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。     

Mg/Al-NO_3 LDH吸附诺氟沙星的热力学和动力学研究

采用平衡吸附实验,研究了诺氟沙星在自制焙烧态镁铝水滑石(Mg/Al-NO_3 LDH)上的吸附热力学和动力学行为。结果表明,在固液比1∶500、p H=5.0、吸附温度25℃、离子强度0.1 mol/L的条件下,吸附1 h对诺氟沙星(20 mg/L)的吸附过程符合Langmuir等温线方程和准二级动力学,理论平衡吸附量达到32.05 mg/g。其热力学参数ΔG0 KJ/mol,ΔH0 KJ/mol,由此推断焙烧态镁铝水滑石对诺氟沙星的吸附是自发放热反应。     

钠基膨润土吸附亚甲基蓝热力学与动力学研究

利用钠基膨润土吸附亚甲基蓝水溶液,探讨了不同参数如接触时间、初始pH值、温度等对其吸附性能的影响。结果表明,室温下,pH10,钠基膨润土吸附60min,其吸附量达198.71mg/g,且吸附量随温度的升高而增大。通过计算不同温度下的热力学参数?G,?H和?S,证实该吸附为一自发的吸热过程。其等温吸附平衡更符合Langmuir模型;吸附动力学更适合准二级反应方程。     

钠基膨润土吸附亚甲基蓝的热力学与动力学研究

利用钠基膨润土吸附亚甲基蓝水溶液,探讨了不同参数如接触时间、初始pH值、温度等对其吸附性能的影响。结果表明,室温下,pH10,钠基膨润土吸附60min,其吸附量达198.71mg/g,且吸附量随温度的升高而增大。通过计算不同温度下的热力学参数?G,?H和?S,证实该吸附为一自发的吸热过程。其等温吸附平衡更符合Langmuir模型;吸附动力学更适合准二级反应方程。     

十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土对直接黑染料的吸附及机理

用十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土(有机膨润土),用红外光谱和固体紫外漫反射光谱等对有机膨润土的结构进行了分析。研究了有机膨润土对水中直接黑染料的吸附和机理。用0.05g有机膨润土处理浓度为70mg/L的直接黑溶液时(303K),脱色率达到72.6%,平衡吸附量为20.5mg/g,有机膨润土对直接黑染料的吸附符合Freundlich吸附等温方程,从热力学结果来看,是化学吸附和物理吸附共同作用的过程。     

氮化硼对模拟放射性废水中Mn~(2+)的吸附特征

以氮化硼为吸附剂,考察其对模拟放射性废水中锰的吸附平衡、吸附动力学及热力学特征。表征结果显示,氮化硼为纤维状材料,直径在1~2μm,长度在10~20μm,表面多孔,并且包含羟基、氨基等基团。实验结果表明,当废水中Mn2+浓度为11mg/L,氮化硼投加量为0.5g/L时,5min即可达到吸附平衡,平衡时吸附量为10.93mg/g。氮化硼对Mn2+的吸附符合Freundlich、Langmuir及D-R吸附等温模型,吸附机理主要为离子交换。吸附过程可用拟二级动力学模型描述,该过程分为两个阶段,第1阶段中颗粒内扩散为吸附的主要限速步骤,第2阶段主要受液膜扩散作用控制。该过程是自发进行的吸热反应,升高温度有利于反应的发生。     

棕榈纤维制备活性炭纤维及其对水中三氯生的吸附研究

以棕榈纤维为原材料、磷酸为活化剂制备活性炭纤维,通过单因素实验和正交实验深入探讨反应条件对活性炭纤维吸附性能的影响,并确定最佳制备条件。系统研究三氯生在活性炭纤维上的吸附热力学、动力学以及溶液p H值对吸附的影响,并研究比较乙醇洗脱与加热煅烧法对吸附饱和后的活性炭纤维的再生效果。结果表明,磷酸溶液质量分数和碳化温度对活性炭纤维吸附性能影响较大,活化剂浸渍时间对其影响较小,活性炭纤维的最佳制备条件为:磷酸溶液浓度25%,碳化温度400℃,活化时间36h。所制备的活性炭纤维的BET比表面积为1358.478m~2/g、微孔面积为1240.131m~2/g、平均孔径为1.886nm。活性炭纤维对三氯生的吸附等温线符合Langumuir方程,吸附是放热反应。动力学研究表明,吸附反应符合准二级动力学方程,且在5h后基本达到平衡。随着p H值的升高,材料对三氯生的吸附量略有下降。乙醇洗脱和加热煅烧均可有效再生吸附饱和后的活性炭纤维。     

