氧化钙改性高岭土对垃圾渗滤液中氨氮的去除研究

采用氧化钙对高岭土进行改性,并用XRD、SEM和FT-IR对改性高岭土进行了表征。将改性高岭土应用于垃圾渗滤液的处理,考察了改性高岭土投加量、渗滤液初始pH、时间等因素对氨氮去除效果的影响,并对其吸附机理进行了研究。结果表明,氧化钙改性高岭土的产物主要是胶凝材料水化物(硅铝酸钙和含Al的C-S-H凝胶),形貌为蜂窝状;向氨氮含量为3520mg/L、pH为7.53~7.80的垃圾渗滤液中投加160g/L吸附剂,吸附60min,氨氮的去除率达82.66%,吸附量为18.19mg/g。氧化钙改性高岭土对氨氮的吸附符合Langmuir等温模型,动力学上符合准二级动力学方程,其相关系数分别为0.9678,0.9989。同时,该吸附过程包含了膜扩散和颗粒内扩散。     

负载壳聚糖吸附剂的研制及吸附性能

以壳聚糖(CS)为原料,对不同温度活化的高岭土(KLN)作表面改性,制备了一系列高岭土负载壳聚糖微粒。通过对壳聚糖包覆率的测定确定了高岭土活化温度在800℃时其负载率最佳。IR分析发现壳聚糖对高岭土的改性是以高岭土中的骨架铝与壳聚糖产生化学键合完成的。Cu2 吸附实验表明,改性后的高岭土(CS-KLN)饱和吸附量达到158.3mg/g,优于仅用酸活化的高岭土,且吸附的pH范围为4~6,比高岭土宽,其最佳吸附pH=5.2。     

氧化锆-活性炭纤维复合材料的制备及其对F-吸附性能

采用水热合成法成功制备了氧化锆-活性炭纤维复合材料,并研究了其对F^-的吸附行为。表征结果表明,复合材料中氧化锆粒子成功负载于活性炭纤维上。吸附实验结果表明,负载了氧化锆的活性炭纤维对F^-有高效的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合。吸附量随着溶液pH的升高而降低,共存离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-对F^-在氧化锆-活性炭纤维复合材料上的吸附几乎没有影响。     

氧化锆-活性炭纤维复合材料的制备及其对F-吸附性能

采用水热合成法成功制备了氧化锆-活性炭纤维复合材料,并研究了其对F^-的吸附行为.表征结果表明,复合材料中氧化锆粒子成功负载于活性炭纤维上.吸附实验结果表明,负载了氧化锆的活性炭纤维对F^-有高效的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合.吸附量随着溶液pH的升高而降低,共存离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-对F^-在氧化锆-活性炭纤维复合材料上的吸附几乎没有影响.     

碱活化高岭土对亚甲基蓝的吸附研究

本研究通过碱活化的方法对天然高岭土进行改性,制备高岭土基吸附剂,通过静态吸附实验考察了其对亚甲基蓝的吸附行为。实验结果表明:与天然高岭土相比,碱活化高岭土的结构发生了明显改变,进而影响了其吸附亚甲基蓝的性能。该吸附过程可以用伪二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型来描述。由吸附热力学可知,该吸附过程可以自发的进行且为吸热过程。     

卟啉钒在改性高岭土上的吸附行为及机理研究

利用酸改性和负载钼的酸改性高岭土作为吸附剂研究了环己烷中的卟啉钒(钒氧-2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基卟啉,VO-OEP)在这两种吸附剂上的吸附行为,从热力学角度探讨了吸附机理。结果表明,两种吸附剂对卟啉钒的吸附符合Langmuir吸附等温线,卟啉钒单层吸附在改性高岭土上;吸附表现为自发热过程,吸附热均大于40 kJ/mol,说明吸附形成了化学键。     

