高效、绿色环保的吸附剂.     

粉煤灰处理活性染料废水的研究

以粉煤灰为吸附剂,应用于去除模拟废水中的活性艳红染料,探讨了吸附时间、吸附剂用量、温度、溶液pH对吸附效率的影响.并对粉煤灰用氢氧化钙改性,改性后的粉煤灰不仅对活性艳红的去除率大幅度提高,且粉煤灰的用量大量降低.     

粉煤灰对二氧化硫吸附性能的研究

本文以综合利用粉煤灰资源、深度开发高附加值产品为目标,采用热法制备粉煤灰吸附剂,并进行了本吸附剂对SO2的动态吸附实验,研究了吸附温度、SO2初始浓度、以及气流速量等条件对吸附性能的影响.     

粉煤灰负载壳聚糖对磷吸附的热力学研究

以粉煤灰负载壳聚糖作为吸附剂,在静态吸附条件下,研究了其对磷的吸附行为,并对吸附过程的热力学进行了分析。结果表明,吸附平衡数据都能够较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Langmuir方程能够更好地描述吸附等温线。在20～35℃范围内,磷在粉煤灰负载壳聚糖上的吸附是一个吸热过程,反应的吉布斯自由能变小,同时伴随着熵值的增加,吸附焓变为44.36 kJ/mol。     

Pb~(2+)在粉煤灰基方钠石上的吸附特性

以电厂粉煤灰为原料,在传统碱熔-水热法中引入脱硅工艺制备粉煤灰基方钠石,运用XRD和SEM对其进行物相和形貌表征,并通过研究不同因素条件下Pb~(2+)的吸附行为来考察Pb~(2+)在粉煤灰基方钠石上的吸附特性。结果表明:在碱度4.5 mol/L、晶化时间12 h、晶化温度100℃条件下能够合成出较高纯度的粉煤灰基方钠石;合成的方钠石相比原状粉煤灰吸附能力显著提高,对Pb~(2+)具有显著的去除效果,可作为重金属处置的高效吸附剂。     

粉煤灰基吸附剂处理染料废水的研究进展

未改性粉煤灰对染料具有一定的吸附能力，而改性后的粉煤灰比表面积增大，活性位点增多，因此具有更优越的吸附性能。本文主要从酸、碱、盐、高温和复合改性等五个粉煤灰的改性方法综述了近些年改性粉煤灰处理染料废水的研究进展，并对粉煤灰基吸附剂未来研究方向进行了展望。     

粉煤灰负载水合氧化铁处理含磷(V)废水

对粉煤灰负载水合氧化铁去除水中HPO42-的性能进行了实验研究,考察了吸附剂用量、HPO42-浓度、溶液pH值、溶液共存离子等因素对吸附的影响,分析了其在不同温度下的吸附等温线及对HPO42-的吸附动力学,结果表明,Langmuir和Freundlich方程能较好地描述吸附平衡,其吸附动力学符合Lagergren二级方程. 粉煤灰经过改性对HPO42-有很强的去除能力,在吸附剂用量8.0 g/L,pH=3的条件下,粉煤灰负载水合氧化铁对HPO42-的去除率可达97%. 共存离子浓度在5~30 mg/L时,SO42-, NO32-, CO32-和Cl-等对HPO42-的去除几乎没有影响,而SiO32-的存在则明显抑制HPO42-的去除.     

粉煤灰基地质聚合物微球吸附水中铜（Ⅱ）的研究

以粉煤灰为原料,以氢氧化钾溶液为碱激发剂,将二者按照优化配比（氧化钾与氧化铝物质的量比为1.5、水与氧化钠物质的量比为18）混合均匀后,采用悬浮固化法制备粉煤灰基地质聚合物微球,将微球用于吸附含铜废水中的铜（Ⅱ）。通过X射线衍射（XRD）仪、比表面积与孔径分析仪、BT-99型水质分析仪对微球进行了表征,探究了吸附时间、微球用量、吸附温度、铜（Ⅱ）溶液pH、铜（Ⅱ）溶液质量浓度等因素对微球吸附铜（Ⅱ）的影响。结果表明,粉煤灰基地质聚合物微球较粉煤灰原料具有更大的孔径和比表面积,具有更好的对铜（Ⅱ）的吸附效果,在最优条件下[微球用量为0.20 g、溶液pH为5、铜（Ⅱ）初始质量浓度为100 mg/L、溶液体积为100 mL、吸附温度为40℃、吸附时间为24 h]微球对铜（Ⅱ）的吸附量为45.62 mg/g、去除率达到91.46%,吸附过程遵循准二级动力学方程。     

Synthesis and adsorption performance of fly ash/steel slag-based geopolymer for removal of Cu (II) and methylene blue