复合改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附行为研究

本文主要以钠基膨润土为原料,用十六烷基二甲基苄基氯化铵和乙二胺四乙酸二钠盐对膨润土进行复合改性,制得改性膨润土,用XRD对其结构进行表征,研究了改性后的膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附行为,结果表明,改性后的膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的吸附性能明显提高,吸附等温线较好地符合Langmuir模型,改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚和Pb~(2+)的最大吸附量分别为238.1mg/g和191.20mg/g,吸附动力学符合准二级反应动力学方程,其二级反应速率常数为分别为8.34×10~(-5)g/mgámin和5.62×110~(-5)g/mgámin,改性膨润土对2,4,6-三氯苯酚的吸附为吸热反应,而对Pb~(2+)的吸附为放热反应。     

松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附研究

采用静态吸附法研究了松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附性能。实验结果表明,在p H=6.0,固液比分别为0.5g/L和3g/L,初始浓度为100mg/L,293K条件下,松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的最大吸附量分别为15.28mg/g和10.73mg/g。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合伪二级吸附动力学方程。吸附热力学研究表明,该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG0,ΔS0,ΔH0,表明该吸附过程是自发的放热过程。脱附再生实验表明,经过5次重复再生,其吸附量下降了29%,微球具有重复利用的潜质。XPS测试表明Pb~(2+)吸附在微球的表面上。     

新型吸附剂偏磷酸铈对铀酰的吸附性能研究

研究新型吸附剂偏磷酸铈对铀酰离子的吸附行为。分别考察了溶液的pH值、温度、接触时间和铀酰离子初始浓度对偏磷酸铈吸附铀酰离子的影响;通过动力学、热力学以及吸附等温线初步研究了吸附机理;最后探究了共存离子和富里酸对吸附的影响。当溶液的pH值为5、温度为30℃、接触时间为60min、铀酰初始浓度为10~(-3)mol/L时为最佳吸附条件,最大吸附量可达到261.78mg/g;动力学研究表明,偏磷酸铈对铀酰离子吸附行为符合准二级动力学方程;Langmuir吸附等温线模型可以更准确的描述铀酰离子在偏磷酸铈上的吸附过程,说明此吸附过程为单分子层吸附;热力学研究表明,偏磷酸铈对铀酰离子的吸附属于吸热反应,反应自发进行,高温促进吸附行为。     

磁性多壁碳纳米管吸附水中双氯芬酸的热力学与动力学

研究了磁化多壁碳纳米管(MWCNTs)对于水中非甾体抗炎药双氯芬酸的吸附过程.结果表明,双氯芬酸的吸附量随磁性MWCNTs投加量的增加而增大,而且吸附剂量增加到一定阶段后,双氯芬酸的吸附量达到平衡.在磁性MWCNTs的量为0.7g·L-1时,水溶液中双氯芬酸被磁性MWCNTs吸附的量达到最大,为33.37mg·g-1,对应的双氯芬酸去除率为98.1%.双氯芬酸的去除率随溶液pH的增加先增大后下降,随温度的升高而下降.用准一级、准二级模型进行了动力学分析.回归结果表明,准二级模型更准确地反映了吸附动力学.通过实验确定了Langmuir和Freundlich等温线的线性相关系数与标准偏差,结果揭示出Langmuir等温线与实验数据有很好的拟合度.对热力学参数的计算表明,ΔG00,意味着磁性MWCNTs对双氯芬酸的吸附是自发的;ΔH00,指明吸附是一个放热的物理吸附过程,温度低对吸附有利;ΔS00,代表该吸附是熵增过程.     