新型深度除氟改性树脂的制备及其吸附性能研究

以XAD-4为母体自合成了氨基改性和氨基改性后负载金属两种新型深度除氟树脂,并对其进行了理化结构的表征,研究了其吸附特性。结果表明,静态实验中氨基改性的树脂吸附量大于氨基改性并负载金属的树脂。pH值对两种树脂吸附F-的影响均不大。氨基改性的树脂对F-的吸附主要是物理吸附,而氨基改性并负载金属的树脂对F-的吸附主要是化学吸附。两种树脂对F-的吸附均显示出对准二级动力学方程拟合相关性较好。动态实验中,以F-浓度达到1mg/L为穿透点时,氨基改性树脂和氨基改性并负载金属的树脂穿透时间分别为11h和24h。氨基改性树脂对F-的吸附主要通过静电作用进行,而氨基改性并负载金属的树脂对F-的吸附还包括金属与铁离子的络合作用。     

聚丙烯偕胺肟改性羊毛对氟离子的吸附及机理

针对去除水体中的阴离子污染物F-离子,制备了Fe~(3+)负载的改性羊毛吸附材料(Fe~(3+)/W-g-PAO).具体步骤是首先利用传统的丙烯腈自由基聚合以及羊毛上的巯基作为链转移剂制备聚丙烯腈接枝改性的羊毛材料,进而将腈基转化为偕胺肟基团,最后利用偕胺肟基团优异的配位作用,成功负载Fe~(3+).Fe~(3+)/W-gPAO可以高效快速吸附F-,其吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir热力学模型.通过这种吸附方式,其对F-的饱和吸附量为14.26 mg/g.若将水溶液中的F-与Fe~(3+)先形成稳定的配位化合物,再利用改性羊毛(W-g-PAO)作为吸附剂,可以大幅度的提高其对F-的吸附量,理论值最大可达49.2 mg/g.由于W-g-PAO可以将负载在其上的Fe~(3+)还原成Fe~(2+),因此前者吸附方式的吸附量会减少.通过对其吸附机理的研究表明,F-在Fe~(3+)/W-g-PAO负载时,会形成Fe(III)[F~-]_3[—NH_2]_3的配位结构.所合成W-g-PAO材料具有价格低廉、可循环再生使用、对F-优异的吸附性能等优点.     

棒状纳米氧化锆改性榛壳活性碳的制备及对碘海醇的吸附去除

碘海醇作为一种诊断类药物,具有持久污染性,已成为新兴污染物之一。本文采用热解法将棒状纳米氧化锆有效地沉积在榛壳活性炭上,制备了棒状纳米氧化锆改性榛壳活性碳复合材料(ZrO2/AC),表征了其形貌和结构,研究了其吸附碘海醇的性能。结果表明,复合材料ZrO2/AC能在pH为3-10最有效的吸附碘海醇,40 min后达到吸附平衡;高温有利于ZrO2/AC吸附碘海醇;在20 ℃下,ZrO2/AC对碘海醇的吸附容量为180.2 mg/g;ZrO2/AC对碘海醇的吸附符合Langmuir和准二级动力学方程。     

磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附研究

采用水热合成法成功制备了氧化锆-碳纳米管复合材料,并研究了对磷的吸附行为。表征结果表明,碳纳米管经氧化锆修饰后仍具备介孔结构;氧化锆粒子可均匀分散在碳纳米管表面。吸附实验结果表明,氧化锆粒子的粒径越小,氧化锆对磷的标化平衡吸附量越高,吸附速率越快。磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附等温线符合Freundlich等温吸附模式,属于优先吸附,吸附动力学可用拟二级动力学模型描述。降低离子强度和溶液pH可促进磷的吸附,共存离子对磷吸附具有抑制作用,影响顺序依次为F->NO3-≈SO42-,其中F-影响最大,NO3-和SO42-次之。     

改性埃洛石材料的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

使用硅烷偶联剂KH550改性埃洛石纳米管获得改性材料HNTs-APTS,并对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-衍射仪(XRD)对改性前后的埃洛石进行表征。考察了吸附时间和温度对吸附过程的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明,KH550成功负载到埃洛石表面;改性后材料的吸附能力大大提高。改性埃洛石对亚甲基蓝的吸附约在60 min达平衡,最大吸附容量为21.66 mg/g。其吸附过程符合准二级动力学方程,热力学较好地符合Langmuir等温线方程,且吸附过程为自发吸热,升高温度有利于吸附的进行。改性材料可重复再生6次,具有良好的再生性能,可在工业处理亚甲基蓝废水中使用。     

