氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0 mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150 min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的,同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的。同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

改性香蕉皮对Pb2+的吸附研究

分别探讨了香蕉皮改性以及改性香蕉皮吸附Pb2+的主要影响因素。改性试验结果表明,香蕉皮的最佳改性剂为体积比为5:1的乙醇与乙酸混合溶液。通过正交试验得到最佳吸附条件为:Pb2+初始浓度20mg/L,pH=5,吸附剂用量为0.7g,吸附时间为70min,其中pH值和Pb2+初始浓度是影响Pb2+去除率的两个主要因素。在此条件下,当搅拌速率为150r/min时,100mL模拟废水中Pb2+去除率达到97.8%,吸附后残留的Pb2+浓度仅为0.46mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准。等温吸附实验表明,改性香蕉皮对Pb2+的吸附用亨利等温方程拟合较好。     

桉树遗态Fe/C复合材料对水中磷的动态吸附研究

以桉树遗态Fe/C复合材料为吸附剂,溶液初始p H值、吸附剂粒径、流速、含P(V)模拟废水初始浓度、吸附剂投加量和温度为影响因素,开展了对P(V)的动态吸附行为研究。研究表明,吸附剂粒径(20~40mesh到100mesh)和吸附剂投加量(1~4g)越大、流速(3.43~15.41m L/min)和初始浓度(5~30mg/L)越小,桉树遗态Fe/C复合材料对目标污染物的吸附效果越好;溶液的p H值为3时吸附效果最佳;温度对吸附效果的影响不大。桉树遗态Fe/C复合材料吸附初始浓度为10mg/L的P(V)溶液所得到的平衡吸附量为6.61mg/g。Thomas模型和Yoon-Nelson模型均能很好地描述桉树遗态Fe/C复合材料对P(V)的动态吸附行为,获得的拟合值和实验值基本吻合。     

氨基改性核桃壳对废水中Cr(Ⅵ)的静态吸附研究

对1.0~1.6mm的新疆核桃壳进行改性,在其表面引入氨基基团,以此作为吸附剂,研究其对含Cr(VI)模拟废水的静态吸附性能。实验结果表明,改性核桃壳对Cr(VI)有很好的吸附作用,对于50m L浓度为20mg/L模拟水样,当温度为25℃,水样初始p H值为5.89,吸附剂用量为0.50g,吸附时间为180min时,Cr(VI)的去除率可以达到98.6%,并且随着体系温度的升高,改性核桃壳对Cr(VI)的吸附量逐渐增加。吸附等温线拟合结果表明,Langmuir吸附等温模型能更好地描述上述吸附过程。     

强碱性阴离子交换树脂对水中磺胺二甲基嘧啶的吸附特性

以强碱性阴离子交换树脂作为吸附剂,对模拟废水中的磺胺二甲基嘧啶进行吸附实验。静态吸附实验结果表明,温度为25℃,p H=7,磺胺二甲基嘧啶的初始浓度为10mg/L,吸附平衡时间为40min的条件下,强碱性阴离子交换树脂对磺胺二甲基嘧啶的吸附量为0.244mg/g。经准二级动力学方程拟合出的qe为0.263mg/g与实验所得值0.244mg/g接近,且相关系数R~2=0.9991,能较好地描述强碱性阴离子交换树脂对SM2的吸附行为。通过Langmuir吸附模型拟合的qm为0.274mg/g,与实验值更接近,且R~2=0.9972。吸附动力学和吸附热力学的分析表明,强碱性阴离子交换树脂对磺胺二甲基嘧啶的吸附行为是物理吸附为主的单分子层吸附。而动态吸附实验结果表明,当温度为25℃,p H=7,磺胺二甲基嘧啶的初始浓度为10mg/L时,动态吸附穿透时间为250min,吸附饱和时间为670min,动态吸附过程中强碱性阴离子交换树脂对磺胺二甲基嘧啶的最大吸附量为0.231mg/g。     

