不同粒级黑土胶体对铅的等温吸附特征

采集了黑土样品并从中提取了3种粒级(5~10、2~5和1~2μm)的胶体,测试了胶体的比表面积、颗粒粒径分布和颗粒矿物质组成等特征参数。在不同温度(25、35、45和55℃)、不同pH(2、4和6)条件下,使用黑土胶体对铅离子作等温吸附实验,并用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Redushkevich(D-R)吸附等温方程对实验数据进行了拟合。结果显示,黑土胶体对铅具有较强的吸附能力;不同温度下黑土胶体对铅的吸附等温式能很好地符合Freundlich模式(R2=0.94~0.98)和D-R模式(R2=0.91~0.98),随温度的升高,黑土胶体对铅离子的吸附能力增加;不同pH条件下,不同粒径黑土胶体对铅的吸附等温式较好地符合Freundlich模式,而当粒径小于5μm时,胶体对铅的吸附等温式能很好地符合Langmuir、Freundlich和D-R模式;随pH的升高,黑土胶体对铅离子的吸附能力增加;小粒径的胶体对铅具有更强的吸附能力;黑土胶体对铅的吸附属于化学吸附。     

二氧化硅负载无定型磷酸氢钛对铅的吸附

用共沉淀法制备了SiO2负载无定形磷酸氢钛材料(TiP/SiO2),用于去除废水中的Pb(II)。通过不同温度、pH和时间条件研究分析TiP/SiO2对Pb(II)吸附的影响因素。结果表明,TiP/SiO2对Pb(II)的吸附量随着pH的增加而增加;其动力学过程符合Lagergren准二级模型,平衡时间为2 h;等温吸附符合Freundlich模型;实验计算所得的热力学参数显示,该吸附过程是自发的吸热过程;D-R模型拟合参数表明,该吸附主要以离子交换为主。     

α-FeOOH对靛蓝胭脂红的吸附性能

采用水热法合成纳米针铁矿α-Fe OOH,利用XRD、SEM对产物物相和形貌进行表征,研究了α-Fe OOH对靛蓝胭脂红的吸附性能,并进行动力学和等温吸附模型分析。结果表明,α-Fe OOH对靛蓝胭脂红具有良好的吸附性能,25℃时最大吸附量为40.31 mg·g-1。用Langmuir、Freundlich、D-R和Tempkind等4种等温吸附模型对实验数据进行拟合,Langmuir方程对实验数据拟合效果最好,D-R方程和Tempkin方程结果显示吸附是物理吸附。吸附过程符合准一级动力学方程,内扩散模型和Boyd模型结果显示膜扩散为吸附过程的主要速控步骤。     

改性蜂窝煤渣吸附Cr(Ⅵ)的动力学和热力学性能

利用碳酸钡对蜂窝煤渣进行改性，通过粉末X射线衍射光谱（XRD）和扫描电镜（SEM）对改性前后蜂窝煤渣的物质组成和形貌进行表征，研究了改性蜂窝煤渣吸附Cr（Ⅵ）的动力学和热力学性能。实验结果表明，改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附能力，吸附过程符合准二级吸附动力学模型。分别用Langmuir、Freundlich、D-R和Tempkin等4种吸附等温线模型对实验数据进行拟合，Langmuir方程拟合效果最好，25、35和45℃下的饱和吸附量分别为2.985、2.562和2.630 mg/g。D-R和Tempkin模型研究表明，吸附过程属于物理吸附。热力学研究表明，改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）的吸附是一个自发的、放热过程。     

Sb（Ⅲ）在不同形态MnO2表面的吸附特征

研究比较了Sb(Ⅲ)在δ态、α态和β态MnO2表面的吸附行为,深入探讨了pH、MnO2浓度、Sb(Ⅲ)初始浓度和离子强度对MnO2吸附Sb(Ⅲ)的影响.结果表明,δ态、α态MnO2对Sb(Ⅲ)的吸附等温线较好地符合Langmuir吸附等温式,β态MnO2对Sb(Ⅲ)的吸附等温线较好地符合Freundlich吸附等温式;Sb(Ⅲ)在δ态、α态MnO2表面的吸附速率较快,吸附过程符合一级反应动力学曲线,而在β态MnO2表面的吸附速率较慢,吸附过程符合二级反应动力学曲线;pH对3种形态MnO2的吸附活性影响很大,适当的MnO2浓度有利于对Sb(Ⅲ)的吸附,离子强度对MnO2的吸附活性影响不大.     

