不同Ca/P比碳羟基磷灰石对Cu2+的吸附特性研究

利用废弃蛋壳为原料、尿素为添加剂,合成不同Ca/P比的碳羟基磷灰石(CHAP)用于吸附水中Cu2+,利用红外光谱、扫描电镜、能谱对CHAP样品表面化学进行了表征,考察了环境因子pH值、温度对CHAP吸附Cu2+的影响。结果表明：通过改变尿素用量可以增加CHAP的Ca/P,提高其比表面积,Ca/P越高的CHAP,吸附能力越强。在pH为7、温度40℃、反应时间为60min时, Ca/P为1.80的CHAP,其对Cu2+吸附量高达到37.66mg/g。随着CHAP的Ca/P比增大,CHAP对Cu2+吸附的固相-水分配系数也增大,对吸附量增大很有利。     

碳羟基磷灰石除废水中铬(Ⅵ)吸附动力学和热力学研究

利用废弃蛋壳合成碳羟基磷灰石(CHAP)对含铬(Ⅵ)离子废水进行吸附实验研究,考查了溶液的pH值、吸附时间和温度对吸附平衡的影响,并探讨了吸附动力学和热力学行为.结果表明:常温下,吸附时间为30min、pH=3.0、5g/L CHAP对50mg/L的铬(Ⅵ)离子的吸附率达到98.3%以上,CHAP对铬(Ⅵ)离子的吸附机理符合Langmuir和Freundlich方程;准二级动力学模型比准一级动力学模型能更好地描述CHAP对含铬(Ⅵ)离子吸附动力学行为;不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及熵变和焓变显示该吸附过程为自发吸热反应.     

交联羧甲基红薯淀粉降低水中Ca~(2+)含量的研究

以环氧氯丙烷为交联剂,氯乙酸为羧甲基化试剂,合成交联羧甲基红薯淀粉并且研究其降低水中的Ca2+含量的效果.结果显示,交联羧甲基红薯淀粉吸附ca2+的适宜条件为,淀粉取代度0.721、2%淀粉用量、pH 8,吸附时间30min、吸附温度70℃下,交联羧甲基红薯淀粉对水中Ca2+的吸附量可达4.53mmol/L,Ca2+清除率为75.33%.交联羧甲基红薯淀粉吸附Ca2+的行为遵从Langmuir等温吸附方程.     

新型交联羧甲基葡甘聚糖凝胶球对尿素的吸附性能

本文用CuSO4溶液处理羧甲基葡甘聚糖制得了一种新型吸附材料—羧甲基葡甘聚糖铜凝胶球,研究了该凝胶球对尿素的吸附性能。分别考察了吸附时间、羧甲基葡甘聚糖浓度、CuSO4浓度、pH值、温度和尿素浓度对吸附的影响,同时用红外光谱初步表征了Cu2+交联羧甲基葡甘聚糖凝胶球-尿素复合物的结构。结果表明:310K时,凝胶球对尿素的吸附反应在9h时达平衡。当羧甲基葡甘聚糖浓度为2%,Cu2+质量分数为2%,尿素浓度为800mg.L-1时,pH值为6.5,吸附量为101.85mg.g-1。根据不同温度下凝胶球吸附尿素的等温线,计算了吸附过程的热力学参数,同时用Freundlich方程对实验数据进行了拟合,发现该方程适用于所研究的吸附体系。该体系为自发放热过程,体系熵减少,降温有利于吸附。     

复合型螯合吸附材料PEI/SiO2对铜离子吸附性能的研究

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介, 将聚乙烯亚胺(PEI)偶联接枝到硅胶微粒表面, 制备了复合型螯合吸附材料PEI/SiO2;研究了PEI/SiO2对Cu2 的吸附性能. 复合型螯合吸附材料PEI/SiO2对Cu2 具有强的螯合吸附能力;等温吸附数据符合Langmuir方程, 且吸附量随温度升高而增大;pH对吸附量有很大的影响, pH 7时, 吸附量最高.     

H3PO4改性PS-EDTA树脂对水相中Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附性能研究

大孔氯甲基化聚苯乙烯小球先后与乙二胺、2-氯乙酸反应得EDTA型螯合树脂(PS-EDTA),再用磷酸在室温处理得PS-EDTA/P树脂。PS-EDTA/P树脂被用于水相中Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附净化处理,探讨了溶液的pH值、初始金属离子浓度、时间、温度等因素对吸附性能的影响,并研究了其对重金属离子的吸附动力学和热力学。结果表明,PS-EDTA/P树脂对Cu2+和Zn2+的吸附符合Langmuir等温式、对Cd2+的吸附符合Freundlich等温式,准二级吸附动力学方程能够很好地描述3种金属离子在树脂上的吸附动力学行为。同时,PS-EDTA/P树脂对重金属吸附的热力学参数表明,PS-EDTA/P树脂对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附是一个自发的、吸热的过程。已吸附Cu2+、Zn2+和Cd2+的树脂可以用0.1mol/L HCl解吸,解吸后的树脂对Cu2+、Zn2+和Cd2+仍具有较高的吸附量。     