In order to realize the value-added resource utilization of solid waste, geopolymer particle adsorbents were prepared at low temperatures using silica-aluminum-rich fly ash and steel slag powders as raw materials. In order to investigate the mechanism of their adsorption of dyes and heavy metal ions from wastewater, the effects of steel slag/fly ash ratio, adsorbent dosage, initial concentration of methylene blue (MB) and Cu²⁺ solution, adsorption time and temperature on the adsorption performance of the fly ash/steel slag-based geopolymer adsorbents were investigated, systematically. Results presented that the adsorption capacities of MB and Cu²⁺ were 33.30 and 24.15 mg/g, and the removal efficiencies were 99.90% and 96.59% with the dosages of 3 and 4 g/L geopolymer adsorbents (steel slag/fly ash ratio of 20 wt.%), respectively. The adsorption processes of MB and Cu²⁺ on the adsorbents were in accordance with the proposed pseudo-second-order and Langmuir isotherm models, which mainly included physical and chemical adsorption mechanisms. The adsorption was a spontaneous endothermic process. The fly ash/steel slag-based geopolymer had good removal ability for dyes and heavy metal ions, and it could maintain good adsorption performance after three cycles of regeneration. It had potential application in wastewater treatment.     

粉煤灰的混酸改性及吸附性能研究

以粉煤灰为原料,用混酸酸溶制取改性粉煤灰吸附剂,并处理生活污水。结果表明：最佳酸溶时间为3h,其固体溶出率约25wt％;当改性粉煤灰的用量为100g／L时,吸附效果最佳,COD的吸附率达到75．4％,出水达到《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的二级标准限值（100mg／L）;改性后吸附能力提高了近三倍。     

粉煤灰基吸附剂合成动力学模型的拟合分析

以鸡西矿区粉煤灰为原料,详细研究了合成粉煤灰基吸附剂的方法及其合成动力学模型,分析了不同反应时间内产品的结晶度.通过待定系数法确定出各方程速率常数和整合动力学方程,最终得到用粉煤灰制备粉煤灰基吸附剂的动力学模型.采用模型方程,对实验晶化曲线进行拟合,得到如下结论:粉煤灰基吸附剂结晶反应发生在凝胶后期;此外,在晶化后期,凝胶溶解速率的快慢决定了晶体生长速率和在有限晶化时间内产品结晶度的大小.从整体动力学实验数据来看,能与模型曲线较好地吻合,说明此动力学模型能较好地描述实际晶体生长规律.     

粉煤灰合成沸石对Cr3＋的吸附性能研究

利用粉煤灰合成沸石吸附重金属Cr3＋,探讨吸附剂量、初始pH值以及反应温度对Cr3＋吸附效果的影响,同时进行吸附等温线和吸附动力学的数据模拟。结果表明：沸石投加量、初始pH值以及反应温度均对Cr3＋的去除效果影响显著。随着吸附剂投加量的不断增大,Cr3＋去除效果不断提高,饱和吸附量逐渐减小。初始pH值为4时沸石吸附Cr3＋的去除率为100％。反应温度的上升不利于沸石对Cr3＋吸附,沸石对Cr3＋的吸附效果随着反应温度的升高逐渐降低。沸石吸附Cr3＋的过程符合Freundlich吸附等温式;准二级反应动力学方程能较好描述沸石对Cr3＋的吸附行为。     

改性粉煤灰处理含磷废水的研究

采用浓硫酸固相反应法对粉煤灰进行改性用于含磷废水的净化,考察了pH值,吸附剂用量,磷初始浓度,反应时间对净化过程的影响。通过实验发现溶液pH值在4-10范围内对磷的吸附过程影响不显著,改性粉煤灰可以在较宽的pH值范围内进行脱磷处理;随着粉煤灰加入量的增加和初始溶液中磷酸根浓度的降低,磷的净化率逐渐增加。对于含磷50 mg/L的溶液,当粉煤灰的投加量为1.5%时,磷的吸附效率可达99.66%,净化后水中含磷量为0.17 mg/L。改性粉煤灰对水中磷的净化过程速度较快,5 min可达到最大净化率。改性粉煤灰对磷的吸附等温线符合Freudlich方程。     

粉煤灰基沸石处理氮磷废水的研究进展

近年来,粉煤灰因其价格低廉、产量高,且与沸石结构相似,常被用来作为合成沸石的原材料。在水处理方面,粉煤灰基沸石处理氮磷废水的研究颇受广大学者青睐。本文简介了粉煤灰的理化性质及利用现状,概述了粉煤灰基沸石因其独特的内部结构所具有的三个特性:离子交换性、吸附性、催化性。介绍了粉煤灰基沸石除氮、磷的机理,重点论述了粉煤灰基沸石对低、中、高不同浓度的氨氮废水、含磷废水、氮磷共存废水处理的进展情况。最后分析了该领域目前存在的问题及未来发展趋势。