改性聚酰胺负载丁二肟吸附富集原子吸收光谱法测定水中镍

研究了负载丁二肟的改性聚酰胺对镍的吸附和富集行为,确立了负载丁二肟的改性聚酰胺对镍的吸附洗脱条件,建立了负载丁二肟改性聚酰胺对镍富集、分离原子吸收光谱测定的分析方法。结果表明,在pH10的碱性条件下,负载丁二肟的改性聚酰胺对镍有较好的吸附行为,其吸附容量为0．5mg／g;用5mL0．6mol／L的硝酸作为洗脱液,洗脱率可达到100％;负载丁二肟的改性聚酰胺可重复使用三次,吸附率仍可高达到95％以上;方法的富集倍率为80倍;通过对地表水的测定结果令人满意。     

金属改性树脂吸附脱氮工艺及动力学研究

以D72树脂为载体,负载Ni~(2+)、Co~(2+)后制备高活性吸附脱氮剂,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析吸附剂的骨架结构,采用N2吸附-脱附(BET)测定吸附剂的比表面积和孔分布情况。以焦化蜡油为原料,在全混流反应釜中进行吸附脱氮实验。考察吸附温度、吸附时间、剂油质量比等对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,在吸附温度为40℃、吸附时间为60min、剂油质量比为1:10、金属负载量为5wt%的条件下,改性树脂对焦化蜡油有较好的吸附效果,脱氮率达到80.08%。动力学研究结果表明,改性树脂与焦化蜡油中碱性氮化物的吸附反应符合准二级动力学模型,其相关系数大于0.99;通过计算,确定了动力学方程中的参数。     

改性硅藻土对富营养化水体中磷的吸附行为

以硅藻土原土为原料,通过碱洗及浸渍负载羟基氧化铁对其进行改性,利用SEM、XRD及物理吸附仪对改性硅藻土的形貌、比表面积等进行表征,并研究了改性硅藻土对富营养化水体中磷的吸附性能。结果表明,(1)改性后,硅藻土杂质元素减少,孔径明显增大,比表面积增大23倍,并有效负载了β-FeO(OH);(2)其对磷的吸附受温度及pH值的影响,温度越高,达到吸附平衡时间越短,吸附容量也越大;在pH值为4~11之间,吸附容量随pH的增大而减小;(3)拟二级反应动力学方程,能准确地描述改性硅藻土对磷的吸附,而粒内扩散,不是改性硅藻土对磷吸附的唯一控制步骤;(4)改性硅藻土在富营养化水体中对磷的吸附行为,符合Freundlich等温线方程,其吸附过程为物理吸附,吸附过程焓变(H)为39.949kJ/mol,各温度下的自由能变(G)均小于零,熵变(S)均为正值,该吸附过程是自发的吸热物理过程。     

载锆壳聚糖-沸石复合剂去除水中F~-的吸附特征研究

采用氧氯化锆、壳聚糖和人造沸石作为原料制备复合吸附剂,用于水中F-的吸附去除。通过吸附实验研究了在不同浓度、温度和接触时间下新型吸附剂对F~-的吸附特征。吸附动力学过程用准一级、准二级及颗粒扩散、颗粒内扩散模型进行分析,结果发现F-在复合吸附剂上的吸附同时符合准一级动力学和准二级动力学模型;颗粒扩散和颗粒内扩散均参与控制吸附过程。分别用Freundlich、Langmuir方程对吸附等温线进行拟合,结果表明,F-在锆改性壳聚糖-沸石上的吸附等温线拟合结果均较好,常温下最大吸附量为10.75mg/g,推测该吸附为化学吸附;吸附热力学参数说明F-在复合吸附剂上的吸附为自发、吸热、熵增过程。机理研究表明,载锆壳聚糖-沸石复合吸附剂的除氟机制为吸附和离子交换。     