巯基功能化膨润土吸附Pb2+的动力学和热力学研究

研究了自制巯基功能化膨润土(TFB)对Pb2+的吸附行为,考察了溶液的pH值、离子强度、吸附时间和温度对吸附平衡的影响,并对吸附过程进行了动力学与热力学研究.结果表明,常温下,吸附时间为60min、0.1mol/L的KNO3、pH=6.0、5.0g/L TFB对200mg/L的Pb2+的吸附率达到85.4％以上,TFB对Pb2+的吸附动力学符合准二级动力学方程;TFB对Pb2+的吸附热力学符合Langmuir等温线方程和Dubinin-Radushkevich (D-R)等温线方程,表明吸附主要发生在TFB表面的活性区域,属于单分子层吸附,其吸附平均活化能E在8-16kJ/mol范围内,表明该吸附过程为化学吸附,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表明该吸附过程为自发放热反应.     

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。     

纳米氢氧化铝-聚丙烯酰胺复合絮凝剂对镉离子的吸附研究

采用响应面法对纳米氢氧化铝-聚丙烯酰胺复合絮凝剂吸附Cd(II)过程进行了拟合和优化,分别以pH值、温度和Cd(II)浓度为自变量,研究了其对响应值镉离子最大吸附量的影响,并通过吸附动力学方程和吸附等温线数据对吸附机理进行了探讨。结果表明,采用响应面法对pH值、温度和Cd(II)浓度3个自变量进行优化后得出最大吸附量为79.07mg/g,其最优条件为:pH 6.35,镉离子浓度91.36mg/L,温度50℃;氢氧化铝-聚丙烯酰胺对Cd(II)的吸附在120min内达到平衡,且吸附动力学数据符合准二级动力学模型,表明吸附过程包含化学吸附;吸附速率的控制步骤是吸附脱附平衡步骤;吸附等温线数据与Langmuir吸附等温模型相一致,表明镉离子在氢氧化铝-聚丙烯酰胺表面形成的是单层吸附层。     

聚丙烯酸一聚偏氟乙烯共混膜对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)吸附性能的研究

应用引发剂热引发聚合和相转移技术,制备了具有离子交换性能的聚丙烯酸-聚偏氟乙烯(PAA-PVDF)共混膜,采用XPS、SEM和FTIR表征了PAA-PVDF共混膜的结构和组成,测定了共混膜的零电荷点(pHpzc)和离子交换容量.分析了共混膜对水溶液中Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附性能,研究了PAA-PVDF共混膜对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附热力学和吸附动力学.结果表明,动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附过程符合Langmuir模型.吸附过程的平均吸附能为8～16kJ/mol,表明该吸附过程为离子交换反应.热力学参数△G0＜0、△H0＞0、△S0＞0,证实了吸附过程为自发的吸热过程.PAA-PVDF共混膜经吸附/脱附4次循环后,对水体中Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)吸附量分别大于0.025mg/cm2和0.005mg/cm2,脱附率超过95%.PAA-PVDF共混膜具有优良的吸附/脱附性能,良好的稳定性和潜在的应用前景.     

ZrO2负载碳纳米管吸附去除水中氟的研究

以ZrO2负载多壁碳纳米管(ZrO2-MWCT)为吸附剂,系统研究了其对水中F-的吸附、脱附性能。结果表明,F-在ZrO2-MWCT吸附剂上的吸附等温线可以用Freundlich方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附速率随着F-初始浓度的提高而减低。当pH为4~5时,F-在ZrO2-MWCT吸附剂上的吸附量最大。水中阴离子的存在降低ZrO2-MWCT对F-的吸附量,不同阴离子对F-影响的大小顺序为:CO32->SO42->Cl->NO3-。吸附饱和的ZrO2-MWCT可用0.1mol/L的NaOH脱附再生,经4次再生后,其吸附量仍为14.55mg/g。     

