稻壳基活性炭制备及其对重金属吸附研究

活性炭吸附法是重金属废水处理的重要方法.利用廉价的稻壳,选择氢氧化钠和磷酸作活化剂制备活性炭,测定了稻壳基活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值和等电点.利用制备的稻壳基活性炭吸附溶液中的Cd、Cu、Zn,研究了不同稻壳基活性炭对Cd、Cu,Zn的吸附差异,并利用X射线衍射仪分析了稻壳基活性炭中微晶体结...     

污泥-烟煤基活性炭的制备及其对苯酚的吸附性能

以石化企业在污水处理过程中产生的干化剩余污泥为原料,大同烟煤作辅助添加料,采用化学活化法制备污泥-烟煤基活性炭,探讨了活化剂（ZnCl2）用量、活化温度、活化时间等条件对所制备的活性炭性能的影响。以活性炭的碘吸附值为衡量指标,当污泥：烟煤（质量比）=1：1时获得制备污泥-烟煤活性炭的最佳工艺条件为：浸渍液为ZnCl2：原料（质量比）=2：1,活化温度550℃,活化时间30 min,在该条件下制备的活性炭的碘吸附值为990 mg·g-1,比表面积为836 m2·g-1,产率为46.6%。同时,以苯酚为目标污染物,考察了所制备的污泥-烟煤基活性炭对苯酚的去除效果,结果表明：污泥-烟煤基活性炭投加量为2.0 g·L-1时,4 h后达到吸附平衡,离子强度对吸附容量没有显著的影响,溶液pH在4~10范围内对苯酚有较好吸附,pH=6时苯酚吸附容量为138.9 mg·g-1。与同类吸附剂相比,制备的污泥-烟煤基活性炭可高效吸附水溶液中的苯酚。     

聚酰胺胺-环糊精共聚物对水中2，4-二氯酚的吸附

采用新型聚酰胺胺一环糊精共聚物（PAMAM—CD）静态吸附模拟废水中的2,4-二氯酚（DCP）。通过单因素和正交实验,研究了吸附时间、pH值、PAMAM—CD投加量（W）、溶液体积（V）、吸附温度（T）、溶液初始浓度（C0）等因素对吸附的影响,初步探讨了PAMAM—CD对DCP的吸附机理。实验结果表明：吸附条件对吸附容量（qe）的影响顺序为：C0〉W〉V〉T。最佳吸附条件：Co=150mg／L,W=25mg,V=75mL,T=15℃。在此条件下的qe平均值达105．6mg／g,说明PAM-AM—CD对DCP吸附能力强,吸附机理主要是因PAMAM-CD对DCP的包合、氢键等作用。     

超声波/铁粉对废水2,4-二氯酚的降解研究

采用超声波/铁粉协同作用,降解废水中的2,4-二氯酚,考察了超声功率、铁粉投加量、2,4-二氯酚初始质量浓度、溶液初始pH值等因素,对2,4-二氯酚降解效果的影响,并对其动力学进行了初步探讨。结果表明：超声波与铁粉具有明显的协同效应。在超声波与铁粉的协同作用下,2,4-二氯酚的降解效率,随着超声功率的增大和初始质量浓度的减小而增大,随着铁粉投加量的增加而增大,但铁粉的投加量达到20 g/L时,降解效率的增幅趋于平缓。在pH值为4的弱酸性条件下,2,4-二氯酚的降解效率最佳,pH值为8时,降解效率次之,在中性或弱碱性条件下,降解效率最差。投加适量的铜作催化剂,可提高2,4-二氯酚的降解效率。本实验条件下,催化剂Cu^2＋的最佳投加量为0.256 g/L。超声波/铁粉协同作用对2,4-二氯酚的降解过程符合一级动力学反应规律。协同体系中,2,4-二氯酚降解速率比单独超声降解和铁粉单独作用时的降解速率分别提高了大约13倍和5倍。     

粉末活性炭对水中氯酚的吸附

2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚是氯酚类污染物的典型代表,鉴于其对人类身体健康的危害和对环境所造成的污染,已被很多国家列为环境优先控制污染物。研究粉末活性炭(PAC)对该3种氯酚的吸附过程以及投炭量、pH值和水质对PAC吸附性能的影响。结果表明:粉末活性炭可以有效去除水中的80%以上的氯酚;吸附行为符合Freundlich吸附等温线和Langmuir吸附等温线;以分子状态存在的氯酚比电离状态更容易被活性炭所吸附。     

