改性核桃壳生物炭对模拟水样中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

该文利用改性核桃壳生物炭对水中Pb(Ⅱ)进行吸附研究,探究了吸附剂投加量、pH值、接触时间、金属离子初始浓度和温度对吸附性能的影响,并对改性前后核桃壳的吸附性能进行了比较。Pb(Ⅱ)初始浓度为100mg/L时,在298K下,当pH值为5.0、投加量为7g/L、以180r/min振荡吸附2h,改性吸附剂CMBC的平衡吸附量为14.23mg/g,吸附率可达99.58%。吸附过程可用Langmuir等温吸附方程描述,且符合准二级动力学模型,是吸热且混乱度增加的自发过程,结果表明,改性核桃壳生物炭的吸附率较未改性时提高了27.21%,用解吸剂对CMBC进行5次吸附-解吸循环后,其对Pb(Ⅱ)的吸附率仍在90%以上,说明CMBC具有良好的吸附性能和再生能力。     

活性氧化铝及其再生氧化铝对水中氟离子的吸附（英文）

水的氟污染是全世界普遍存在的问题,因此受到了人们的极大关注。我们研究重点是使用活性氧化铝及再生后的活性氧化铝脱除水中的氟离子。为了得到合适的吸附剂,我们将工业薄水铝石在573 K至1473 K范围内进行煅烧,并对其进行表征。从X射线衍射图中可以看出,当煅烧温度在773 K至1473 K之间时,样品转化为γ-氧化铝(活性氧化铝)。且BET数据显示,当煅烧温度在773K至1473K之间时,样品的比表面积逐渐降低。在本实验中,我们选用773K、873K、973 K煅烧的活性氧化铝作为除氟吸附剂,同时选用动态吸附法移除水中的氟离子。突破曲线表明吸附容量随着煅烧温度的增加而降低。为了研究氟离子的初始浓度对吸附容量的影响,我们选用15 mg·L~(-1)、20 mg·L~(-1)、25 mg·L~(-1)的氟离子溶液作为初始溶液,且吸附剂的吸附容量随着初始浓度的增加而增加。当活性氧化铝吸附氟离子达到饱和后,用pH值为13.0、13.3和13.5的氢氧化钠溶液对其再生,并用0.1 mol·L~(-1)的盐酸溶液对其进行活化以提高吸附剂的吸附能力。通过比较五次再生过程中的解吸率和铝溶解率,可以看出pH值为13.0的氢氧化钠溶液最适合作解吸剂。通过分析吸附剂的氮气吸-脱附等温线,发现再生后的吸附剂的氮气吸脱附等温线的形状并没有发生很大的变化,说明再生过程中吸附剂的孔结构并没有被破坏。五次再生过程中吸附剂的比表面积和等电点的变化是影响吸附容量很重要的两个因素,发现吸附剂再生后其比表面积和等电点均增加。为检测再生吸附剂的吸附效果,每次再生后都需要进行一次吸附实验。突破曲线表明,和初始活性氧化铝相比,再生后达到饱和所用的时间更短,吸附量越大。为了探究吸附机理,我们用红外光谱表征吸附剂中的羟基,发现再生过程中吸附剂中Al―O―H含量的变化是影响活性氧化铝对氟离子吸附量的关键因素。     

细菌纤维素和TEMPO氧化细菌纤维素对Fe(Ⅱ)的吸附

利用TEMPO/Na Br/Na Cl O氧化体系氧化细菌纤维素(BC)制备氧化细菌纤维素(TOBC)。考察了p H值、反应时间、反应温度以及Fe(Ⅱ)初始浓度等因素对TOBC吸附Fe(Ⅱ)的影响,并进一步模拟其吸附动力学。结果表明,氧化后,BC链上引入了羧基,使改性后的BC对Fe(Ⅱ)的吸附率得以提高,特别是Fe(Ⅱ)浓度较低时,吸附率达到90%及以上;吸附过程符合准二级动力学特征方程,具有良好的线性相关性,属于化学吸附。     

改性纳米二氧化钛对Pb(Ⅱ)的吸附行为研究

利用浸渍法对纳米二氧化钛进行表面改性, 制备出改性纳米二氧化钛, 用扫描电镜(SEM)对其进行了表征, 并以其为吸附剂, 以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为分析手段, 探讨了改性纳米二氧化钛在静态吸附条件下对Pb(Ⅱ)的吸附性能, 考察了影响其吸附和解脱的主要因素及优化条件下Pb(Ⅱ)的吸附容量, 考察了常见共存离子的影响. 结果表明: 在pH 5.0下, 改性纳米二氧化钛能定量吸附Pb(Ⅱ); 1.0 mol/L HNO3作为解脱剂可使Pb(Ⅱ)定量解脱; 优化条件下Pb(Ⅱ)的静态饱和吸附容量为32.88 mg/g.     

