不同吸附剂对稀土离子的吸附特性研究进展

稀土元素在环境中的迁移与积累、稀土元素的高效提取与分离和各种有机或无机物质对稀土元素的吸附特性息息相关,故研究稀土元素在不同吸附剂中的吸附和解吸特性具有重要意义。在归纳经典的等温吸附模式、动力学和热力学方程的基础上,对近年来土壤、不同生物质及其他吸附剂对稀土元素的吸附特性进行了总结,阐述了土壤吸附对环境中稀土元素分布、迁移和转化的影响及作用,分析了不同生物质及其他吸附剂对稀土吸附的等温吸附模式及影响因素,指出了其在稀土元素分离以及治理稀土离子污染等领域的应用,对稀土元素吸附特性下一步研究进行了展望,使人们对该领域有更加全面的了解。     

稀土离子微生物吸附研究进展

稀土不仅是国家重要的战略资源,也是开采保护的矿产资源。稀土开采废水中的稀土离子对环境和生物链的潜在危害引起了越来越多的关注。微生物吸附法相比传统的水处理方法具有经济、高效、环保等优点,它是消除稀土开采废水中稀土离子对环境危害和回收废水中稀土离子最有潜力的方法之一。综述了稀土离子对环境和人体的危害、吸附稀土离子能力强的微生物、微生物吸附稀土离子的位点和活性基团、微生物吸附稀土离子的作用机制、吸附动力学方程、吸附模型研究进展,展望了微生物吸附稀土离子的发展方向。     

改性羽毛对锌离子的吸附

使用单宁酸对禽类羽毛进行化学改性.研究了改性前后羽毛对金属锌离子的吸附及解吸性能,探讨了羽毛上单宁酸负载量,锌盐溶液的pH值等因素对羽毛金属离子吸附性能的影响.结果表明,经单宁酸化学改性的羽毛在碱性环境下能明显增加对金属锌离子的吸附,此时对应Zn2 的最大吸附量为O.97mmol/g,而未改性羽毛在相同条件下的最大吸附量为0.64mmol/g.在酸性环境中,改性羽毛中金属锌离子的解吸附率为16.8%,未改性羽毛的锌离子解吸附率为64.0%,表明改性羽毛的金属复合物具有较高的稳定性.羽毛作为一种廉价的重金属吸附材料,对整治环境污染具有应用前景.     

改性柏树锯末对铜离子吸附机制研究

本文以KMnO₄改性处理的柏树锯末为吸附剂,对溶液中的Cu²⁺吸附去除。结果表明,改性锯末增大了孔径和比表面积,吸附剂表明吸附位点增多,当pH=7、吸附剂用量1 g·L^-1及温度318 K的条件下吸附效果最佳。改性柏树锯末对Cu²⁺的吸附动力学和等温线线性拟合结果分别符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,说明该吸附过程是单分子层吸附,并以化学吸附为主。     

蔗渣基重金属离子吸附材料的吸附特性影响研究

以蔗渣纤维为原料,经过预处理后,采用化学氧化法接枝丙烯酰胺单体制备了蔗渣接枝丙烯酰胺吸附材料(B-AM),并用于对重金属离子的吸附。研究不同接枝率、初始浓度、吸附时间、吸附温度等因素对B-AM吸附重金属离子Cr_2O_7~(2-)的影响及p H值对B-AM吸附其他重金属离子的影响。结果表明,蔗渣接枝丙烯酰胺对重金属离子具有很好的吸附性能,其中对Cr_2O_7~(2-)的吸附容量可达805.4mg/g,在重金属离子废水处理领域具有较好的应用前景。     

改性腐植酸对稀土离子La~(3+),Ce~(3+)吸附性能研究

以腐植酸(HA)为原料,经两步酯化制备了改性腐植酸(HAE)吸附材料,用IR,SEM对HAE进行了表征,并考察了pH值、温度、离子浓度和时间等因素对其吸附行为的影响。实验结果表明:HAE对稀土离子的吸附在30 min左右即可达到平衡,pH值和离子浓度对La~(3+)和Ce~(3+)吸附量有较大影响,但温度对Ce~(3+)吸附量的影响较小。La~(3+)和Ce~(3+)在pH=5.5,T=35℃条件下的饱和吸附容量分别为124.75和583.82mg·g-1,HAE材料对Ce~(3+)的吸附量更大。HAE对La~(3+)和Ce~(3+)吸附过程都适于Freundlich模型,符合拟二级速率方程,重复使用4次,其吸附量变化不大。在模拟稀土废水中,经HAE材料吸附后稀土离子的浓度小于30 mg·L~(-1),达到国家稀土废水排放标准,该材料可用于处理低浓度的稀土废水。     

噻吩在稀土离子改性Y型分子筛上吸附与催化转化研究

以NaY、HY、液相Ce离子交换改性Y分子筛(L-CeY)和稀土离子改性超稳Y分子筛(HRSY-3)为研究对象,运用XRD、N₂吸附、NH₃-TPD和Py-FTIR表征样品的物化性能;采用原位红外光谱技术与程序升温脱附-同步质谱检测联用技术(TPD-MS)研究噻吩在活性中心上的吸附及催化转化行为.结果表明,稀土离子改性不改变分子筛晶体的基本结构但改变其精细结构,并形成一定的介孔,同时降低分子筛强酸位的强度,并生成与稀土离子物种有关的弱L酸位.REY与HY均可通过B酸中心的质子化作用活化噻吩,而稀土离子物种促进氢转移反应及低聚反应的进行,进而利于噻吩裂化反应的进行.     

