碳纳米管对水中4-氯酚和2,4-二氯酚的吸附性能研究

碳纳米管是一种具有独特结构和优异性能的新型纳米材料。文章利用碳纳米管对水溶液中的4-氯酚和2,4-二氯酚进行了吸附研究,考察了吸附时间、pH值、温度等对吸附效果的影响,并采用Langmuir和Freundlich方程进行拟合,探讨了其可能的吸附机理。研究结果表明,碳纳米管对4-氯酚和2,4-二氯酚的最佳吸附酸度在pH=2～6。碳纳米管对2,4-二氯酚吸附量大于对4-氯酚的吸附量,二者动力学特征均符合准二级动力学方程。研究了4-氯酚和2,4-二氯酚在碳纳米管上的吸附等温线。研究结果表明:4-氯酚和2,4-二氯酚在碳纳米管上的吸附量随着温度的升高而下降。吸附过程是一个放热的过程,Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能较好地拟合吸附等温线。碳纳米管能较好地用于除去水溶液中的4-氯酚和2,4-二氯酚。     

pH对厌氧颗粒污泥吸附4-氯酚的影响

研究了pH值对4-氯酚在厌氧颗粒污泥上的生物吸附特性的影响.结果表明,pH值对4-氯酚的吸附影响很大,pH值与吸附量呈负相关.随着pH值的升高,颗粒污泥对4-氯酚的吸附能力降低.pH为2.25时,吸附量为6.675　mg/g,而当pH为10.27时,吸附量仅为0.260　mg/g.不同的pH值下,4-氯酚在厌氧颗粒污泥上的吸附行为可以很好地用Langmuir吸附等温方程来描述.本研究还给出了几种pH值下厌氧颗粒污泥吸附4-氯酚的Langmuir和Freundlich方程.     

表面活性剂改性沸石对水中酚类化合物吸附性能研究

使用表面活性剂对2种粉煤灰合成沸石进行改性处理,研究改性沸石对酚类化合物（苯酚、对氯酚和双酚A）的吸附特性.吸附试验结果表明,合成沸石经过阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性后,对酚类化合物的吸附性能均有大幅提升,吸附等温线模型均较符合Langmuir模型.2种改性沸石对酚类化合物（苯酚、对氯酚和双酚A）的Langmuir理论最大吸附量分别可达37.7、52.36、90.9 mg.g-1和10.71、22.83、56.8 mg.g-1.当溶液pH值高于酚类化合物的解离系数pKa时,吸附效果随pH升高而增加.结果还表明,酚类化合物的疏水性（辛醇/水分配系数Kow）越强,改性沸石的吸附能力也越高.     

酚类化合物的生物吸附特征与其结构关系

选用经处理过的盐泽螺旋藻为吸附剂,研究其对10种酚类化合物的吸附行为。结果表明：盐泽螺旋藻对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、邻氨基酚、对氯酚和2,4-二氯酚6种酚均有不同程度的吸附,用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述时,均呈现良好的线性关系;该6种酚的吸附常数k的对数值与其分子连接性指数（²X^v）呈良好的线性关系;盐泽螺旋藻对其余4种酚（邻甲酚、间羟基酚、间氨基酚、间乙酰氨基酚）均不产生吸附。     

生物膜及其各种组分对4-氯酚化合物的吸附特征

对4-氯酚化合物在生物膜不同组分上的吸附行为的实验中,生物膜不同组分包括生长有生物膜外壳的模拟水体悬浮颗粒物(高岭土)、细菌细胞、胞外多糖、高岭土及有胞外多糖存在时的高岭土.在所设计的这5种吸附体系中,前4种吸附较符合Langmuir和Freundlich等温吸附方式.在室温25℃,pH值为6.1的吸附条件下,细菌细胞和胞外多糖作为生物吸附物质,对4-氯酚的吸附明显地大于高岭土;高岭土外的生物膜外壳影响对4-氯酚的吸附,生长有生物膜外壳的高岭土对4-氯酚的吸附量高于单独高岭土体系.     