磷酸酯化改性梨渣吸附污水中Cu(Ⅱ)离子的研究

通过批次试验法研究了不同pH值、吸附剂浓度、试验物浓度和吸附时间条件下磷酸酯化改性梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附.溶液pH=4.5时,Cu(Ⅱ)离子的吸附达到最大值;浓度为100 mg/L的Cu(Ⅱ)离子,15g/L及以上的改性梨渣能吸附62%Cu(Ⅱ)离子.酯化梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附符合Langmuir等温模型,其最大吸附能力为20.16 mg/g.Cu(Ⅱ)离子达到吸附平衡的时间为loo min,准一级反应动力学方程可描述酯化梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附过程.     

浮石负载壳聚糖吸附去除水中丙溴磷

通过浮石负载壳聚糖制备了吸附剂壳聚糖/浮石复合物,采用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、元素分析、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱(XRF)等技术手段表征了吸附剂性质,考察了吸附剂量、吸附时间、溶液pH值、离子强度和温度对该吸附剂吸附去除水中丙溴磷的影响,研究了再生吸附剂的吸附性能。结果表明,负载在浮石上的壳聚糖占吸附剂总量的8.69%;在p H值3.0~7.0内,壳聚糖/浮石对丙溴磷的吸附率大于90%;这种吸附剂对丙溴磷的吸附受溶液离子强度影响较小,随温度升高而稍微减小。在溶液温度25℃、pH=7.0、丙溴磷浓度40 mg/L、壳聚糖/浮石剂量为0.7 g/L和吸附平衡时间为90 min条件下,此吸附剂对丙溴磷最大吸附率为93.3%(最大吸附量为53.4 mg/g)。壳聚糖/浮石连续经过3次吸附/再生循环,每次循环对丙溴磷的吸附率下降约12%。可见壳聚糖/浮石通过吸附可有效地去除水中的农药丙溴磷。     

壳聚糖及其改性衍生物对锆(Ⅳ)离子的吸附研究

壳聚糖经双氧水降解得到低分子量壳聚糖,用水杨醛对低分子量壳聚糖进行化学改性得到其相应的衍生物.分别研究了壳聚糖和水杨醛改性的低分子量壳聚糖对锆(Ⅳ)离子的吸附,考察了锆(Ⅳ)离子起始浓度、溶液pH值、吸附时间以及温度对这两种吸附剂吸附锆(Ⅳ)离子性能的影响,得出了最佳吸附条件.用红外对最佳条件下的吸附产物进行了表征.结果表明,壳聚糖吸附锆离子的最佳条件为:锆(Ⅳ)离子的起始浓度为6.5×10-4g/mL,振摇时间为6.5h,pH值为5～6;水杨醛改性的低分子量壳聚糖吸附锆离子的最佳条件为:锆离子的起始浓度为4.7×10-4g/mL,振摇时间为5h,pH值为5～6.这两种吸附剂对锆(Ⅳ)离子的吸附受温度影响均不大,吸附行为均满足Langmuir等温式.红外光谱分析表明,锆(Ⅳ)离子与这两种吸附剂均发生了配位作用.     

均苯三甲酸改性凹凸棒石对水中Hg(Ⅱ)的吸附研究

以硅烷偶联剂KH550和均苯三甲酸(BTC)对凹凸棒石(ATP)进行改性作为重金属离子的吸附剂,研究了其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能。采用FT-IR、SEM等对改性前后的凹凸棒石进行表征;研究了溶液的pH值、时间和温度等因素对Hg(Ⅱ)吸附特性的影响,并对Hg(Ⅱ)的吸附过程进行动力学和热力学分析。研究表明,改性凹凸棒石对Hg(Ⅱ)的吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附容量为143.68mg/g。改性凹凸棒石对Hg(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学方程。此外,均苯三甲酸改性凹凸棒石是可重复使用的,在5次再生实验后依然保持着良好的吸附能力。这些结果表明,均苯三甲酸改性凹凸棒石是一种高效的Hg(Ⅱ)吸附材料。     

多乙烯多胺改性纤维素及其对水中砷、氟、铬吸附性能研究

以木浆为原材料,采用高碘酸钠氧化法制备了醛基纤维素,并在温和的条件下以多乙烯多胺改性制备了氨基改性纤维素吸附剂.探究了氨基改性纤维素吸附剂对水中有害离子F-、Cr2O72-和AsO43-的吸附性能,结果发现该吸附剂对F-、Cr2O72-和AsO43-离子具有高的吸附能力,并可实现较快速的吸附平衡.其吸附过程受到pH值的影响,随着pH升高,对Cr2O72-和AsO43-的吸附能力增加,当pH接近中性时,F-离子吸附能力下降.在竞争离子的存在下,对Cr2O72-和AsO43-仍具有极强的选择吸附性,推测其吸附为络合吸附机理,而对F-则主要为静电力吸附机理,吸附选择性较差.     