单宁酸基苯胺分子印迹聚合物制备及其对苯胺的吸附性能研究

通过分子印迹技术以单宁酸为功能单体,苯胺为模板,甲醛为交联剂,制备了一种单宁酸基苯胺分子印迹聚合物(Tannin-Aniline Molecularly Imprinted Polymers,TAMIPs)。通过红外光谱、扫描电镜和氮吸附对其结构特征、表面形态及孔径进行了表征。利用制备的TAMIPs模拟废水中的苯胺浓度进行静态吸附、选择性吸附及脱附再生试验。结果表明,所制备的TAMIPs含有丰富的孔结构,对苯胺的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型,吸附动力学过程符合准二级动力学方程,静态吸附可自发进行;TAMIPs对苯胺具有较好的吸附选择性能和优良的再生吸附能力。293K时最大吸附量达到16.14mg/g(C_0为200mg/L),脱附再生5次后,TAMIPs的再生率为87%,再生后吸附率可达85.9%。     

全互穿网络温敏海藻酸锆凝胶球的磷吸附性能

制备了具有温敏性的全互穿网络聚(N-异丙基丙烯酰胺)/海藻酸锆凝胶球(PNIPAM/Alg-Zr),探究了其吸附回收水中磷的性能.结果发现,吸附性能受到pH、温度和共存离子因素的影响.酸性条件(pH=2)下可获得最大吸附量(30.42 mg/L).低温有利于获得较高吸附量.SO_4~(2-)对吸附磷的过程有一定的干扰,但增加SO_4~(2-)浓度对吸附性能的影响不大.吸附动力学更符合准二级动力学模型,为表面扩散和内部颗粒扩散所控制.Freundlich模型能更好地拟合等温吸附数据.吸附磷后的PNIPAM/Alg-Zr在较高温度刺激下可获得更快的脱附速率,并且5次循环再生后保持稳定的吸附性能.通过零点电荷pH(pHpzc)和X射线光电子能谱分析,推测其吸附机理为静电吸附和配位交换.PNIPAM/Alg-Zr呈现良好的柱吸附特点,可用Thomas模型进行模拟.     

溴化铵改性膨润土脱除气态单质汞的特性及机理分析

采用溴化铵对钠基膨润土进行改性制得脱汞吸附剂,在固定床实验装置上对所制备的吸附剂进行脱汞性能测试。脱汞实验结果表明,钠基膨润土较钙基膨润土在脱汞性能上提高不大,而溴化铵改性的钠基膨润土(Br-Ben/Na)脱汞性能得到明显提高,脱汞效率达到97.7%。吸附温度的升高有利于对Hg0的脱除,在140℃下,10%Br-Ben/Na吸附剂的脱汞率能长时间保持在90%以上,说明在此吸附过程中化学吸附占主导性作用。通过N2吸附/脱附、X射线衍射(XRD)、元素分析仪和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析等结果表明,改性后的膨润土比表面积下降,平均孔径增大;铵根离子进入到膨润土的层间置换出层间钠离子,煅烧活化过程中层间的铵根离子并未分解,而在层间与膨润土结合为某吸附活性组分协助Br-与Hg0反应,提高了膨润土的脱汞性能。     

磁性海藻酸钙-壳聚糖凝胶珠吸附La~(3+)性能研究

利用直接法和间接法制备磁性海藻酸钙-壳聚糖凝胶珠,并考察了磁性凝胶珠对La3+的吸附性能。结果表明,水相pH值、振荡时间、温度及金属离子浓度均对吸附效果有显著影响。在选定吸附剂用量为0.05g前提下,吸附最佳pH值为4.0;平衡振荡时间5h,吸附过程符合假二级动力学反应模型;两种磁性凝胶珠的最大吸附量分别为208.3和232.6mg/g;此吸附过程是一个放热的过程;吸附机理为阳离子交换和表面螯合机理,海藻酸盐上的羧基官能团在吸附过程中起主要作用;再生实验表明,磁性凝胶珠可以重复利用。