改性罗布麻纤维的吸附功能研究

以Ce~(4+)引发丙烯腈与罗布麻纤维接枝共聚反应,用红外光谱表征了接枝纤维的结构。并探讨了接枝纤维皂化物时汞离子的吸附性能。C_(AN)为1.2×10~(-1)mol/L、C_(Ce)~(4+)为10×10~(-3)mol/L时接枝率较高,该接枝共聚物经皂化后能有效地吸附汞离子,pH值在10～11时吸附率最高,达0.583mg Hg~(2+)/g。     

EDTA改性高吸水树脂对铜离子的吸附研究

以丙烯酸(AA)为单体,EDTA二钠为改性添加剂,过硫酸铵(APS)/亚硫酸钠为氧化还原型引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用水溶液聚合法合成EDTA改性高吸水树脂。发现使用改性添加剂EDTA二钠能够使改性高吸水树脂的吸附铜离子性能明显增强。通过正交实验和单因素实验进行条件优化,得出改性高吸水树脂对重金属铜离子吸附性能最佳的工艺条件为:以15 mL的丙烯酸为基准,反应温度为65℃,单体质量分数为23.08%,中和度为65%,改性添加剂质量为0.4 g,交联剂和引发剂质量分别为聚合单体质量的0.9%和1.5%。在最佳工艺条件下,制备的改性高吸水树脂常温下在0.1mol·L~(-1)的硫酸铜溶液中吸附铜离子量达到225.18 mg·g~(-1)。     

改性生物凝胶对重金属离子的吸附性能研究

以桔子汁加工残渣为原料,制备钙型和氢型生物凝胶作为吸附剂,用于去除水溶液中的重金属离子.结果表明,上述凝胶在水溶液中稳定性较好,对重金属离子的吸附性能优良.钙型凝胶的吸附选择性顺序为:Fe3 ＞Pb2 ＞Cd2 ＞Zn2 ,饱和吸附容量分别为:Pb2 、Cd2 、Zn2 均为约1.1mmol/g、Fe3 为1.5mmol/g;氢型凝胶的吸附选择性顺序为:Pb2 ＞Zn2 ＞Cd2 .钙型凝胶对Fe3 的吸附行为明显不同于氢型凝胶,钙型凝胶以离子交换机理以及Fe3 与Ca2 之间的共沉淀作用为主;而氢型凝胶对Fe3 的吸附则以离子交换机理为主.     

接枝改性羧甲基纤维素对铜离子的吸附研究

将离子型单体丙烯酸(AA)及非离子型单体丙烯酰胺(AM)接枝在羧甲基纤维素(CMC)上,通过协同作用提高材料的吸水性及吸水速率,并研究了其对铜离子的吸附性能.通过傅里叶红外(FTIR)对材料分析表明,从及AM成功接枝在CMC上;对吸附物进行了表面分析,扫描电镜图(SEM)显示吸附物表面有大量颗粒状物质,X射线能谱(XPS)证实材料表面吸附了铜离子;在浓度为10mmol/L的铜离子溶液中,CMC-g-P(AA-co-AM)材料的吸附容量为20.30mmol/g.     

离子吸附型稀土浸矿机制研究现状

离子吸附型稀土是世界、尤其是中国的宝贵资源.为实现该类稀土资源的绿色高效开采,人们对离子吸附型稀土的浸取机制进行了系统而深入的研究,为确定其成矿机制和提取工艺做出了突出贡献.1969～1989年,基于离子型稀土的浸取特征,证明了各种电解质溶液均可浸出稀土,并用简单的离子交换反应和水化理论来说明稀土离子的浸取规律和能力大...     

