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。     

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。     

D-101大孔吸附树脂对黄花蒿黄酮的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了D-101大孔吸附树脂对黄花蒿黄酮的吸附热力学和动力学过程。结果表明,当温度在298~318K和在实验研究浓度范围内,D-101大孔吸附树脂对黄花蒿黄酮的吸附符合Freundlich等温吸附方程;ΔG0,吸附过程能自发进行;ΔH0,为放热过程;ΔS0,D-101大孔吸附树脂吸附黄花蒿黄酮的作用大于水的解吸过程,导致熵减。分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和粒内扩散动力学模型探讨其吸附特性,研究结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程,粒内扩散与膜扩散交互控制黄花蒿黄酮在D-101大孔吸附树脂上的吸附。     

乙二胺改性木屑对As(V)的吸附研究

以乙二胺对木屑进行改性作为重金属离子的吸附剂,研究了其对水溶液中砷离子[As(Ⅴ)]的吸附行为。采用红外光谱(FT-IR)对改性木屑进行了表征。研究表明,乙二胺改性木屑对As(Ⅴ)的吸附符合Freundlich等温吸附模型,在p H值为6.5、温度为298.15K、投加量为2g/L、As(Ⅴ)溶液初始浓度为500mg/L时,改性木屑对As(Ⅴ)的吸附量为148.76mg/g。动态吸附实验表明,乙二胺改性木屑对As(Ⅴ)的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述,说明它的吸附机理是一个物理与化学吸附相结合的过程。     

复合改性膨胀石墨的制备及对酸性艳蓝染料的吸附

采用相同反离子协同磷酸活化法, 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)-KBr为复合改性剂, 制备了一种高效吸附剂复合改性膨胀石墨(M-EG), 通过扫描电子显微镜(SEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)及X射线电子能谱(XPS)等对膨胀石墨(EG)和改性膨胀石墨(M-EG)的形貌结构、 组成和价态进行了表征, 考察了EG和M-EG对酸性艳蓝染料废水的处理效果. 结果表明, 复合改性后的膨胀石墨孔隙度变大, 表面含氮和溴官能团增多. 吸附剂M-EG对酸性艳蓝染料废水具有较高的吸附性能, 在pH=1.0及30 ℃条件下对染料的去除率达到94.13%; EG符合二级动力学吸附模型, 用Langmuir等温线方程拟合效果较好; M-EG符合二级吸附动力学方程, 同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型; M-EG的吸附动力学常数大于EG吸附动力学常数.     

化学改性麦壳对孔雀绿的吸附作用

通过不同的化学方法对农业副产物麦壳进行改性,以制得廉价的生物吸附剂,并分别研究了它们对孔雀绿的吸附性能。结果表明,天然麦壳对孔雀绿有一定的吸附量,经化学修饰后对孔雀绿的吸附量有不同程度的提高,其中,经硝酸酸化后的麦壳对孔雀绿的吸附效果最好。通过研究硝酸改性麦壳吸附孔雀绿条件的影响发现,吸附40min达到平衡;随初始浓度增加,吸附量增大;溶液在中性或碱性范围内,吸附量较高;吸附符合Langmuir和Freundlich等温模型,吸附动力学过程可以用准二级动力学方程来较好地拟合。因此,硝酸改性麦壳可以用于有效去除水体中的孔雀绿。     

改性凹凸棒的制备及对砷离子的吸附研究

针对日益严重的砷离子污染问题，本文采用灵敏简便的原子荧光分析法，探究了凹凸棒石粘土吸附剂对砷离子的吸附性能，测定了pH、吸附时间、砷离子的初始浓度等因素对凹凸棒石粘土负载铁氧化物对砷离子吸附能力的影响，并通过SEM、EDX、FTIR对所制得的吸附剂进行了表征研究，同时进行了吸附动力学和吸附等温模型的分析。研究结果表明，改性后的凹凸棒对砷离子的吸附性能有了显著提升，在较低浓度时吸附效率可达98%，该吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。     