改性木屑对水中苯胺的动态吸附

采用β-环糊精对木屑改性用于吸附苯胺,通过固定床实验考察了吸附床高度(10~30 mm)、进水流速(2.7~8.1 m L·min-1)和苯胺初始浓度(50~200 mg·L-1)对穿透曲线的影响,同时使用BDST模型对吸附穿透曲线进行拟合。结果表明,改性木屑可以有效吸附苯胺,随着高度的增加,穿透时间延长,固定床对苯胺的去除率增大;随着苯胺进水流速和初始浓度的增加,穿透时间缩短,固定床对苯胺的去除率降低;BDST模型对穿透曲线的拟合效果较好(Ct/C0=0.7,R2=0.999 0),随着运行时间的增加,固定床的吸附速率常数(Ka)变小,对苯胺的吸附量(N0)增大;当改变流速时,运用该模型能较准确的预测吸附固定床的操作时间。     

粉煤灰对水溶液中磷的吸附性能及机理

以粉煤灰为吸附剂去除溶液中的磷,考察了其吸附除P动力学特征、热力学特征以及溶液初始pH和粉煤灰投加量对吸附除P效果的影响,并对其吸附除P机理做了初步探讨。结果表明,在给定实验条件下,粉煤灰对P具有较好的去除效果,随着初始P浓度从10 mg/L升高到80 mg/L,平衡吸附量为0.46～2.44 mg P/g粉煤灰,吸附效率从92.2%降低至61.1%;对不同浓度的含P溶液,粉煤灰最适用量为0.6～1.5 g粉煤灰/mg P;相同反应条件下,当温度由25℃升高到45℃时,P初始吸附速率提高了3倍;粉煤灰对P的吸附过程能够较好地拟合Langmuir、Freundlich及D-R吸附等温模型,相关系数均在0.98以上。通过对吸附饱和的粉煤灰进行解析实验发现,初始P浓度较低(<50 mg/L)时,以化学吸附为主,而在初始P浓度较高(>80 mg/L)时,则以物理吸附为主。     

无定型纳米TiO2吸附去除饮用水中的低浓度As(Ⅲ)

研究了纳米无定型TiO2颗粒对饮用水中低浓度的三价砷As(Ⅲ)吸附行为。纳米TiO2颗粒吸附剂的BET表面积为205 m2/g,计算的BJH吸附平均孔径为4.02 nm(4 V/A)。对起始As(Ⅲ)浓度为150μg/L的模拟含砷水,经过5h的吸附处理后残余浓度不足4μg/L,As(Ⅲ)去除率达到97%。反应起始阶段吸附速率较快,84%的As(Ⅲ)能够在20min内去除。As(Ⅲ)吸附动力学较好地符合拟二级动力学模式。最佳As(Ⅲ)吸附pH为9.3,低于此值,随酸性增加吸附速率有所降低;而高于此值的强碱性pH对吸附有强烈抑制作用。在平衡浓度较低的情形下(10～220μg/L),Lang-muir,Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)吸附等温式均可较好拟合吸附行为,但中性和弱碱性条件下更符合Fre-undlich吸附等温式;平衡浓度大于220μg/L,吸附容量随平衡浓度增加而迅速增加,最大吸附容量在低浓度下达到4.79 mg/g。     

棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附特征

为了研究棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)对溶液中Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附过程的特征,分别从动力学、热力学和吸附等温线三方面进行了实验,同时还研究了pH、温度、时间、重金属离子起始浓度和吸附剂用量对吸附过程的影响。等温吸附过程可以用Langmuir方程来描述。在实验设定条件下,棘孢曲霉对Pb~(2+)和Cd~(2+)最大吸附量分别为71.2 mg/g和59.8 mg/g;动力学实验数据很好的符合二级动力学方程,吸附达到平衡的时间为3 h;热力学实验数据显示该吸附过程为自发的、吸热的过程。     

花生壳活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能

为提高花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附性能,采用ZnCl2对花生壳进行改性,制得花生壳活性炭。通过批次吸附实验,考察了花生壳活性炭投加量、pH值、吸附时间等因素对Cr(Ⅵ)的吸附性能影响,同时,对吸附动力学、等温吸附特征和热力学进行了系统研究。结果表明,当吸附剂投加量为0.2 g时,在Cr(VI)初始浓度为20 mg/L、pH值为2.0条件下,吸附反应180 min后,花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附率可维持在94.13%以上。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型;由吸附热力学方程计算得到吸附焓变(ΔH)>0,吸附自由能变(ΔG)<0,吸附熵变(ΔS)>0,表明花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是吸热和自发的。     