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。     

有氧热解改性木屑及其对氟离子的吸附研究

以氯化铝、乙醇及木屑为原料，采用有氧热解法成功制备了一种新型改性木屑吸附剂(SAE)，可用于水中氟化物的吸附去除，对SAE进行了物性表征及其对氟离子的吸附性能评价。结果表明：有氧热解促进半纤维素和部分木质素的消融去除，有利于疏通孔道，增强材料的比表面积和吸附性能；在7.0～9.0的pH范围内，除氟率超过90%；氟吸附等温线符合Langmuir模式，经此模型计算出SAE对氟的最大吸附量为21.7 mg/g。吸附动力学符合Lagergren伪二阶模型(R²>0.99)，表明SAE对氟离子的吸附以化学吸附为主，XPS及FT-IR分析表明该化学吸附主要是氟和铝的结合，也有少量炭和氟的结合。此外，离子交换和静电吸附也对氟离子在SAE上的吸附有贡献。     

改性木质素磺酸钠水凝胶对镉离子的吸附研究

研究了改性木质素磺酸钠水凝胶对水溶液中镉离子的吸附性能,考察了吸附时间、溶液p H值、温度及镉离子初始浓度对吸附的影响。实验结果表明,改性木质素磺酸钠水凝胶对镉离子的平衡吸附量随着温度的上升而增加;p H值小于7时,镉离子的平衡吸附量随着p H值的增加而增大;p H值等于7时,镉离子的平衡吸附量最大。在室温下,p H值为7的水溶液中,该水凝胶对镉离子的平衡吸附量随着镉离子浓度的增加而增大,最大可达到225.2mg/g;吸附过程满足准二级动力学方程,并能较好地符合Langmuir等温吸附模型。     

改性活性炭纤维吸附二甲胺水溶液的研究

采用气相氧化法制备改性ACF,以二甲胺水溶液为吸附对象,在静态吸附条件下研究了吸附时间、温度、ACF用量对吸附效果的影响,获得了吸附等温线;在动态吸附条件下测定了动态穿透曲线,并研究了ACF的再生方法。在ACF优化用量0.6g/100mL溶液条件下,对初始浓度256mg/L二甲胺溶液的吸附率为85%;吸附饱和的ACF用5%盐酸溶液进行再生时,再生率接近100%。     

乙酸预处理对蔗渣接枝丙烯酰胺及其对汞离子吸附性能的影响

以蔗渣为原料,莫尔盐和双氧水为催化剂,通过接枝共聚合反应制备了蔗渣接枝丙烯酰胺吸附材料,探讨了乙酸预处理对蔗渣接枝丙烯酰胺接枝率的影响。通过静态吸附研究了乙酸处理前后制备的吸附材料对汞离子的吸附效果。结果表明,乙酸预处理可以极大地提高蔗渣接枝丙烯酰胺的接枝率,以乙酸处理前后两种蔗渣为原料制备的改性蔗渣对汞离子的吸附容量分别为333.3mg/g和854.7mg/g,显示其在含重金属离子废水处理领域具有较好的应用前景。     

离子吸附型稀土资源绿色提取

离子吸附型稀土矿床是高新技术发展所需中重稀土的主要来源。围绕这一资源的科学开发,相继发展了多套独具特色的提取技术,并在工业上得到应用,其综合技术水平居国际领先地位。随着科学技术水平的不断进步和资源开发要求的提高,人们对这一稀土资源的提取效率和环境保护问题越来越关注。本文根据近5年来离子吸附型稀土资源开发领域所取得的成绩,从资源绿色高效提取的要求出发,对离子吸附型稀土资源开发的模式和技术内涵展开了讨论,提出了一些可以进一步提高稀土收率,有利于解决环境问题的思路和方法,以及近期的工作重点和拟开展的科技攻关内容与目标。     

稀土离子特性与稀土功能材料研究进展

稀土元素是一个包含了由钪、钇与镧系共17种元素的系列统称,它们既具有本质上的物理化学相似性,也具有各自独特和多样的电子结构。 从化学水平上讲,稀土离子的特性决定了稀土永磁、磁致冷、超导、热释电、光学制冷、非线性光学、催化等高新技术应用的本质;从材料水平上讲,稀土功能材料是实现这些技术应用的基础。 从科技发展要求来讲,稀土功能材料的研发是实现稀土资源高质量发展的最重要途径。 本文从稀土离子特性出发,利用轨道杂化模型构建稀土离子与稀土功能材料之间的基本关系,总结了近年来不同应用领域中稀土离子在稀土功能材料的组成设计与性能优化方面的研究进展。     

活性炭纤维对铂离子的还原吸附特征

利用不同的活化工艺,制备了水蒸汽活化和磷酸或氯化锌活化活性炭纤维,并借助扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和光电子能谱(XPS)等技术,研究了这些活性炭纤维对铂的还原吸附特征。结果表明,各活性炭纤维均能还原吸附铂离子,吸附容量为30mgPt/gC至90mgPt/gC之间。依据活性炭纤维种类的不同,还原吸附的铂呈粒状或放射性簇状存在于活性炭纤维表面,铂颗粒的粒径为几十nm至1μm之间。对纤维表面铂的XRD分析表明,还原吸附的铂呈无定型结构,但经过400℃高温处理后,颗粒转化为金属铂结晶形态。还原吸附铂后,活性炭纤维表面的含氧基团相应增加,显示其表面被氧化为羟基和羰基。