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。     

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。     

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。     

用于染料吸附的改性沸石吸附剂:机理及功能表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性沸石作为吸附剂,研究了其对水溶液中甲基橙(MO)的吸附行为。用红外光谱(FT-IR)和BET方法对沸石进行了表征。研究表明,CTAB改性沸石对MO的吸附符合Langmuir模型,在pH值为7、温度为298.15K、振荡速度为160r/min时,CTAB改性沸石对MO的最大吸附量为82mg/g。动态吸附实验表明,CTAB改性沸石对MO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过程。     

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。     

麦草制吸附剂对水体中不同阴离子的吸附性能

采用环氧氯丙烷、乙二胺和三乙胺对麦草秸秆进行化学改性,研究改性麦草秸秆的性能指标并重点考察其对水体中的NO3-,PO43-和Cr2O72-的吸附性能及效果.研究结果表明,改性麦草秸秆引入了带正电荷的胺基基团,可以显著提高对阴离子的吸附性能;改性麦草投加量、pH值、吸附时间和温度对吸附性能影响较大,吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模式;改性麦草秸秆对NO3-、PO43-(P)和Cr2O72-(Cr)的最大吸附量分别为53.5、62.4和386.2mg·g-1.     

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.     

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。     

微波辅助制备螯合纤维及其对汞的吸附性能

在微波辅助下,以聚丙烯腈纤维(PANF)为基体材料,二乙烯三胺(DETA)和硫化钠为改性试剂,通过两步接枝反应快速制备了含有大量硫原子的螯合纤维吸附剂。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维进行表征,同时考察了pH值、初始浓度、吸附时间和温度对螯合纤维吸附汞离子的影响。结果表明,微波辅助是一种高效、节能、经济和绿色的改性方法,改性过程在无毒的水环境中进行,试剂用量少,且改性时间大大缩短。改性纤维对汞离子的吸附是一个准二级动力学过程,较好的符合Langmuir吸附模型。在pH=7的条件下,螯合纤维对汞离子的最大吸附容量达到333.1mg/g,是一种有效的去除水中汞污染的吸附材料。     

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。     

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。     

乙二胺硅胶复合材料对Zn2+的吸附特性

以γ-氯丙基三氯硅烷为偶联剂,将乙二胺偶合接枝在硅胶表面,合成对锌离子具有吸附作用的乙二胺硅胶复合材料（EDA/SiO2）,考察了Zn2+溶液pH值、初始浓度、吸附温度和吸附时间等因素对复合材料吸附性能的影响。 结果表明,在研究的溶液浓度及温度范围内,Zn2+溶液pH值对EDA/SiO2的吸附量影响显著,吸附的最佳pH值范围在3.0~5.5;Zn2+的吸附平衡数据符合Langmuir吸附模型,热力学数据显示,EDA/SiO2对Zn2+的吸附行为为一吸热且自发进行的过程,升高温度有利于吸附,并对此吸附行为作了解释;吸附动力学数据可用拟二级吸附动力学方程描述,得到的吸附速率常数与溶液初始浓度有关。     

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.     

改性成都粘土预处理垃圾渗滤液的吸附热力学和动力学研究

本文采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对成都粘土进行改性,将改性粘土用于垃圾渗滤液处理,对处理过程的吸附热力学和动力学进行研究。研究表明,分别在303.15K、313.15K和333.15K下,粘土吸附渗滤液中氨氮和有机物的平衡时间为50min左右,改性后的粘土吸附效果比原土提高了大约2～3倍;改性粘土对氨氮的吸附既符合Langmuir等温吸附,也符合Freundlich等温模型,对有机物的吸附更符合Freundlich等温模型;此反应过程均属自发的放热过程,其吸附动力学数据符合准二级动力学方程和粒子内扩散方程。     