草酸改性柚子皮对废水中镉离子的吸附性能

以粗柚子皮(PP)为吸附剂原材料,以草酸为改性剂制备出了改性柚子皮吸附剂(MPP)。采用批量实验研究了改性吸附剂对水中Cd(Ⅱ)吸附的影响因素(如溶液pH、吸附剂用量、接触时间和Cd(Ⅱ)初始浓度)、吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学等,并讨论了其吸附机理。在溶液初始pH为5.0、吸附剂投加量为5 g/L、Cd(Ⅱ)初始浓度为50 mg/L条件下,吸附剂MPP对Cd(Ⅱ)的吸附平衡时间为120 min,其吸附率可维持在95.63%以上。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型描述。热力学分析结果显示,吸附剂(MPP)对Cd(Ⅱ)的吸附是吸热反应,且能自发进行。     

天然和CPB改性沸石对Hg2+的吸附特征

通过静态实验研究溴代十六烷基吡啶(CPB)改性沸石和天然沸石对废水中Hg2+的吸附特性,探讨了吸附动力学、吸附平衡和吸附热力学机制。研究表明:Langmuir方程能较好地描述2种沸石对Hg2+的吸附,CPB改性沸石对Hg2+的吸附率得到显著提高。实验条件下,改性沸石对Hg2+的吸附率从67.5%提高到98.9%,吸附容量从0.521 mg/g提高到3.07 mg/g。利用准一级动力学方程、假二级动力学方程、颗粒内扩散模型和Elovich方程分别对动力学过程进行拟合,发现2种沸石对Hg2+的吸附均满足假二级动力学方程,且离子的颗粒内扩散对整个吸附过程有影响。动力学拟合、D-R方程拟合和热力学研究综合表明:2种沸石对Hg2+的吸附既存在化学吸附又存在物理吸附,吸附吉布斯自由能变(△G0)、焓变(ΔH0)、熵变(ΔS0)均小于0,反应为自发的放热反应,低温有利于吸附的进行。     

废弃棉布制备活性炭纤维处理六价铬微污染水

采用废弃棉布制备活性炭纤维(ACF),并将其用于吸附处理六价铬微污染水。研究了吸附时间、吸附剂量和pH等对吸附效果的影响,并探讨了吸附过程的吸附热力学和动力学。结果表明,当微污染水中Cr(VI)浓度为1.0 mg/L,ACF剂量为0.5 g/L,吸附时间180 min时,可去除98.33%的Cr(VI)。Cr(VI)在ACF表面的吸附符合Freundlich吸附等温模型,ACF对水中Cr(VI)的吸附符合准二级动力学反应。     

大孔树脂对还原后TNT红水中苯胺类物质的吸附性能

采用零价铁对2,4,6-三硝基甲苯(TNT)红水进行预处理,可将硝基物还原为对应苯胺类化合物,从而降低其毒性,提高可生化性,并使其带电荷,易于后续资源化利用。为了使还原后的TNT红水中的苯胺类物质与无机盐进行分离,研究了大孔吸附树脂HYA-106对还原后TNT红水中苯胺类物质的吸附行为。条件优化实验表明,在温度为293 K,p H为3.0,树脂用量为140 g·L~(-1)时,COD和苯胺类去除率分别为91.4%和94.7%。吸附等温线表明,吸附量与温度呈负相关,吸附更符合Freundlich吸附模型,不同温度下相关系数均大于0.97。热力学研究表明,该吸附过程是焓推动的自发过程,范德华力、疏水效应、偶极力和氢键是主要的吸附作用力。动力学实验表明该吸附符合准二级动力学速率方程,吸附在150min基本达到平衡,内扩散为控速步骤。     

改性亚麻处理孔雀石绿染料废水的研究

为了深度处理染料废水,以亚麻为原料,利用戊二醛对其进行改性,并对其进行傅立叶红外光谱仪(FTIR)扫描和扫描电子显微镜(SEM)表征。研究了吸附动力学、热力学以及吸附机理,同时还探索了吸附温度、吸附时间、孔雀石绿初始浓度以及吸附剂用量对吸附性能的影响。结果表明:改性亚麻吸附性能明显优于未改性亚麻,室温下,将经过0.05mol/L戊二醛改性得到的改性亚麻0.20g用于吸附100mg/L孔雀石绿溶液50mL,吸附360min,吸附量达到33.26mg/g,对孔雀石绿的去除率为99.78%;动力学研究表明,吸附过程符合准二级动力学方程,为化学吸附;热力学研究表明,吸附过程符合Freundlich吸附等温方程,为多层吸附,且为自发反应。     

