不同热解温度的秸秆源生物炭对Cd(Ⅱ)吸附机理

为了探究热解温度对生物炭吸附镉的性能及机制影响,以水稻秸秆为生物炭原料(BC),制备了300℃,500℃和700℃3种不同热解温度的生物炭(BC300、BC500和BC700)。通过灰分测定、元素分析、BET、FT-IR和XRD等方法,对所制备的材料进行表征。结果表明,与BC500、BC300相比,BC700具有较高的比表面积。静态吸附实验结果表明BC700具有更高的Cd2+去除能力。BC700对Cd2+吸附符合准二级动力学和Langmuir模型。最大理论平衡吸附量为20.3 mg·g-1。生物炭对Cd2+的主要吸附途径是离子交换作用(Qi)和沉淀作用(Qp),其中,离子交换作用是低温热解制备生物炭的主要吸附途径,沉淀作用在高温热解制备生物炭吸附Cd2+过程中所占比例最高。这项研究表明,热解温度不仅影响了生物炭对Cd2+的吸附能力,也影响了生物炭吸附Cd2+的作用途径。     

污泥基陶土对水中Pb2+、Cd2+、Ni2+、Cr3+离子的吸附性能研究

利用污水厂污泥、河道淤泥、粉煤灰和加拿大一枝黄花等废弃物为主要原料, 制备出一种污泥基陶土(SBPC), 研究了其对Pb2+、Cd2+、Ni2+、Cr3+ 4种重金属混合溶液的吸附效果, 并以Cr3+为例研究其吸附机理. 结果表明, 在低浓度重金属混合溶液中, SBPC对Cr、Pb的去除率可达90%以上, 而对Cd、Ni的去除率低于15%; 在单一重金属铬溶液中, SBPC对Cr3+的最大吸附量为4.32mg?g-1, 其吸附等温线符合Freundlich模型; 吸附机理主要包括表面沉降、阳离子置换、取代反应、Cr3+水解以及静电吸附.     

巨藻生物炭的制备及其去除水体中菲的应用（英文）

为了研究去除水溶液中菲(Phe),选择4种大型海藻麒麟菜、龙须菜、海带、浒苔在不同温度(300、500和700℃)下制备生物炭,并对其进行结构表征,包括元素分析、比表面积测试法(BET)、热重仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,以比较4种巨藻生物炭之间的差异.结果表明,麒麟菜生物炭(EBC500)具有最高的比表面积(271.51 m²·g^-1),对Phe的去除率为96.36%.动力学模型拟合表明,EBC500的吸附由化学和物理吸附以及颗粒内扩散共同决定.使用Langmuir和Freundlich方程对EBC500进行拟合,拟合的R²值大于0.93. EBC500同时表现出单层和多层的吸附作用,并且其再生实验表明, Phe去除率高于98%.     

生物炭对土壤溶出水相镉的脱除

以甘蔗渣为原料,通过热解制备生物炭基材,进一步通过负载磁性Fe_3O_4赋予材料磁性,获取磁性多孔吸附剂材料MBC。研究了其对土壤溶出水相Cd~(2+)的吸附脱除作用。通过批量吸附实验考察了体系pH值、吸附时间、温度等因素对吸附过程的影响,获取了最佳吸附条件。通过分析吸附数据,证实其对Cd~(2+)的吸附行为符合准二级动力学,且吸附过程符合Langmuir吸附模型。MBC对Cd~(2+)的吸附容量为73.37 mg·g~(-1)。经热力学计算,该吸附过程是一个吸热过程,温度的升高有利于Cd~(2+)吸附。此外,该吸附剂材料具备良好的磁性,可经由外加磁场的方式对吸附剂材料进行快速且方便的回收。     

硫酸根对钙基层状双金属氢氧化物去除SDS的影响

利用铝酸三钙（C3A）水化合成钙基层状双金属氢氧化物（CaAl-LDH-Cl）。通过静态吸附实验考察不同十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulphate,简称SDS）初始浓度下,CaAl-LDH-Cl在SDS体系、SDS-SO42-共存体系中对SDS的吸附效果,并结合XRD、FTIR、SEM和TG等测试手段探究硫酸根对CaAl-LDH-Cl去除SDS的影响机制。结果表明:SDS-SO42-共存体系中CaAl-LDH-Cl对SDS的吸附量(4.65mmol·g-1)明显高于SDS体系吸附量(3.42mmol·g-1);两种体系中CaAl-LDH-Cl吸附SDS的行为均符合Langmuir模型,属于单分子层吸附;硫酸根促进CaAl-LDH-Cl去除SDS的机理:（1）CaAl-LDH-Cl自溶解产生的Ca2+与SDS生成Ca-SDS沉淀,以及SO42-通过离子交换作用生成的CaAl-LDH-SO4,均增加了产物的层间距,提高CaAl-LDH-Cl对SDS的吸附量;（2）SO42-的存在有利于SDS胶束形成,促进了CaAl-LDH-Cl对SDS的吸附。     