甲醇酯化改性玉米芯吸附水溶液中日落黄

以玉米芯为原料,甲醇为改性剂,制备了酯化改性玉米芯吸附剂,并以其吸附水溶液中的日落黄,考察了溶液初始pH值、吸附时间、吸附剂粒径、温度等因素对玉米芯吸附日落黄过程的影响。采用拟一级、拟二级、颗粒内扩散及Elovich模型分析了过程动力学,采用Langmuir和Freundlich模型分析了吸附等温过程,并采用了一种基于Langmuir模型平衡常数K_L的新方法预测了过程热力学参数。结果表明,日落黄在玉米芯上的吸附动力学符合拟二级动力学方程和Elovich方程,吸附平衡符合Langmuir等温方程,计算得到的自由能ΔG<0,吸附焓变ΔH<0,表明日落黄吸附过程为自发进行的放热过程。甲醇酯化改性玉米芯对去除水溶液中日落黄效果良好,是一种具有发展潜力的吸附剂。     

改性茶渣对酸性橙Ⅱ的吸附性能

染料废水由于结构复杂、色度高、难降解成为废水处理的一大难题。吸附法由于操作简单、效果好等优点成为处理印染废水的重要方法之一。本文采用磷酸、过氧化氢改性的废弃茶渣作为一种价格低廉、来源丰富、环保无污染的吸附材料,以酸性橙Ⅱ染料废水作为研究对象,从吸附动力学、等温吸附、pH值的影响等方面探讨改性茶渣对酸性橙Ⅱ的吸附性能。实验结果表明,改性茶渣具有粗糙多孔的表面结构。25℃,pH值为2左右时,磷酸、过氧化氢处理的茶渣对酸性橙Ⅱ的吸附量分别为49.24mg/g和49.03mg/g。随着温度升高,改性茶渣对酸性橙Ⅱ的吸附量增大,吸附过程符合Freundlich等温方程。随着吸附时间的增加,吸附量逐渐增大至平衡,吸附过程符合拟一级动力学方程。pH值增大,改性茶渣对酸性橙Ⅱ的吸附量降低,在pH值为2.0时吸附效果最佳。     

磷酸酯化改性梨渣吸附污水中Cu(Ⅱ)离子的研究

通过批次试验法研究了不同pH值、吸附剂浓度、试验物浓度和吸附时间条件下磷酸酯化改性梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附.溶液pH=4.5时,Cu(Ⅱ)离子的吸附达到最大值;浓度为100 mg/L的Cu(Ⅱ)离子,15g/L及以上的改性梨渣能吸附62%Cu(Ⅱ)离子.酯化梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附符合Langmuir等温模型,其最大吸附能力为20.16 mg/g.Cu(Ⅱ)离子达到吸附平衡的时间为loo min,准一级反应动力学方程可描述酯化梨渣对Cu(Ⅱ)离子的吸附过程.     

石棉尾矿酸浸渣作为一种吸附剂去除水溶液中的Co(II)

本文采用XRD, FT-IR, SEM 和 BET等手段分别对石棉尾矿,石棉尾矿酸浸渣,以及煅烧的石棉尾矿酸浸渣进行表征。利用煅烧的石棉尾矿酸浸渣对Co(II)进行吸附研究。研究了吸附剂浓度、吸附时间、pH值和温度对Co(II)在磁性伊利石上吸附的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程和D-R等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明: pH值、离子强度和温度对Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附影响较大;Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程,并且高温利于吸附。利用石棉尾矿作为吸附材料,是一个“以废治废”的工程。     

硅胶负载氨基吡啶的合成及对Ag~+的吸附性能研究

本文以硅胶为载体,通过氯丙基三乙氧基硅烷(CPTS)将2-氨基吡啶负载到硅胶表面,得到硅胶负载氨基吡啶(SG-AP)吸附材料,通过红外光谱、元素分析对其结构进行了表征。研究了SG-AP对Ag+的吸附性能,考察了溶液pH值、接触时间、温度及金属离子初始浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明,对Ag+的最佳吸附pH值为6。吸附动力学表明,对Ag+的吸附符合准二级动力学模型,为液膜扩散控制过程。等温吸附表明吸附过程可用Langmuir模型描述,为单分子层吸附。SG-AP对Ag+吸附的热力学参数表明,吸附过程是自发、吸热的过程。