天然及CaCl2改性沸石对四环素的吸附

通过静态吸附实验研究了水中四环素在天然和CaCl2改性沸石上的吸附行为及机制。实验表明,天然沸石对四环素具有吸附能力,CaCl2改性可以提高沸石对四环素的吸附能力。天然和改性沸石对四环素的吸附符合拟二级动力学模型,颗粒内扩散不是吸附过程的主要控制步骤。Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)等温吸附模型可以较好地描述实验所用2种沸石对四环素的吸附行为,D-R等温方程拟合结果显示吸附过程包含离子交换作用。通过对天然和改性沸石吸附四环素前后溶液中主要阳离子浓度变化分析证实了该吸附过程包含离子交换作用。实验研究了pH值变化对沸石吸附四环素的影响,当pH=3～5时,天然和改性沸石对四环素的吸附量均随pH值的增加而急剧下降,而pH=5～10时,天然和改性沸石对四环素的吸附量变化均不明显,推测可能是离子交换作用和化学沉淀吸附作用所致。另外,实验还初步探索了溶液离子强度对沸石吸附四环素的影响情况,随着溶液中Na+和Ca2+离子强度的增加,吸附量先急剧降低随后趋向平稳,进一步说明了沸石对四环素的吸附过程不是由单一机制控制的。     

粉煤灰微波改性及其对Cr6+的吸附特性

将粉煤灰(fly ash,FA)微波辐照制得微波改性粉煤灰(MFA),选择用H2SO4、NaOH和Ca(OH)2对MFA进行化学改性制得微波化学改性粉煤灰(MMFA),结果表明,用2 mol/L NaOH并按与MFA的质量体积比为1∶4制得的MMFA对Cr6+的吸附去除效果最好,与原灰相比,去除率显著增强。研究了NaOH改性MMFA对废水中Cr6+的吸附性能。动力学研究结果表明,MMFA对Cr6+的吸附动力学符合二级吸附动力学速率方程,吸附受颗粒内扩散过程控制。热力学研究结果表明,在25、35和45℃下MMFA对Cr6+的等温吸附行为均可用Langmuir方程、Freundlich方程和线性方程描述,所得热力学参数吸附自由能(ΔG)、吸附焓(ΔH)和吸附熵(ΔS)均为负值,说明MMFA对Cr6+的吸附过程为自发进行的放热吸附过程。     

棉花秸秆黑炭对Cd~(2+)的吸附特性研究

以棉花秸秆黑炭(以下简称黑炭)为吸附剂,通过吸附动力学、吸附热力学以及等温吸附实验研究了黑炭对Cd~(2+)的吸附特性。结果表明,Cd~(2+)在黑炭上的吸附动力学更加符合准二级动力学方程,其吸附可分为快速吸附和慢速吸附两个过程,在60min就可以达到饱和吸附量的92%。颗粒内扩散并不是控制吸附速率的唯一步骤,同时受到液膜扩散和表面吸附的作用。吸附等温线拟合发现Langmuir方程能更好地描述Cd~(2+)在黑炭上的吸附行为,Cd~(2+)在炭变化时间为3.0、4.5h的黑炭上的最大吸附量分别为36.36、38.61mg/g。吸附热力学研究结果表明,黑炭对Cd~(2+)的吸附是自发的吸热过程。     

砂对海水中溶解油的吸附及影响因素研究

以柴油污染的海水为对象，研究了砂对海水中溶解油的吸附作用及吸附的影响因素。结果表明，砂对溶解油的吸附符合Henry型吸附等温式，其吸附量随着砂粒粒径的减小、温度的降低和盐度的增加而增大。在影响吸附的3种因素中，粒径对吸附的影响最大。通过吸附热力学分析，推断砂对溶解油的吸附属于物理吸附。     

2,6-二硝基甲苯在土壤中的吸附行为

采用静态吸附实验,对供试土壤吸附2,6-二硝基甲苯(2,6-DNT)的过程进行了研究,探讨了土壤对2,6-DNT吸附的动力学及热力学特征,并研究了溶液p H、土壤投加量对吸附的影响。结果表明:2,6-DNT在供试土壤上的吸附在24 h达到平衡,吸附过程符合拟二级动力学模型;Freundlich模型能够很好的拟合土壤对2,6-DNT的吸附等温曲线;热力学计算结果表明供试土壤对2,6-DNT的吸附反应是自发和吸热过程;p H对吸附过程影响不大,随着土壤投加量的增加,2,6-DNT去除率不断提高,单位土壤的平衡吸附量不断降低并且逐渐趋于平缓。