矿化垃圾固定床吸附过程和穿透曲线预测

以轴向扩散模型和恒定图式假设为基础,推导出了适用于预测固定床穿透曲线的积分模型.通过动态循环法对苯酚和对氯苯酚在矿化垃圾中的吸附行为进行了研究,采用Freundlich等温吸附方程描述穿透曲线,并得到了便于应用的代数模型.通过不同条件下固定床实验来确认模型,结果证实模型可以很好地描述穿透曲线.同时讨论了操作参数和矿化垃圾特性对穿透曲线的影响,结果表明,较低的进料浓度和进科流量以及内扩散和轴向扩散的影响都会造成实际穿透曲线与预测穿透曲线之间的偏差.     

超声波/零价铁(US/Fe)协同降解氯酚类化合物的QSPR研究

在同一反应条件下测定US/Fe协同降解6种氯酚类化合物的降解速率常数(κ).采用软件Chemoffice2005内置的MOPAC2002计算氯酚类化合物的分子结构参数,运用偏最小二乘(PLS)回归分析方法,对氯酚类化合物进行定量结构-性质相关(QSPR)研究,得到预测性较好的模型.模型结果显示,影响US/Fe协同降解性能(logK)的主要因素是Vp、Ehomo、logKow、(Elumo-Ehomo)2和Elumo-Ehomo.推测在US/Fe协同体系中:(1)氯酚类化合物的降解反应不是以空化泡内热解反应为主;(2)Fe表面的吸附作用对降解反应起决定影响,且氯酚化合物与·OH的氧化反应占主导作用.     

对硝基苯酚在柱撑膨润土上的吸附行为

在[OH-]/[Al3+]=2.4的反应条件下,利用Al3+与碱液反应制备出Keggin离子,并由此制备出无机、无机 有机柱撑膨润土,XRD 衍射数据表明,经柱撑后的膨润土层间距明显增大,达1.9nm以上。研究了对硝基苯酚在4种改性膨润土上的吸附行为,结果表明:经柱撑处理后的膨润土吸附能力明显大于钠基土,其吸附动力学行为遵循 Bangham方程和 Langmuir方程所描述的规律,平衡吸附量qe 与平衡浓度Ce 之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程,吸附表现为放热的物理吸附和有机质的分配作用。     

悬浮泥沙对酚类化合物的吸附特性研究

研究了4种分别取自长江口和杭州湾的悬浮泥沙样品对苯酚、邻氯酚和2,4-二氯酚的吸附特性.结果表明,在12 h内可以达到对酚类化合物的吸附平衡,对苯酚的吸附量小,且不同样品间无显著差别,样品对酚类化合物吸附量随着酚类化合物氯化程度的提高而增大,与样品粒径分布、比表面积、有机物含量有关.在酚类化合物初始浓度＜2.0 mg/L时,样品对酚类化合物的等温吸附可以用Freundlich吸附等温式来表征,计算得到吸附常数Koc分别为622～1 410、3 287～3 707、6 444～8 787.挥发酚国家二级排放标准限定浓度为0.5 mg/L以下,此浓度下水体中悬浮泥沙能够有效吸附挥发酚,但高盐度不利于酚类化合物的吸附.     

蒙脱石对Pb^2＋的吸附行为特征实验研究

利用批实验方法在293 K下研究了蒙脱石时水溶液中Pb2+的吸附行为.对吸附平衡时间、溶液酸碱度和初始浓度等吸附条件进行了研宛.对实验数据分别采用Langmuir,Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)等温吸附模型进行了拟合,结果表明Langmuir吸附等温方程拟合效果最好,相关系数R为0.998 9.通过Langmuir等温吸附模型得出在293 K时,蒙脱石对铅离子的理论饱和吸附容量为133 mg/g.通过D-R等温吸附模型得到吸附自由能为2.43 kJ/mol,表明此吸附过程主要为物理吸附.利用准二级动力学方程拟合实验数据得到了相关系数为1.     

矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术

针对矿化垃圾筛分后<15mm组分性质进行研究,并以该组分为填料设计制造矿化垃圾生物反应床处理渗滤液,研究表明,矿化垃圾具有较大的吸附比表面积,较强的离子交换容量,较高的有机质含量,含有种类和数量可观的微生物种群可供生物降解作用,是很好的污水处理生物介质。工程应用表明:渗滤液经过三级矿化垃圾生物反应床串联处理后,CODCr和NH4+-N的总去除率达到90%和95%以上,可稳定达到国家二、三级渗滤液排放标准。     

Analysis of organic compounds in coal gasification wastewater

A procedure for analysis of organic pollutants in coal gasification wastewater was developed, including a series extraction steps at different pH, followed by LC separation or resin adsorption, then analyzed by GC or GC/MS. More than 200 organic pollutants in 22 categories were determined. CH2CL2 extraction at NaHCO3 presence was used to separate carboxylic acids with phenolic compounds in aqueous. Derivatization with acetic anhydride was used for analyses of mono-, di-, poly-hydroxyl phenolic compounds. 21 mono-hydroxyl phenols and 13 di-hydroxyl phenols were determined from the coai gasification wastewater samples. Derivatization with BF3-CH3OH was used for analysis of carboxylic acid. 17 mono-carboxyl, 4 di-carboxyl acids and 6 aromatic acids were determined from coal gasification wastewater samples.     

Thermodynamic study of adsorption of phenolic compounds onto Amberlite XAD-4 polymeric adsorbents and its acetylized derivative MX-4

Adsorption equilibrium isotherms of phenolic compounds, phenol, p-cresol, p-chlorophenol and p-nitrophenol, from aqueous solutions by Amberlite XAD-4 polymeric adsorbent and its acetyhzed derivative MX-4- within temperature range of 283-323K were obtained and fitted to the Freundlich isotherms. The capacities of equilibrium adsorption for all four phenolic compounds from their aqueous solutions increased around 20% on the acetylized resin, which may be contributed to the specific surface area and the partial polarity on the network.Estimations of the isosteric enlhalDV, free energy, and entropy for the adsorption process were reported.     

MnO_2催化KMnO_4氧化降解酚类化合物

研究了MnO2强化KMnO4氧化降解酚类化合物的效能与机制.在假一级动力学实验条件下(KMnO4初始浓度是目标有机物初始浓度的10倍),考察了KMnO4对酚类化合物(2-氯酚和4-氯酚)的氧化降解规律.发现在KMnO4氧化降解酚类化合物过程中存在着明显的自催化现象,即原位产生的胶体MnO2可以促进KMnO4对有机物的氧化降解.实验进一步考察了MnO2浓度、粒径大小和溶液pH对MnO2催化KMnO4氧化降解酚类化合物的影响.结果表明,外加胶体MnO2和颗粒MnO2都可以催化KMnO4氧化降解酚类化合物,而且假一级动力学常数(K)随着MnO2浓度(30～180μmol·L-1)的增加呈线性增加;与胶体MnO2相比,颗粒MnO2的催化能力较弱;随着溶液pH的增加,MnO2催化能力逐渐减弱.实验中还发现外加MnO2能够催化KMnO4氧化降解2-硝基酚(单独MnO2和KMnO4均不能将其氧化),但对于二甲基亚砜(其不具有与金属离子络合配位的能力)则没有催化作用.由此推测MnO2催化KMnO4氧化降解有机物的作用机制可能为表面吸附络合催化,即吸附在MnO2表面形成的络合物比存在于溶液中的有机物本身更易被KMnO4氧化.     