壳聚糖交联不溶性腐殖酸吸附剂的制备及其吸附性能

以壳聚糖和不溶性腐殖酸为原料,采用滴加成球法制备了一种新型重金属离子吸附剂——壳聚糖交联不溶性腐殖酸,对其进行了物理性质测定及FT-IR、SEM等分析。研究了吸附剂对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附特征。吸附等温线分别以Freundlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示,吸附的最佳模型为Freundlich吸附模型。利用该方程拟合的数据,由Clausius-Claperyon’s方程计算出的Pb(Ⅱ)吸附焓变值,说明吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附以化学吸附为主。利用吸附剂吸附Pb(Ⅱ)前后的XPS分析了吸附机理,同时考察了温度、p H值及吸附时间对吸附效果的影响。结果表明,随着温度的升高和pH值的增大,吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附量增加,而且吸附更符合准二级动力学模型。     

改性小麦秸杆纤维素球对苯酚吸附性能研究

本文利用制得的改性小麦秸秆纤维素球对苯酚吸附性能进行了研究。实验结果表明:改性小麦秸秆纤维素球对苯酚的吸附30min内基本达到平衡,吸附剂对苯酚吸附量随起始质量浓度的增加而增加,且呈线性关系;在T=298K、pH=5.0时,吸附剂对苯酚的吸附量达到最大。在一定浓度、温度条件下,改性小麦秸秆纤维素球吸附苯酚的过程符合Freundlich吸附模型。吸附再生实验表明,改性小麦秸秆纤维素球对苯酚有较好的吸附再生能力。并对印染废水中的苯酚进行了实际的吸附测定。     

氨基硫脲改性纤维素的合成及其对Hg(Ⅱ)的吸附

通过氯化和胺解两步反应,对玉米秸秆纤维素骨架中的羟基进行化学改性,得到氨基硫脲改性的纤维素。通过红外光谱和电子能谱对该改性玉米秸秆纤维素进行了表征,并研究了作为吸附剂对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附能力。结果表明:所获得的氨基硫脲改性纤维素对Hg(Ⅱ)的最大饱和吸附量为499.6mg/g;吸附模型符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,拟合系数R2在0.98以上;改性纤维素材料表面富有的氨基硫脲官能团与重金属Hg(Ⅱ)离子发生的表面络合作用,增加了其吸附性能。     

低成本木质素吸附剂对废水中Pb2+吸附性能的研究

首次尝试以马尾松为原料的木质素制备低成本重金属吸附剂,采用N2物理吸附和红外漫反射技术对其结构和表面化学进行了表征,研究了pH值,温度对其吸附水溶液中Pb2 的影响,并与麦草木质素和商业活性炭进行了对比,探讨了它吸附重金属离子的吸附机理以及结构和表面化学对重金属离子吸附的影响。结果表明,马尾松木质素吸附剂对水溶液中Pb2 的吸附机理主要是化学吸附,其表面的功能基有利于吸附水溶液中Pb2 ,尽管商业活性炭的比表面积是马尾松碱木素的200多倍,在相同的实验条件下,所制备的马尾松碱木素对Pb2 的单位比表面积平衡吸附量却是商业活性炭的1000多倍。     

球形纤维素吸附剂对Cu~(2+)的吸附动力学与热力学研究

以离子液体([Bmim]Cl)为反应介质,丙烯酸为单体,对纤维素进行均相接枝共聚,并采用油包水反相悬浮技术制得球形纤维素吸附剂。采用静态吸附实验方法研究了该吸附剂对水溶液中Cu2+的吸附性能,包括各种因素(溶液pH值,溶液初始浓度,吸附时间,吸附温度)对吸附效果的影响。研究结果表明,适当提高溶液pH值,增加溶液初始浓度,以及延长吸附时间都有利于改善吸附效果;球形纤维素吸附剂对Cu2+的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程是自发的放热过程;吸附剂对Cu2+的吸附符合二级吸附动力学模型,吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散联合控制。球形纤维素吸附剂对Cu2+的具有很好的吸附性并具有良好的再生性能,可以循环使用。     