稻壳基活性炭的制备及其对亚甲基蓝吸附的研究

以稻壳为原料,采用K2CO3活化法和H3P04活化法制备了比表面积为1312m^2／g和682m^2／g的活性炭,通过扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）对样品进行了表征,并将孔隙发达的活性炭样品用于对亚甲基蓝的吸附,结果表明,K2CO3活化法制备的活性炭样品具有更多的微孔结构;随着亚甲基蓝溶液初始浓度的增加、活性炭吸附时间的延长,亚甲基蓝的去除率呈现逐渐降低和逐渐增大的变化规律,当pH值为6时,活性炭对亚甲基蓝的吸附效果最佳;稻壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir模型,Qm最高可达476．2mg／g;热力学参数△G^0△H^0和△S^0均为负值,表明稻壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附是一个自发的放热反应。     

污泥-秸秆基活性炭的制备及其对渗滤液COD的吸附

以市政污泥与玉米秸秆为原料,采用化学活化法热解制备污泥-秸秆基活性炭,研究其物化性质、热解动力学特性及对渗滤液中COD的吸附性能。考察吸附剂投加量、吸附时间和溶液pH对COD去除率的影响,并用吸附等温线对吸附数据进行了拟合。结果表明,秸秆比例越高,活性炭的吸附碘值和BET比表面积越大,最大可达663 mg/g和902 m2/g;活性炭表面呈不规则的多孔状;秸秆比例为45%的活性炭在最佳实验条件下对COD的吸附去除率为82%;活性炭对COD的吸附符合Langmuir和Freundlich等温模型。     

苯胺-2,4-二氨基酚共聚物对水中Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

利用化学氧化法合成了苯胺-2,4-二氨基酚的共聚物,并通过静态吸附实验研究了该材料对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能.研究表明,该共聚物对废水中Cr(Ⅵ)的去除效果显著,该吸附过程为自发吸热反应,符合Langmuir单层吸附模型;其动力学行为符合准二级动力学方程.溶液pH值对吸附性能影响较大,pH 3～6范围内吸附效果较好.吸...     

氧化树脂的制备及其对水溶液中2,4-二氯苯酚的吸附研究

用H₂O₂或HNO₃氧化的方法制备了新型吸附树脂ZH-07和ZH-08,同时研究了它们对不同温度下水溶液中2,4-二氯苯酚的静态吸附和脱附特征,并对其吸附机理进行了探讨。结果表明,经氧化后的树脂ZH-07和ZH-08对水溶液中2,4-二氯苯酚的吸附过程存在化学吸附作用,可以提高它们对水溶液中2,4-二氯苯酚的吸附容量。     

2,4-二氯苯酚在土壤中的吸附及其批实验与柱实验的分配系数比较

为了研究2,4-二氯苯酚在土壤中的吸附及比较其批实验与柱实验的分配系数Kd,开展了2,4-二氯苯酚的批实验（不同液固比条件下）和柱实验。通过分析结果可知,在批实验中,不同液固比条件下2,4-二氯苯酚达到平衡的时间类似,都在60～70 h,吸附动力学曲线符合伪二级动力学方程,吸附规律是：液固比越大,平衡吸附量增大,反应速率常数K2减小,初始吸附速率常数减小;Kd随液固比增大而降低,范围在2.91～2.12 L/kg。柱实验结果表明,2,4-二氯苯酚的贯穿曲线可以很好地用化学非平衡模型来拟合,通过模型拟合得到的Kd值要低于批实验的结果。该研究对表征2,4-二氯苯酚在环境中的行为、预测其对土壤和地下水的污染及其治理提供了依据。     