SDS改性沸石对碱性品红的吸附性能研究

通过静态实验探讨了表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）改性沸石吸附碱性品红的影响因素。实验结果表明在投入量为8 g/L、吸附时间为45 min、p H值为6、温度为25℃时,对初始质量浓度100 mg/L碱性品红溶液的去除率可达到96.16%,吸附量为12.02 mg/g;SDS改性沸石吸附碱性品红的吸附性能符合Langmuir型吸附等温线和一级反应动力学模型的特征;热力学分析结果表明,吸附符合自发吸热过程。     

水葫芦木质素的提取及其苯胺吸附性能

采用碱提法从生态入侵植物水葫芦中提取木质素,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等手段对所获得的木质素进行表征,研究了水葫芦木质素对水中苯胺的吸附性能,考察了溶液p H值、吸附时间、初始浓度等因素对水葫芦木质素吸附苯胺的影响。当Na OH溶液浓度0.1 mol/L,提取时间4 h,温度100℃,料液比1∶20时,水葫芦木质素的收率最大为6.81%。红外图谱显示,在1 456~1 656 cm-1处存在木质素的芳香环骨架振动吸收峰;扫描电镜显示,木质素呈大量细小的颗粒,木质素颗粒表面存在许多微小的孔状结构,有利于吸附作用的发生。在室温下,溶液p H 6.0,苯胺初始浓度为150 mg/L,吸附剂用量为5 mg,吸附时间120 min时,水葫芦木质素对苯胺的最大吸附容量为12.2 mg/g。苯胺吸附实验数据拟合符合准二级动力学模型以及Langmuir吸附等温模型。水葫芦木质素对苯胺的吸附以单分子层化学吸附为主,属于优惠吸附。相同吸附条件下,水葫芦木质素对湖泊水样中苯胺的吸附与实验模拟水样的吸附效果相近。水葫芦木质素可作为富集分离材料用于分析样品制备以及水中污染物的吸附。     

活性炭的改性及对Pb2+的动力学吸附研究

论文以活性炭为主体吸附剂，进行氯化铁改性，制备出氯化铁改性活性炭吸附剂，并通过FT-IR、SEM、比表面积和孔体积进行表征。实验进一步探究改性活性炭对Pb²⁺的吸附能力，结果表明，当吸附时间为300 min,吸附剂投加量为0.4 g, pH为6时，吸附效果最佳。在此吸附条件下，改性活性炭对Pb²⁺的去除率达到91.2%。对改性活性炭吸附Pb²⁺进行动力学吸附研究，结果表明二级速率方程能够更好地描述其动力学吸附过程，吸附的机理可归结为氯化铁改性导致活性炭孔道结构中酸性官能团增加，使得金属阳离子与官能团上的H之间产生离子交换作用，有利于吸附的进行，这一实验结果为后期循环吸附研究提供了新依据。     

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合物对Pb2+的吸附性能

用制备的聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蒙脱土/腐殖酸钠复合吸附剂,研究了溶液pH值、吸附时间和Pb2+溶液初始浓度等因素对重金属Pb2+的吸附性能,探讨了复合吸附剂对Pb2+的吸附机理。结果表明,在pH值为6.0、吸附时间2 h、Pb2+溶液初始浓度0.01 mol/L和吸附剂用量0.10 g的条件下,复合吸附剂对Pb2+的吸附量达到364.05 mg/g,平衡所需的时间为15 min。与蒙脱土相比,复合吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率。     

改性香蕉叶对Ca~(2+)的吸附性能研究

以改性香蕉叶作为吸附材料吸附溶液中的Ca~(2+),研究了Na OH浓度和反应时间对香蕉叶改性效果的影响,并研究了吸附时间、温度、吸附剂用量、Ca~(2+)初始质量浓度、溶液p H值对改性香蕉叶吸附性能的影响,包括吸附平衡和吸附动力学过程。结果发现,改性香蕉叶吸附剂的最佳制备方案为:Na OH浓度为0.2mol/L,反应时间为1h;改性香蕉叶吸附剂对Ca~(2+)的吸附平衡较好地符合Langmuir吸附等温式,其吸附动力学符合准二级动力学模型,由此确定其吸附类型为化学吸附;通过红外光谱分析和扫描电镜显示,改性的过程可除去香蕉叶纤维表面的果胶、半纤维素、木质素,使Ca~(2+)更容易接触纤维表面而被吸附。     