板栗壳活性炭对重金属离子吸附性能研究

研究了不同制备条件下,板栗壳活性炭对重金属离子Cu2+和Cd2+的静态吸附性能。以板栗壳为原料,采用ZnCl2活化法制备活性炭,使用X-射线衍射、扫描电镜、氮气吸附等方法对活性炭进行表征;比较了活性炭内部结构对Cu2+和Cd2+的吸附性能影响;同时考察了吸附温度、溶液pH值等对Cd2+和Cu2+的吸附性能的影响。研究结果表明:板栗壳制备活性炭最佳条件为ZnCl2活化浓度30wt%,料液比1:6,炭化温度600℃,炭化时间3h;同时发现板栗壳活性炭是一种具有较多孔隙的无定型炭材料,所制备的活性炭平均孔径为2~6nm,孔容为0.04~0.14cm3/g,比表面积可以达到1500m2/g以上;板栗壳活性炭对重金属离子的吸附性能主要由本身的比表面积和孔容大小决定,且同时受吸附温度和溶液pH值的影响,上述条件制备的活性炭吸附Cu2+的最佳条件为温度25℃,溶液pH值为6.5;吸附Cd2+的最佳条件为温度25℃,溶液pH值为7.5。     

聚丙烯酸盐-丙烯酰胺水凝胶的制备及对重金属离子吸附性能的研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,K2S2O8为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法合成P(AA-AM)水凝胶,通过正交实验优化了P(AA-AM)水凝胶的制备工艺.对制备的P (AA-AM)水凝胶进行了SEM和XPS分析,探讨了P(AA-AM)水凝胶对Cu2+、pb2+、Zn2+和Cd2+的吸附等温线和吸附动力学行为,研究了P(AA-AM)水凝胶的粒径、吸附温度、pH值和重金属离子的初始浓度对P(AA-AM)水凝胶吸附性能的影响.实验结果表明,所制备的P(AA-AM)水凝胶是一种具有三维网络结构的高分子材料,其表面的氨基和羧基残基能够与重金属离子发生螯合反应.减小P(AA-AM)水凝胶粒径、增大溶液pH值、升高吸附环境温度均有利于吸附反应的进行.粒径为0.097 ～0.15 mm的P(AA-AM)水凝胶粉末,在35℃、pH=5的条件下进行吸附等温线实验,得到水凝胶对重金属Cu2+,pb2+,Zn2+和Cd2+的理论最大吸附量分别为186,588,208和403 mg/g.P(AA-AM)水凝胶对重金属离子的吸附符合准二级动力学模型(R2＞0.98),吸附等温线符合Langmuir吸附等温线(R2＞0.95).干扰离子实验和理论模拟均证明P(AA-AM)水凝胶对pb2+具有良好的吸附性.     

场址地下水特征因子对铀锶吸附的影响研究

为了考察某放射性废物填埋场土壤对待填埋的核素铀锶的阻滞性能,对该填埋场土壤及地下水进行取样分析,根据测量的地下水特性参数,在静态条件下,考察了填埋场地下水主要的阴离子SO42-、CO32和阳离子Ca2、Mg2+、Na+、K+对核素铀锶吸附影响,同时结合填埋场地下水的pH和Eh,考察了溶液pH值对核素的吸附影响；结果表明:当pH在2～3之间时,铀的吸附量突然增大,pH在在4～8之间,铀的吸附量明显变化,在pH＞10,吸附量又出现明显减小；当pH＜6和pH＞8后,锶的迁移分配系数(Kd值)明显的增大,而pH在6～8时,Kd值没有明显的变化；阴离子C032-能明显的增加锶在土壤中的吸附,直接表现为Kd值的明显增大,Kd值增加103数量级；阴离子SO42-、CO32-、C2O42-对铀的吸附的影响表现非常明显,随着离子浓度的增加,几种阴离子明显降低了铀在土壤中的吸附,表现为Kd值大大降低,降低的系数在103数量级；阳离子对锶吸附的影响,Ca2+和Mg2+的影响比Na+要强,Ca2+和Mg2+离子浓度在很小的时候就能明显的降低锶的吸附；阳离子对铀吸附的影响,当Ca2+和Mg2+的浓度较低时对铀的吸附影响不大,当Ca2+达浓度大于1280.0μg·L-1,Kd值出现了较为明显的减小.     

不同层次、粒径紫色土的表征及其对Cu~(2+)的吸附研究

为了探究和比较不同层次和粒径的紫色土对Cu2+的吸附效果及影响机制,以0.15～0.2mm、0.1～0.15mm及0.1mm的3种粒径表层、粘化层紫色工作为研究对象,采用批处理法研究各供试土样对Cu2+的等温吸附特征,并对比不同温度、pH值及离子强度等因素对吸附的影响差异。结果表明,相同粒径条件下,表层土的pH值和TOC含量均高于粘化层土,但CEC和比表面积均低于粘化层土;两个层次土样的pH值和TOC含量均随粒径减小而降低,而CEC和比表面积均随粒径的减小而增加。土样对Cu2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,两个层次土样对Cu2+的平衡吸附能力均随粒径的减小而增大;S0.1(表层土0.1mm粒径,下同)和S0.1～0.15土样的qm(最大吸附量)分别为S0.15～0.2土样qm的3.35和2.45倍,而A0.1(粘化层土0.1mm粒径,下同)和A0.1～0.15土样的qm分别为A0.15～0.2土样qm的2.07和1.43倍;各土样对Cu2+的吸附均表现为增温正效应,且热力学参数表明,吸附是一个自发、吸热和熵增的过程;pH值变化对小粒径土样吸附Cu2+的影响显著,Cu2+的吸附量随pH值的升高逐渐增大。离子强度对不同层次、粒径的土样吸附Cu2+均有显著影响,离子强度增加,对Cu2+的吸附量降低。