镧、铈改性沸石对污水除磷性能和机制的比较研究

稀土改性沸石除磷作为一种高效的除磷吸附剂已经被广泛地关注。但是,La和Ce改性沸石在吸附性能和除磷机制上的差异却未见报道。通过制备La和Ce改性商业购天然斜发沸石颗粒用于废水除磷,比较了二者的吸附能力、吸附动力学、物理性质、晶型、表面特征。研究表明:经过La和Ce改性的沸石吸附量提高了将近10倍,Ce改性沸石的吸附量略高于La改性沸石的吸附量。动力学拟合结果表明:La改性沸石对磷的吸附更符合伪二级动力学方程,而Ce改性沸石对磷的吸附更符合伪一级动力学。电镜和能谱分析发现Ce的负载量高于La的负载量。La和Ce都堆积在沸石表面,并未浸渍到沸石的孔径中。由于Ce在沸石表面的大量堆积增加了其比表面积,提高了其对磷的吸附能力。La和Ce改性沸石都形成了相同的晶体,二者具有相同的除磷机制。     

磷霉素改性氧化锆固定相色谱性能研究

本文利用磷霉素与氧化锆表面的强Ｌｅｗｉｓ酸碱作用,分别采用静态和动态两种途径以磷霉素对自制ＺｒＯ２固定相进行改性,考察了改性前后固定相色谱性能的变化。通过磷霉素改性,能够较好地覆盖氧化锆表面存在的Ｌｗｅｉｓ酸活性中心点,从而减少对酸性化合物的不可逆吸附及拖尾现象。磷霉素动态改性氧化锆表现出一定的反相色谱性能,静态改性氧化锆则表现出较强的极性。     

改性高粱秸秆对磷酸根的吸附性能研究

将改性高粱秸秆用于磷酸根的吸附,研究了时间、酸度、温度以及改性高粱秸秆用量等因素对其吸附性能的影响。结果表明,在常温下,改性高粱秸秆对磷酸根具有良好的吸附性能,吸附时间快。改性高粱秸秆对磷酸根的吸附符合Langmuir和Freundli-ch吸附等温方程及准二级动力学方程,吸附过程以单分子层物理吸附为主。     

几种聚合物改性硅胶对苯胺的吸附性能研究

研究了聚乙烯基吡啶改性硅胶(PVP/SiO2)、聚苯乙烯改性硅胶(PS/SiO2)、胺化聚苯乙烯改性硅胶(PS-NH2/SiO2)等3种有机-无机复合材料吸附剂对苯胺的吸附行为。吸附动力学研究表明,3种吸附剂对苯胺的吸附均符合准二级动力学方程。对其粒内扩散模型模拟的结果表明,在3种吸附过程中液膜扩散为主要速率控制步骤。用Langmuir等温吸附方程式和Freundlich等温吸附方程式对其吸附等温线进行了拟合,结果表明,PVP/SiO2、PS/SiO2对苯胺的吸附符合Freundlich等温吸附方程式。     

生物质竹炭对水中Cd~(2+)的吸附行为研究

以竹炭和经化学改性竹炭作为吸附剂,研究其对水溶液中Cd2+的吸附特性,探讨了竹炭对Cd2+的吸附热力学和吸附动力学性质,通过单因子优化实验探讨了温度、竹炭投加量和p H值对吸附效果的影响。结果表明:竹炭及改性竹炭对Cd2+的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,在18h可达到平衡;其等温吸附曲线符合Langmuir方程,最大吸附量分别为10.18mg/g和16.71mg/g;两者对Cd2+的吸附受温度的影响较小;竹炭及改性竹炭的最佳投加量分别为0.8g、0.6g;p H对竹炭及改性竹炭吸附Cd2+的影响较大,在p H 2~6范围时,竹炭及改性竹炭对Cd2+的吸附量随p H的增加而增加。