基于响应面法优化的La(OH)3吸附水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)特性对比

以La(OH)_3为原材料,探究其对水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附性能,并考察吸附剂投加量、p H值、初始浓度及温度对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附效果的影响。在单因素初步实验基础上,采用响应面法对La(OH)_3吸附水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)过程进行优化,并研究等温吸附及吸附动力学、热力学特性。结果表明,水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的最佳去除条件分别为:投加量为0.437g和0.469g,p H值为4.365和3.672,初始浓度为106.716mg/L和108.65mg/L,该条件下As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别达71.68%和99%以上,且相同条件下As(Ⅴ)的去除效果要优于As(Ⅲ)。等温吸附及动力学拟合结果表明,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附等温线均符合Freundlich模型,相同条件下As(Ⅴ)优于As(Ⅲ)的吸附效果,As(Ⅴ)在200mg/L时的吸附量是As(Ⅲ)的1.43倍,吸附过程均遵循准二级动力学模型,吸附过程为吸热且非自发反应过程。     

载Fe活性炭纤维除As(Ⅴ)的动力学及机理

研究了铁改性活性炭纤维(Fe-ACF)吸附地表水中砷离子的吸附特性。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积和孔径变化等探讨了Fe-ACF表面物质形貌、组成和吸附机理,考察了不同pH值和吸附剂投加量对As(Ⅴ)去除效果的影响,讨论了303K、313K、323K等条件下的吸附动力学及热力学。实验结果表明,Fe-ACF表面生成的氧化物为Fe2O3和Fe3O4,改性前后比表面积和孔容显著减小,吸附机理为Fe(OH)3(s)絮凝除As(Ⅴ)和活性炭纤维吸附除As(Ⅴ)。当pH=7,吸附剂投加量为2.0g/L时,出水As(Ⅴ)浓度可以达到国家地表水环境质量标准(<0.05mg/L)。Fe-ACF对As(Ⅴ)的吸附动力学及等温吸附的实验结果与准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型相吻合;吸附速率及吸附容量都随着温度的增加而增加;吸附速率k2从0.0372g/mg min增加到0.0434g/mg min,由Langmuir等温吸附拟合得到的吸附容量从11.31mg/g增加到18.34mg/g。根据标准吉布斯自由能变ΔG0<0、标准反应焓变ΔH0>0判断,Fe-ACF对As(Ⅴ)的吸附为自发的吸热过程。     

盐改性沸石处理低浓度含Cu~(2+)模拟废水的研究

沸石是一种经济、高效和环境友好的材料,具有吸附、离子交换与催化性能,可作为一种水处理材料用于控制环境污染。本论文探讨了利用盐改性沸石处理低浓度含Cu2+模拟废水的主要影响因素,包括处理时间、改性沸石用量、p H值、废水浓度和处理温度。实验结果表明,用2mol/L Na Cl改性的沸石1.2g处理100.0m L Cu2+质量浓度为10.44mg/L的模拟废水50min,最高去除率达到96.84%,Cu2+剩余浓度为0.33mg/L,处理效果达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。     

异氛围炭化核桃壳对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

将粒径为1.0~1.6mm的新疆核桃壳在普通氛围、真空氛围下分别进行炭化,选取粒径为0.5~1.0mm的核桃壳作为吸附剂来吸附含Cr(Ⅵ)废水,探讨了水样初始p H值、吸附剂用量、吸附时间、转速和水样初始浓度等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,并采用SEM和FT-IR现代技术对吸附剂的表面结构进行表征。实验结果表明,普通氛围、真空氛围下的炭化核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率分别为98.7%、94.8%,其最大吸附量依次为8.731mg/g、8.480mg/g。吸附等温线及其模型的拟合结果显示,Langmuir模型能较好地反映吸附过程特征;吸附动力学分析结果表明,该动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。     