金属Mn~(2+)在烟草上的吸附性能

采用静态法,研究了Mn2+在烟草上的吸附及其解吸附性能,探讨了pH值对吸附的影响,测定了在不同温度、浓度下的吸附速率曲线和吸附等温线。结果表明,烟草对Mn2+的吸附速率快,吸附热效应高,pH值对吸附有较大的影响;吸附动力学过程可由lagergren一级动力学模式较好地描述;吸附等温模型符合Langmuir和Temkin等温吸附机理,在低浓度范围内吸附量与平衡浓度呈直线关系。     

天然锰矿对钒(Ⅴ)的静态吸附性能

选取天然含铁锰矿,利用X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等方法进行表征,采用化学分析法进行成分分析.同时,考察了该锰矿除钒(Ⅴ)效果的影响因素,并利用响应面法优化正交实验得出最高响应值的拟合模型.结果表明:在钒(Ⅴ)初始浓度50mg/L,加入3g天然锰矿,吸附时间90min,温度35℃,pH 2.19时,该锰矿对钒(Ⅴ)的吸附效果最佳;Ca2+可有效促进钒(Ⅴ)的去除.锰矿对钒(Ⅴ)的静态吸附符合Freundlich等温吸附模型(R2=0.963 9),动力学数据符合二级动力学拟合模型(R2=0.999 5),最大吸附量为522μg·g-1.     

外源DOM对湿地土壤吸附重金属Pb2+、Cd2+的影响

为了解溶解性有机质（DOM）对湿地土壤重金属的吸附特征,采用批量平衡法,结合紫外-可见吸收光谱技术,探究了两种外源DOM（苔草DOM和腐殖酸HA）对湿地土壤吸附Pb2+、Cd2+的影响。结果表明:HA的紫外吸收强度明显大于苔草DOM,且HA分子量、腐殖化程度、芳香性、疏水性组分及芳环上含氧官能团含量均大于苔草DOM。在HA作用下湿地土壤对Pb2+、Cd2+均可在8h达到吸附动态平衡,但吸附过程存在差异。不同外源DOM对湿地土壤吸附重金属效果不同,苔草DOM浓度越高对湿地土壤吸附Pb2+的促进作用越明显;HA对湿地土壤吸附高浓度Pb2+(600 mg·L-1)总体表现为促进作用,当HA浓度增大到500 mg·L-1时则与Pb2+产生竞争,对低浓度Pb2+(30 mg·L-1)表现为抑制作用。当苔草DOM添加浓度高于500 mg·L-1时,对湿地土壤吸附Cd2+表现出促进作用;HA对湿地土壤吸附Cd2+表现为促进作用且在浓度为250 mg·L-1时促进效果最佳。     

瞬时加热法制备橡胶活性炭及其性能

以废旧轮胎炼油过程中产生的轮胎热解渣为原料制备炭吸附材料，采用瞬时加热法和KOH活化法制备活性炭。首先利用正交实验对材料制备最佳条件进行了探讨，所制备材料通过了氮气吸附等温曲线、SEM、FT-IR以及重金属Zn、Cu、Cr、Cd含量进行了表征，同时测试了材料去除水中亚甲基蓝的能力，通过包括平衡、动力学方面的研究，解释了材料对亚甲基蓝的吸附机理。结果显示，经过处理后轮胎橡胶热解渣对氮气的吸附等温曲线趋向Ⅳ型，中微孔孔隙增加，比表面积为149.21 m²·g^-1,比表面积增加2倍以上，重金属Cu、Cr、Cd浸出含量较低。吸附过程符合一级动力学方程和Langmuir模型，对亚甲基蓝的吸附随初始浓度的增加而吸附容量也不断增加，最大可达98.81 mg·g^-1,吸附过程呈现单分子层物理吸附趋势。该结果为废旧轮胎热解渣的资源化处理提供了新的思路。     

富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物对Cd2+和Cr3+的去除

采用“前驱体-煅烧”策略制备了一种新型富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物(G/S-LDO),应用于Cd²⁺和Cr³⁺吸附。借助不同影响因素(pH、不同浓度、不同反应时间)实验，结合X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM),探究G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺去除能力及去除机制。结果表明：在pH=3～6范围内，G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺几乎不受pH影响。G/S-LDO对Cd²⁺和Cr³⁺吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型，最大吸附量分别为473.00和99.76 mg·g^-1。XRD、FT-IR和SEM分析表明G/S-LDO对Cd²⁺去除主要依靠与S掺杂石墨烯类碳作用形成亚硫化物，而和Cr³⁺的去除主要与LDO水化释放的OH-作用生成CrO(OH)沉淀。     