Adsorption of phenolic compounds from aqueous solutions by aminated hypercrosslinked polymers

Two novel polymers （NJ-1 and N J-2） were synthesized by chemically modified a hypercrosslinked polymer NJ-0 with dimethylamine and trimethylamine, respectively. The comparison of the adsorption properties of the three polymers toward phenol, resorcin and phloroglucin was made. The study focused on the static equilibrium adsorption behaviors and the adsorption thermodynamics. Freundlich equation was found to fit the adsorption results well. The effect of amino groups introduced onto the surface of the resin and the structure of phenolic compounds on the adsorption were also studied. The hydrogen-bonding interaction and electrostatic interaction could happen between the amino groups and the adsorbates. The adsorption impetus increased as quantity of hydroxyl groups increased, but the adsorption capacity decreased due to the drop of the matching degree of the aperture of resins and the diameter of adsorbate molecules.     

大孔树脂吸附法在含酚废水处理中的应用

综述了近１０多年来应用大孔树脂吸附法处理各种含酚工业废水的研究成果和应用实例，包括各种废水的由来与概况、处理工艺条件和应用效果，结果表明，吸附树脂具有吸附效果好，脱附再生容量、性能稳定、适用范围宽、实用性好、可实现综合利用等特点，是处理含酚工业废水的有效方法。     

人工神经元网络辅助酚类化合物构效关系研究

分子连接性指数（^tXv）与在正辛醇和水之间的分配系数logP是反映化合物性能的重要结构参数。本文计算了酚类化合物的分子连接性指数及分配系数,运用新型的模式识别方法──人工神经元网络对酚类化合物的构效关系进行了研究。所得结果优于逐步判别法,对于预测未知化合物的毒性,具有重要意义。     

制备工艺对活性炭电极电吸附性能的影响

用活性炭、酚醛树脂和乌洛托品制备了活性炭电极。研究了电极制备过程中黏结剂添加量、活性炭用量以及成型后活性炭的炭化温度和炭化时间对电吸附除盐性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了电极的表面形貌。结果表明:当活性炭、酚醛树脂和乌洛托品混合比例为8:1.8:0.2时,电极能够成型,随着黏结剂的比例增加,电极的除盐率降低;随着活性炭用量的增加,吸附平衡的时间增加,除盐率提高,但平衡吸附量降低,当NaCl浓度降低到一定程度时,再增加活性炭用量去除率变化变小,试验选定的活性炭用量为0.45g/片电极;随着炭化温度的升高和炭化时间的增长,活性炭电极电吸附除盐效果明显提高,850℃下炭化2h的电极炭化完全,除盐率是未炭化的电极除盐率的2.08倍。     

Adsorption of naphthalene onto a high-surface-area carbon from waste ion exchange resin

A high-surface-area carbon (KC-1) was prepared from waste polystyrene-based ion exchange resin by KOH activation and used for naphthalene adsorption. The carbon exhibited a good hydrophobic nature with developed porous structure, favoring the adsorption of organic compounds. The Brunauer-Emmett-Teller surface area and total pore volume of KC-1 were 3442.2 and 1.68 cm 3 /g, respectively, which can be compared with those of KOH-activated carbons prepared from other precursors. Batch experiments were carried out to investigate the adsorption of naphthalene onto KC-1. The equilibrium data were analyzed by the Langmuir, Freundlich, and Polanyi- Manes isotherms and agreed with the Polanyi-Manes Model. The adsorption of naphthalene depended greatly on the porosity of the carbon, and the dispersive interactions between naphthalene and carbon could be relatively weak. The pH variation in aqueous solution had little effect on the adsorption process. The equilibrium time for 0.04 g/L of carbon dose was around 5 hr. Different models were used to evaluate the kinetic data and the pseudo second-order model was suitable to describe the kinetic process of naphthalene adsorption onto KC-1. Regeneration of spent carbon could be carried out effectively by alcohol treatment. The results indicated that KC-1 was a promising adsorbent for the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from aqueous solutions.