XMgO·YMg(OH)_2吸附剂除氟机理及其净化水的水质研究

研究了XMg O·YMg(OH)2对水中氟离子的吸附性能,考察了吸附时间、吸附剂用量、含氟水p H值、温度、含氟水初始浓度等因素对吸附的影响。实验结果表明,在较宽的p H(3.4~8.4)值和水温(22~51℃)范围内,XMg O·YMg(OH)2对水中氟离子具有极强的吸附能力,室温下0.4g XMg O·YMg(OH)2可将100m L浓度为30mg F-1·L-1含氟水处理为符合含氟标准的饮用水。氟离子在XMg O·YMg(OH)2上的吸附速率较大,30min内基本达到吸附平衡,吸附平衡符合Langmuir方程,在50min内达到饱和吸附,室温下饱和吸附量为13.46mg·g-1。净化水呈微碱性,含有5.68~15.07mg·L-1Mg2+,有益于人体健康。吸附饱和后的XMg O·YMg(OH)2经焙烧再生,除氟率可达81%。     

响应面法优化污水处理厂改性污泥对水中Cu~(2+)的吸附作用

以开封县污水处理厂改性污泥为实验材料,处理模拟含铜废水.对实验过程中溶液初始pH(A)、吸附时间(B)、废水中Cu~(2+)浓度(C)三个重要影响因素之间的交互作用进行了考察,并建立了数学模型.结果表明,各因素对Cu~(2+)去除率的影响依次为初始浓度﹥pH﹥吸附时间.研究将吸附剂对Cu~(2+)吸附工艺参数进行了优化,得出吸附最优条件:初始浓度为18.00 mg/L,pH为5.50,吸附时间为30.00 min.在此最优条件下,3次试验的Cu~(2+)去除率均值都达到99.42%,试验值与理论值绝对偏差为0.69%.     

响应曲面优化MIEX去除水中腐殖酸的工艺研究

根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理,在单因素试验的基础上,采用五因素三水平的响应曲面分析法,建立了MIEX吸附去除HA的二次多项数学模型,并以HA去除率为响应值作响应面和等高线,考察了MIEX用量、pH值、温度、吸附时间和HA初始浓度对HA去除率的影响。结果表明,HA去除的优化工艺条件为:MIEX用量0.5m L,p H值8、温度30℃、吸附时间30min;在此工艺条件下,HA初始浓度为5mg/L时的去除率达到90.78%。     

CTS/纳米SiO_2吸附剂对低浓度稀土离子的富集与回收

通过CTS/纳米Si O2吸附剂对低浓度稀土离子的吸附实验,研究了吸附剂的吸附-解吸性能。在吸附温度为25℃,p H=5,Gd3+、La3+和Y3+初始浓度分别为45mg/L、37.5mg/L和27.5mg/L,吸附剂加入量为40mg等条件下,CTS/纳米Si O2吸附剂对稀土离子Gd3+、La3+和Y3+的饱和吸附量分别为22.3mg/g、17.8mg/g和12.9mg/g。采用Langmuir模型对吸附平衡实验数据进行了线性模拟,并测定了吸附等温线。研究表明,CTS/纳米Si O2吸附剂对稀土离子有很强的吸附效果,吸附率高达98%,可用盐酸解吸回收稀土离子,并且吸附剂可再生利用。     

改性沸石处理含铅废水的试验研究

采用沸石为吸附材料,研究其对废水中Pb2+的吸附作用和机理。研究了吸附剂用量、搅拌时间、pH值以及废水浓度等因素对吸附效果影响的探讨。试验结果表明,利用KCl改性后的沸石0.4g,在pH值为8~9的条件下,处理100mL Pb2+质量浓度为10.11mg/L的废水25min,废水中的Pb2+去除率最高可达99.60%,剩余浓度为0.05mg/L,远低于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准。