羧甲基交联壳聚糖树脂的合成、表征及其应用

羧甲基交联壳聚糖树脂(C-C-CTS)与普通壳聚糖树脂相比,既能在酸性介质中不溶又不失去其螯合性能.其合成采用简单的2步法,首先用还氧氯丙烷交联,然后羧甲基化.C-C-CTS的结构用红外光谱和X-ray光电子能谱进行表征.C-C-CTS树脂对重金属离子有很好的螯合吸附能力,每种树脂对Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附能力分别为8.73,10.12和4.89 mg·g-1,并且在不同的pH条件下对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)有很好的选择性吸附,最后还讨论了C-C-CTS树脂对Pb(Ⅱ)的吸附机理.     

改性磁性生物质炭对酸性橙7的吸附

以竹粉水热炭(BC)作为基底,负载Fe₃O₄磁性材料使其具有磁性,同时经共沉淀法在磁性水热炭表面生长层状双氢氧化物(LDH)来提升吸附性能。将制备的材料用于吸附酸性橙7,探究了不同pH、离子浓度、水质、微塑料、腐殖酸等因素的影响,并通过SEM、BET、XRD、FT-IR、VSM等表征手段,分析了吸附过程的机理。结果表明：吸附符合Langmuir模型和准二阶动力学模型。在40℃下,平衡吸附量能达到271.64 mg·g^-1,该吸附剂具有较好的循环吸附效果,循环4次仍具有较好的去除率。     

N掺杂多孔生物炭材料的制备及电Fenton法降解染料X3B

以花生壳为原料,采用水热炭化和ZnCl_2熔盐活化法制备了一种新型N掺杂多孔生物炭材料。性能测试结果显示:熔盐活化法制备的生物炭比表面积(最大950 m2/g)均远大于未经活化的生物炭比表面积(307 m~2/g);花生壳生物炭中存在吡啶-N和石墨-N。水热炭与ZnCl_2质量比为1∶3时制得的材料表现出良好的电化学性能,最高H_2O_2产率为1.3 mmol/L,相应的电流效率为43.5%,在染料X3B降解过程中反应动力学常数是未经活化炭材料的1.4倍,反应15 min后X3B去除率达到95%。     

半胱氨酸、硫代乙醇酸接枝交联壳聚糖对贵、重金属的络合吸附性能

用2种巯基化试剂半胱氨酸(Cys)和硫代乙醇酸(Thi)与环氧氯丙烷交联的壳聚糖(CCTS)反应,制得2种接枝了巯基的交联壳聚糖Cys-CCTS和Thi-CCTS,用红外光谱和X射线粉末衍射表征了它们的结构;比较了这2种巯基壳聚糖和交联壳聚糖对不同贵、重金属的吸附性能,结果表明Thi-CCTS对Ag+,Cys-CCTS对Cu2+比CCTS有更好的吸附效果;通过分析吸附剂吸附金属离子前后的红外图谱变化,可以看出Cys-CCTS和Thi-CCTS中的巯基与重金属之间发生了很强的络合作用,因此认为巯基交联壳聚糖与金属之间既有物理吸附,同时也有鳌合作用;而CCTS与金属间的红外光谱图没有发生明显的变化,因此推断其作用为物理吸附。     

凹凸棒土负载壳聚糖对Cu~(2+)吸附性能影响

利用凹凸棒土为载体,将壳聚糖负载在凹凸棒土上,用于吸附水中Cu~(2+)。结果表明凹凸棒土负载壳聚糖吸附容量大于壳聚糖及凹凸棒土,并且从水中回收方便,在重复使用5次后对Cu~(2+)吸附率仍达到90.3%。单因素实验确定条件表明:Cu~(2+)初始浓度为20 mg·L~(-1),pH值为5,温度为20℃,吸附时间30 min,吸附剂投加量为5 g·L~(-1)时凹凸棒土负载壳聚糖对Cu~(2+)吸附量达到最大约为18.5 mg·g~(-1)。整个吸附过程是放热反应,以化学吸附为主,符合Langmuir模型和准二级吸附动力学模型。     

KCaA型分子筛制备及其对CO2吸附性能的研究

采用离子交换法,在CaA型分子筛中加入氯化钾水溶液,并搅拌一定时间,将功能K+引入到CaA型分子筛结构中,以调控CaA型分子筛的孔径和增加它的吸附活性位点.考察了离子交换时间和气体吸附压力等条件对制备的KCaA型分子筛的结构、形貌和CO2吸附性能的影响.通过X射线衍射、扫描电子显微镜和CO2吸附等温线等表征手段,结果发现:获得的KCaA型分子筛具有与CaA型分子筛相同的结构与形貌;增大气体吸附压力,分子筛对CO2的吸附量增大;但随着离子交换时间的增长,分子筛对CO2的吸附能力先增大后减小;在室温及1bar气压下对CO2气体的吸附性能比原CaA型分子筛提高了26.7%.     

