不同部位梧桐生物质炭对水溶液中镉吸附的机理

为了探究梧桐不同部位废弃物所制备的生物质炭(皮、枝、叶)对Cd²⁺的吸附效率和稳定修复的机理,以此为园林废弃物炭化利用在重金属污染修复方面的应用提供科学依据.利用实验室模拟法,通过高温煅烧法制备梧桐不同部位生物质炭,采用元素分析仪、比表面积及孔隙分析(BET)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜/能谱(SEM/EDS)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)等技术研究不同反应时间、重金属浓度和溶液初始pH条件下生物质炭对Cd²⁺吸附效果的影响,并运用四步萃取法和脱附实验分析生物质炭上Cd²⁺的吸附形态和稳定性.3种生物质炭都在8 h左右达到吸附平衡,最终吸附量依次为树皮炭>枝条炭>叶片炭;溶液初始浓度为0.5—2 g·L^-1时Cd²⁺的吸附量呈增长趋势,在2.5—3g·L^-1时逐渐平缓;生物质炭Cd²⁺吸附量均随着pH的升高而升高,但在pH值为5—8时,吸附的趋势逐渐平稳;树皮炭的酸溶态和非生物利用态的稳定Cd形态要高于枝条炭和叶片炭;比表面积不是影响梧桐生物质炭吸附Cd²⁺的主要影响因素,吸附动力学,ATR,XRD和重金属形态萃取均证实Cd碳酸盐类矿物生成是主导吸附机理;3种生物质炭的脱附量在4 h后逐渐趋于平衡,其中脱附量最大为叶片炭,最小为树皮炭.梧桐不同部位的初始性质对生物质炭吸附Cd²⁺具有明显的影响,其中梧桐皮具备更高的吸附量和重金属稳定形态,并且相比其他种类生物质炭有明显优势.因此,从吸附效果和生产成本的角度,本研究建议以梧桐皮为主,枝条和叶片为辅的生物质炭对重金属Cd进行修复治理.     

活性碳纤维对气态汞的吸附和脱附实验

利用管式炉对活性碳纤维进行汞吸附性能试验.实验发现:在气体汞浓度为5263.5μg·m-3,吸附温度90℃,气体停留时间0.1s时,筒式吸附体在前20min内吸附汞效率在80%以上,吸附180min后吸附汞效率仍在20%左右.随着吸附温度的升高汞吸附效率先增加后降低,停留时间的延长和H2O(g)的存在均有利于汞的吸附.采用热重分析法(TGA)对汞饱和活性碳纤维进行热脱附研究,结果表明,汞的脱附发生在100℃-230℃范围内,在40min内从50℃升温至350℃,汞脱附率为69.93%.汞饱和活性碳纤维热脱附后的扫描电镜分析表明:物理吸附的汞易于脱附,氧化汞难以脱附,同时在热脱附过程中存在单质汞向氧化汞的转化.     

纳米有机蒙脱土对六六六(HCHs)的吸附解吸特性

研究了α-、γ-、δ-HCH在纳米有机蒙脱土中的吸附/解吸行为及体系中Ca2+浓度变化对吸附解吸的影响.结果表明,24 h吸附/解吸均达到完全平衡,吸附动力学符合伪二级动力学方程.等温吸附实验表明,吸附机理复杂,为多分子层吸附,不能简单地采用Freundlich模型和Langmuir模型拟合;吸附等温线受体系中Ca2+浓度变化影响.解吸实验表明,HCHs初始浓度增加,纳米有机蒙脱土对HCHs的保持量呈上升趋势,对δ异构体的保持量最稳定;解吸滞后系数H小于0.7,吸附属于不可逆吸附,H也随Ca2+浓度变化而变化,但是3种异构体H的变化并不遵循单一的线性规律.     

NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂处理苯胺废水的研究

针对苯胺废水的特点,利用NKA-Ⅱ大孔吸附树脂进行处理,研究了苯胺废水质量浓度、pH值、温度和流速等因素对大孔吸附树脂动态吸附-脱附性能的影响,并得到了最佳工艺条件。实验结果表明在最佳工艺条件下,苯胺去除率>99%,COD>98%,出水苯胺的质量浓度<40mg·L-1,COD出水的质量浓度<100mg·L-1,树脂的平均脱附率值接近99.7%。在废水得到有效处理的同时,苯胺资源也得到了回收,达到了废水治理与资源化的效果。     

脂肪胺-硅胶的制备与其吸附Pb(Ⅱ)性能

该研究以二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯和乙二胺为原料合成了脂肪胺-硅胶树脂,并利用FTIR、TG对其结构及官能团接枝率进行分析;利用所制备的脂肪胺-硅胶材料进行了重金属离子Pb(Ⅱ)的吸附研究,考察了吸附时间、温度、p H值及重金属离子对吸附的影响,并利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程进行拟合.结果表明,该材料对Pb(Ⅱ)的吸附量达到1.67 mmol·g~(-1);合成树脂对Pb(Ⅱ)的吸附过程可用Langmuir吸附等温方程进行拟合,根据G.E.Boyd方程可知,吸附过程符合液膜扩散控制机理.     

菲与吡啶在沉积物及粘土矿物上的吸附行为

研究了菲和吡啶在天然沉积物及粘土矿物(高岭土、蒙脱土)上的吸附行为.结果表明,含有天然有机质的沉积物对菲的吸附最为显著,而高岭土和蒙脱土对菲也能发生一定程度的吸附.菲在3种吸附剂上的吸附行为比较符合线性模型,Kd分别为594.7L·kg-1(沉积物),405.OL·kg-1(高岭土)和286.7L·kg-1(蒙脱土).吡啶在3种吸附剂上吸附的Kd明显低于菲,在沉积物、高岭土和蒙脱土颗粒上分别为1.18,9.03和0.94 L·kg-1.CEC较大的沉积物和蒙脱土上吡啶的吸附量更低,这可能是背景溶液中Na+向此两种吸附剂表面大量聚集所致.总体上溶液pH值对于菲在3种吸附剂上的吸附影响较小,而对于吡啶而言,酸性和碱性条件均较中性条件更有利于其在粘土矿物上的吸附,其在沉积物上的吸附则随溶液pH值的增大而降低.     

锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料的制备及其对水中重金属的吸附性能

采用原位沉淀-空气氧化法将锰氧化物负载于大孔强酸性阳离子交换树脂D001上,制备出一种新型锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料Mn-D001,并对该材料吸附水中Pb2+、Cd2+、Cu2+的性能进行了深入研究.TEM、XRD以及XPS的分析结果表明,负载的锰氧化物以MnO2的形态存在.基于单一金属离子静态吸附的一元体系实验表明,Mn-D001比D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+具有更高的吸附选择性,在高浓度竞争离子Ca2+、Mg2+、Na+共存的情况下,仍能保持较高的重金属去除率;Mn-D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附行为符合准一级动力学模型(R2>0.99)和Langmuir吸附等温线模型(R2>0.99).在温度为303 K时,Mn-D001对3种重金属的饱和吸附容量可分别达到476.19 mg.g-1、243.90 mg.g-1及196.08 mg.g-1,优于原有树脂D001.基于复合重金属离子竞争吸附的二元、三元体系的实验表明,Mn-D001对3种重金属的吸附能力顺序为Pb2+>Cu2+>Cd2+,吸附能力由原有树脂D001以及负载的锰氧化物的性质共同决定.     