硅镁吸附剂对水中氨氮的吸附性能研究

利用商业硅镁吸附剂吸附脱除水中氨氮。分别采用XRD、BET、SEM及FT-IR对硅镁吸附剂进行表征。考察剂液比、吸附时间及吸附温度等因素对吸附脱除氨氮效果的影响。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模型对吸附平衡实验数据进行拟合,采用准一级、准二级吸附动力学模型及颗粒内扩散模型对吸附动力学实验数据进行拟合。Langmuir等温吸附模型的相关系数R²在0.993～0.999之间,标准差SD在0.0038～0.011之间,在293.15K时的单分子层饱和吸附量q_m为1356.75mg/g;准二级动力学模型的相关系数R²均为0.999;ΔG⁰为负值,ΔH⁰在-14.454～-9.447kJ/mol之间。结合吸附热力学及动力学数据可知,氨氮在硅镁吸附剂上的吸附过程可自发进行,吸附过程主要为物理吸附,但亦可能部分涉及化学吸附。     

改性蔗髓重金属吸附剂去除水中Cr(Ⅵ)的动力学研究

对甘蔗渣预处理后以Na OH和二硫化碳改性转型合成重金属吸附剂。实验结果表明,改性后蔗髓纤维(MSCB)投加量为4 g/L,对50 mg/L Cr(Ⅵ)的最大吸附量为9.8 mg/g,平衡时间为30~60 min,去除率达98.05%,出水浓度0.78 mg/L,比改性前蔗髓纤维对Cr(Ⅵ)的吸附率(23.7%)提高了74.35%。MSCB对Cr(Ⅵ)的吸附进行Langmuir与Freundlich等温吸附方程拟合,更符合Langmuir单分子化学吸附;对吸附动力学拟合模型分析,吸附过程更符合准二级速率方程;吸附热力学模型显示该吸附为自发进行的吸热反应且是熵增过程。     

玉米芯粉对中性红的吸附脱色研究

本文研究了玉米芯粉对染料的吸附脱色情况,结果表明,玉米芯粉能有效吸附阳离子染料。以阳离子染料中性红为模型,考察了吸附剂用量、溶液浓度、溶液p H以及温度等对吸附平衡的影响,结果表明玉米芯粉吸附中性红符合拟二级动力学方程;不同温度下,该吸附过程符合Langmuir方程和Freundlich方程,qmax、KF受温度影响小;D-R等温方程拟合结果表明该吸附是以化学吸附为主;热力学参数计算结果表明玉米芯粉吸附中性红是一个熵减的自发放热过程。其他电解质的存在不利于吸附反应的进行。     

氧化锆改性高岭土对F~-的吸附研究

合成了氧化锆负载改性的高岭土吸附剂,并研究了其对水中F~-的吸附行为。通过XRD和FT-IR对改性前后的高岭土进行表征,结果表明,负载的氧化锆不影响高岭土晶型和骨架结构。吸附实验结果表明,氧化锆改性后的高岭土对F~-有很高的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Freundlich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值的升高而降低,共存阴离子能抑制F~-在氧化锆负载的高岭土上的吸附。     

还原态氧化石墨烯对Zn(Ⅱ)的吸附动力学与热力学

以乙二胺(EDA)还原氧化石墨烯(GO)制得一种吸附材料,即还原态氧化石墨烯(RGO)。 采用批量平衡法研究了RGO对Zn(Ⅱ)的吸附动力学与热力学,利用Lagergren准一级及准二级动力学方程、Langmuir和Freundlich等温方程对实验数据进行了拟合分析。 研究结果表明,Lagergren准二级吸附动力学模型能够较好地描述实验结果,表明该吸附过程以化学吸附为主。 RGO的吸附在所研究的Zn(Ⅱ)浓度范围内更符合Langmuir等温吸附经验式,ΔH0=-21.60 kJ/mol,吸附焓变小于零,表明该吸附为放热过程;吸附吉布斯自由能变化ΔG0为正值,表明该吸附是一个非自发的过程。     