水稻秸秆灰对水中双酚A的吸附去除性能研究

以比表面积为1 572 m²·g^-1的粉末活性炭为参照, 研究了水稻秸秆于350和500 ℃灼烧产生的灰对双酚A的吸附性能, 为认识和利用水稻秸秆灰去除水中有机微污染物提供参考. 结果显示, 水稻秸秆灰对双酚A的去除过程符合两室模型, 其快吸附阶段在2 h内平衡, 慢吸附阶段需5~7 d才能平衡, 慢于活性炭的吸附平衡过程(需2.5 h). 水稻秸秆灰的吸附等温线符合Dubinin- Ashtakhov模型, 单位质量的最大吸附容量为18.0 mg·g^-1 (350℃灰分)和10.3 mg·g^-1 (500℃灰分), 是活性炭(245 mg·g^-1)的4.2%~7.3%; 单位比表面积的最大吸附容量为1.81 mg·m^-2 (350 ℃灰分)和1.68 mg·m^-2 (500 ℃灰分), 是活性炭(0.156 mg·m^-2)的11~12倍, 表明水稻秸秆灰是一种单位比表面吸附效率较高的双酚A吸附剂.     

铅离子印迹电化学传感器的制备及其性能

以Pb2+为模板离子、吡咯(Py)为功能单体,在还原氧化石墨烯银纳米复合材料(rGO-AgNPs)修饰的电极表面直接构建铅离子印迹电化学传感器(Pb2+-IIES),用于水环境中重金属离子的检测与分离。通过Fourier变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对复合材料进行分析表征,并利用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对电化学传感器的性能进行表征。结果表明,在5. 0×10~(-9)～5. 0×10~(-5)mol·L~(-1)范围内,Pb2+-IIES响应电流与Pb2+浓度的负对数呈现良好的线性关系,检出限为5. 0×10~(-1)1mol·L~(-1)(S/N=3),可用于水环境中Pb2+的痕量检测。     

UiO-66-NH2(Ce)复合材料对酸性橙7的吸附性能

采用溶剂热法制备Zr基金属有机骨架UiO-66-NH₂,将UiO-66-NH₂掺杂稀土金属铈(Ce)制备了一种复合金属有机骨架材料UiO-66-NH₂(Ce),对两种材料进行表征,并研究了UiO-66-NH₂(Ce)对阴离子染料酸性橙7(AO7)的吸附性能。结果表明,两种材料的形貌和官能团几乎一致,但UiO-66-NH₂(Ce)的比表面积(618.50 m²/g)和孔容(0.303 3 cm³/g)均明显大于UiO-66-NH₂;在pH 5.0、反应温度25℃、AO7初始质量浓度50 mg/L、反应时间60 min时,UiO-66-NH₂(Ce)对于AO7的吸附量为303.0 mg/g、吸附率为85.8%;UiO-66-NH₂(Ce)对AO7的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir单分子层化学吸附模型,且吸附过程是吸热的、自发的;但因UiO-66-...     

4种重金属离子对海水青鳉胚胎发育及仔鱼的急性毒性研究

为研究重金属对海洋生物的毒性影响及敏感性, 本文以海水模式鱼—–海水青鳉(Oryzias melastigma)为对象, 分析4种代表性海水重金属污染物铜、镉、铅、汞对其胚胎发育和仔鱼生长期的24h急性毒性. 结果显示: 海水青鳉发育阶段对4种重金属离子都很敏感, 且都产生明显毒性影响. Hg²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺对海水青鳉胚胎发育期24h LC50最低值分别为2.34μg?L^-1 (I期)、0.72mg?L^-1 (IV期)、22.65μg?L^-1 (I期)、27.32μg?L-1 (I期), 对青鳉胚胎发育毒性大小的排序为Hg2+>Pb2+>Cd2+>Cu2+. Hg2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+对海水青鳉仔鱼期24h LC50最低值分别为0.018 mg?L^-1 (7日龄)、0.48mg?L^-1 (8日龄)、1.87mg?L^-1 (6日龄)、1.86mg?L^-1 (5日龄), 对青鳉仔鱼毒性大小的排序为Hg²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Pb²⁺. 由此得出重金属对海水模式鱼的胚胎和仔鱼发育的敏感期, 并经实验得到其最低敏感浓度, 也为进一步开展海水重金属的生物监测提供了参考依据.