有机膨润土负载纳米零价铁还原-类芬顿氧化降解2,4-二氯苯酚

目前,虽然有很多关于纳米零价铁(NZVI)通过吸附、还原和氧化作用去除各种污染物的报道,但关于如何联合这些方法来提高污染物的去除率仍然不是很清楚。本实验研究了联合有机膨润土DK1(十六烷基三甲基铵盐改性,d(001)=2.2 nm)吸附、NZVI还原、类芬顿氧化作用来去除溶液中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的方法。在反应前30分钟,有机膨润土DK1负载NZVI(NZVI/DK1)通过吸附还原作用去除溶液中2,4-DCP,2,4-DCP和COD的去除率分别为16.1%和7.8%,说明了吸附还原作用对2,4-DCP的去除效果是有限的。接着向溶液中滴加适量的H2O2,在5 min内2,4-DCP的去除率由16.1%提高到了99%以上,COD的去除率达到了64.1%,这可能是由于NZVI腐蚀形成铁的氧化物缓慢释放出Fe2+和Fe3+,增强了芬顿反应对2,4-DCP和降解产物的氧化去除效果。通过SEM,EDS,UV-Vis和GC-MS等分析方法佐证了上面的结果。最后提出了联合吸附、还原和Fenton氧化去除2,4-DCP的机制。     

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。     

Utilization of Arachis hypogaea hull,an agricultural waste for the production of activated carbons to remove phenol from aqueous solutions

Arachis hypogaea hulls, an agricultural waste, were used to prepare activated carbon by chemical activation with zinc chloride under four different activation atmospheres. The most important parameter in chemical activation was found to be the chemical ratio (activating agent/precursor). Carbonization temperature and time are the other two important variables, which had significant effect on the pore structure of carbon. The maximum Brunquer-Emmett-Teller (BET) surface area and micropore volume of the activated carbon was found to be 418 m²/g and 0.28 cm³/g, respectively. The activated carbon developed shows substantial capability to adsorb phenol from aqueous solutions. The kinetic data were fitted to the models of intraparticle diffusion, pseudo-second-order, and Lagergren, and followed more closely the pseudo-second-order chemisorption model. The isotherm equilibrium data were well fitted by the Langmuir and Freundlich models. Solution pH has significant effect on adsorption and the maximum uptake of phenol was reported at pH 3.5.     

铁酸盐-还原石墨烯复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以氯化铁(FeCl3·6H2O)、氯化锰(MnCl2·4H2O)、氯化锌(ZnCl2)、氯化钴(CoCl2·6H2O)、氯化镍(NiCl2·6H2O)和氧化石墨烯(GO)为原料,制备了4种铁酸盐与还原氧化石墨烯(RGO)的复合材料(RGO-MFe2O4,M=Mn,Zn,Co或Ni),通过扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、拉曼光谱仪进行了表征,系统研究了4种材料对亚甲基蓝的吸附。结果发现,RGO-NiFe2O4对亚甲基蓝的吸附能力最好,而对吸附起主要作用的是RGO。随着温度升高、染料初始浓度的增加和吸附时间的延长,RGO-NiFe2O4吸附量逐渐增大。RGO-NiFe2O4对亚甲基蓝的吸附动力学拟合符合伪二级动力学模型。吸附等温线模型拟合结果表明,Langmuir方程可以很好地描述其对亚甲基蓝的吸附。热力学参数ΔG0在不同温度下均为负值,ΔH0为正值,ΔS0为正值说明吸附过程是自发的吸热反应。     

改性半焦脱除烟气中SO2的研究

对内蒙工业副产褐煤半焦（比表面积49.187m^2／g,孔容0.0351cm^2／g）,采用加压水热化学活化法,HNO3活化法和高温煅烧相结合的方法制备出半焦烟气脱硫剂,并对脱硫剂的脱硫性能进行固定床活性评价。分析表明,其脱硫效果比较好,转化率维持在50％以上的累计硫容可达24．30％,脱硫时间长达35h,远远高于原料半焦的脱硫效果（硫容为0．68％,时间为1．5h）;同时采用水洗法对脱硫剂进行再生,其再生液可用来制备浓度为9.01％的稀硫酸。     

制浆厂污泥制备活性炭吸附剂

以制浆厂污泥为原料,采用ZnCl2法、H2SO4法和KOH法3种化学活化法制备活性炭吸附剂,并对产物吸附苯酚性能的影响因素进行比较分析.结果表明,采用ZnCl2法和H2SO4法制备的活性炭吸附剂的效果明显优于KOH法,ZnCl2法为最佳制备方法,在其最佳制备条件下(ZnCl2浓度3 mol/L,活化温度800℃,活化时间30 min,升温速率20℃/min)制得的活性炭比表面积可达到500.98 m2/g,得率为46.9％,对苯酚的去除率为70.4％.采用ZnCl2法和H2SO4法在最佳制备条件下可以制备孔径分布较宽,中孔结构发达的活性炭.