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。     

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。     

强碱性树脂IRA-400对富马酸吸附性能的研究

通过静态吸附试验,研究了强碱性树脂IRA-400对富马酸的吸附性能。结果表明,该树脂与弱碱性树脂IRA-94相比,受pH值影响较小,在pH=3.5时,该树脂对富马酸具有较好的吸附性能,其静态饱和吸附容量为1.466mmol/g湿树脂;该树脂对富马酸的吸附等温线符合Freundlich等温方程,在298.15K,308.15K和318.15K下的相关系数R2均大于0.99,方程的特征参数n1,属"优惠吸附";吸附过程ΔG0,ΔS0,ΔH0,表明此反应过程是放热的,自发进行的,降低温度有利于吸附反应的发生;吸附动力学研究表明,IRA-400树脂对富马酸的吸附过程主要受液膜扩散控制。     

柏树锯末对废水中罗丹明B的吸附性能研究

本文研究了柏树锯末对模拟印染废水中罗丹明B的吸附性能,考察了溶液的pH值、吸附时间、锯末用量及染料溶液的初始浓度等条件对吸附效果的影响。结果表明:染料在柏树锯末上的吸附等温线较好地符合Freundlich方程,吸附动力学可以用拟二级动力学模型描述。通过Langmuir方程在318K下计算得到其最大单层吸附容量为35.93 mg.g-1。     

磺酸基修饰复合功能树脂对水中对氨基苯酚的吸附行为研究

利用新型磺酸基修饰复合功能树脂NG-6对水中对氨基苯酚进行吸附,深入探讨了吸附中的动力学及热力学行为.实验结果表明,对氨基苯酚在NG-6上的吸附能够在较短的时间内达到平衡,动力学特性符合准二级动力学方程.此吸附是一个放热的自发过程,Freundlich等温吸附方程能够较好地拟合吸附等温线.     

改性麦壳对水中苯酚的生物吸附作用

通过对农业副产物麦壳进行甲醛甲酸甲基化改性,研究了改性后麦壳对苯酚的吸附情况,讨论了吸附时间、吸附剂用量、初始浓度、温度及pH等条件对吸附效果的影响。结果表明,改性后的麦壳对苯酚的吸附反应迅速,随着吸附剂用量增加,吸附量增大;增大初始浓度,吸附量升高;升温对反应不利;酸性条件下有利于吸附。改性后的麦壳对苯酚的吸附符合Langmuir和Freundlich等温模型。改性麦壳可用于苯酚的去除。     

多胺型阴离子交换纤维吸附铬(VI)的动力学

以聚丙烯腈纤维为原料, 采用化学改性法, 制备了多胺型阴离子交换纤维. 研究该纤维对Cr(VI)的吸附特性. 在研究的温度及浓度范围内, 该纤维对Cr(VI)吸附的平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程, 对Cr(VI)有较强的亲和力, 吸附反应易于进行. 重点研究了该纤维对Cr(VI)的吸附动力学特性, 分别采用Lagergren一级动力学方程、修正伪一级动力学方程、伪二级动力学方程和颗粒内扩散方程进行拟合, 计算相应的速率常数. 研究表明, 该吸附是一个快速吸附过程, 20 min即可接近吸附平衡, 吸附过程符合伪二级动力学方程, 以化学吸附为主, 该纤维能够多次反复对Cr(VI)进行吸附.     

有机改性凹凸棒土对腐殖酸的吸附性能研究

合成了十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)改性的凹凸棒土吸附剂,并研究了其对水中腐殖酸的吸附行为。通过FTIR、TG对改性前后凹凸棒土进行表征。结果表明,十六烷基三甲基氯化铵成功结合到凹凸棒土表面,结合到凹凸棒土表面的量为9.78%。在25℃时,腐殖酸在吸附剂上吸附行为符合Freundlich方程,吸附动力学符合拟二级动力学方程,初始浓度为54.60~200.20mg/L时,ATP-CTAC对腐殖酸的最大吸附量为253mg/g;温度对吸附行为影响不大;改性后的凹凸棒土对腐殖酸的吸附随pH的增大而降低;改性后的凹凸棒土显著地提高了对腐殖酸的吸附量。