炭化玉米秸秆对水中Pb(Ⅱ)的去除行为研究

以炭化玉米秸秆(CCS)为吸附剂去除水中Pb(Ⅱ),研究反应过程的动力学特性和等温线方程,考察溶液pH值和反应温度对Pb(Ⅱ)去除的影响,分析CCS的解吸行为。结果表明:吸附过程更好地符合准二级动力学方程和Langmuir等温线方程,拟合系数R2分别为0.9972和0.9959;由Langmuir方程计算可知,CCS对Pb(Ⅱ)的理论最大吸附量qm为30.3030mg/g。反应过程自发、吸热,反应后体系自由度略有增加。Pb(Ⅱ)去除的最适pH值为6,对于浓度为40mg/L、体积为100mL的Pb(Ⅱ)溶液,使用0.1g CCS能去除水中63.53%的Pb(Ⅱ)。反应温度对Pb(Ⅱ)去除效果的影响很小。蒸馏水和HCl都能实现Pb(Ⅱ)的有效解吸,再生后的CCS对Pb(Ⅱ)仍能取得15.69mg/g的二次吸附量。     

改性凹凸棒土对Mo(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的性能和机理,探讨了Mo(Ⅵ)溶液的起始浓度、pH值、吸附时间以及温度对此吸附剂吸附Mo(Ⅵ)性能的影响,得出了适宜的吸附条件.用红外对适宜条件下的吸附产物进行了表征.结果表明:改性凹凸棒土吸附Mo(Ⅵ)的适宜条件为:Mo(Ⅵ)溶液初始浓度1.86 mg·L-1,pH值2.20,时间20 min,温度35 ℃.改性凹凸棒土与MoO42-离子间通过静电作用(化学吸附)以及物理吸附相结合.     

生物质基炭膜电吸附去除水中Pb(Ⅱ)的研究

利用二层牛皮为原料,经炭化、硝酸氧化和水蒸气活化制备改性生物质基炭膜。采用比表面积及孔径分析仪、傅里叶红外光谱技术(FT-IR)、Boehm滴定法对生物质基炭膜的物理化学特性进行表征。以生物质基炭膜为电极材料,采用电吸附去除废水中Pb(Ⅱ),分别研究电压、电极板间距、初始Pb(Ⅱ)浓度对吸附效果的影响。结果表明,经硝酸氧化和水蒸气活化后的炭膜,其比表面积、总孔体积及含氧官能团均明显增加。改性后生物质基炭膜电极对Pb(Ⅱ)的去除率是未改性生物质基炭膜电极的3.87倍,在电压3V,Pb(Ⅱ)初始浓度50mg/L,电极板间距25mm电吸附条件下,Pb(Ⅱ)去除率为46.53%,吸附容量为48.08mg/g。该炭膜能够再生和重复利用,但是炭膜稳定性还需进一步改进。电吸附过程符合准一级动力学模型。     

生物吸附剂菹草干粉对Cr(Ⅵ)的吸附性能

开发了高效去除重金属Cr(Ⅵ)污染的生物吸附剂,菹草(Potamogeton crispus)干粉吸附剂,通过单因素分析考察了吸附时间、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值、吸附剂用量、Cr(Ⅵ)初始浓度以及离子强度等对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能。 结果表明,对吸附效果影响显著的因素有Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值和离子强度;其吸附行为符合准二级动力学方程,相关系数为0.9998;菹草对Cr(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir方程。     

改性纳米二氧化硅的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以溶胶凝胶、原位修饰法制备偶联剂KH550表面修饰纳米二氧化硅作为新型吸附剂,对吸附剂进行FTIR、SEM、TG等分析表征。探讨了新型吸附剂对阳离子染料亚甲基蓝模拟废水进行吸附处理,研究了pH、离子强度、温度对亚甲基蓝吸附性能的影响及吸附机理。改性纳米二氧化硅吸附染料的p H应用范围较宽。NaCl浓度对染料吸附有较大的影响,浓度增大,亚甲基蓝吸附容量增大。温度升高,亚甲基蓝吸附容量因脱附有所下降。改性纳米二氧化硅吸附亚甲基蓝符合Langmuir吸附模型,最大吸附容量为17.7mg·g~(-1),为优惠吸附。改性纳米二氧化硅经五次再生后,可重复利用吸附亚甲基蓝,吸附量基本不变。     

功能化介孔硅分子筛吸附剂除磷性能的研究

分别在甲基二甲氧基硅烷改性介孔分子筛MCM41上锚定Al和Fe离子,成功制备了功能化的介孔硅分子筛有机/无机杂化吸附剂Al-NN-MCM41和Fe-NN-MCM41。详细考察了磷溶液初始浓度、吸附时间,溶液pH值和共存离子等对吸附剂磷吸附性能的影响。实验结果表明:Langmiur等温方程比Freundlich等温方程能更好地描述磷酸根离子在两种吸附剂上的吸附,两种吸附剂的吸附动力学过程更适合动力学准二级方程(r20.99)。磷溶液的pH值对吸附剂的磷吸附容量有显著影响。此外,同时添加NO33-、Cl-、SO42-、CO32-四种共存离子对吸附剂磷吸附效率没有显著影响。