2,4-D对铜在蒙脱石上吸附与释放的影响

研究了在2，4-D的影响下，Cu^2 在蒙脱石上的吸附与脱附行为．结果表明．有2，4-D存在时，Cu^2 在蒙脱石上的吸附低于单纯Cu^2 的吸附，而当蒙脱石先吸附2,4-D后再吸附Cu^2 (连续吸附)时，Cu^2 的吸附比二者同时存在时(同时吸附)的效果好，表明两种吸附质间存在竞争吸附．研究还表明，所有的吸附过程都符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型．在有2，4-D同时存在时，Cu^2 的脱附最大，可达30％；而单纯Cu^2 在蒙脱石上的吸附似乎是不可逆的，脱附百分比最小。     

己唑醇在土壤中的吸附-解吸特性

采用批量平衡法和气相色谱法研究了己唑醇在3种土壤中的吸附-解吸特性.结果表明,己唑醇在3种供试土壤中的等温吸附-解吸曲线能较好地符合Freundlich模型,其吸附常数(Kf)分别为0.791、2.274和43.800,显示3种土壤吸附行为存在较大差异.吸附率与土壤有机质含量(OM)、土壤阳离子交换量(CEC)和粘粒含量呈良好相关性.己唑醇在粘土和壤土中的等温吸附线属于L型等温吸附线,砂土中属S型.己唑醇在土壤中的吸附自由能为-5.186—-8.164 kJ.mol-1,表示吸附机理主要为物理吸附.     

铅在锆化碳基磁性纳米复合材料上的吸附

采用溶剂热法和沉淀沉积法成功制备锆化碳基磁性纳米复合材料,利用TEM、XRD、VSM和XRF手段对其结构特性进行表征,并研究其对水体中重金属Pb2+的吸附行为.表征结果表明,锆修饰的碳基磁性纳米材料是核壳球形结构,具有良好的超顺磁性,在外加磁场的作用下可实现快速分离.吸附实验结果表明,材料对Pb2+的吸附量随着锆负载量的提高而增多.Pb2+在材料上的吸附等温线符合Freundlich等温吸附模式,属于优惠型吸附;降低离子强度和增加p H均可提高材料对Pb2+的吸附作用.材料脱附再生6次之后仍具有良好的吸附效果.     

NKA—Ⅱ大孔吸附树脂吸附高浓度苯胺溶液的试验研究

本文利用ＮＫＡ－Ⅱ大孔吸附树脂对高浓度苯胺溶液进行了静态吸附试验,希望利用大孔吸附树脂从化工废水中回收苯胺。     

改性泥炭对水溶液中铬的去除

为克服泥炭利用过程中存在的一些问题，对原泥炭进行了改性处理，并将改性后的泥炭与树脂结合以增强改性泥炭的机械强度。通过静态试验方法研究了改性泥炭对来自水溶液中的铬离子的吸附特性。结果表明：改性泥炭对水溶液中的铬的吸附等温过程符合Freundlich吸附等温方程，其吸附动力学符合准二级动力学方程。溶液的pH值对铬的去除产生显著的影响，在pH在1．5－3．0时，改性泥炭对6价铬的去除效果最好。     

Biosorption of Cr(VI) from wastewater using Sorghastrum Nutans L. Nash

Sorghastrum Nutans L. Nash is used as an adsorbent for the removal of Cr(VI) from wastewater. Adsorption coupled reduction i.e. indirect reduction is the mechanism of Cr(VI) removal by the biomaterial. The adsorbent surface became highly positively charged at lower pH, adsorption rate of Cr(VI) is faster and reduction reaction also accelerates at lower pH since the binding of negatively charged Cr(VI) ion species to the cationic groups is enhanced and protons take part in this reaction. The adsorbent is characterised by using XRD, FTIR, SEM and EDAX analysis. OH bending, CN stretching/bending and NH stretching play a major role in Chromium adsorption. Experimental values follow pseudo-second order reaction and Langmuir adsorption isotherm. Surface diffusion is the rate controlling mechanism for the process. The maximum percentage of Cr(VI) removal obtained is 75.5% with 7?g/L dosage at pH 1.3 and adsorbate concentration was 100?mg/L. From the normal probability, residual, contour, 3D surface, main effect and interaction plot along with t-test, ANOVA, and F-test, it is observed that pH has the most significant effect on the percentage removal followed by adsorbent dosage and time. The adsorbate concentration has the least effects and interaction effects are found to be significant.     

吸附模式对有机物光催化降解的影响1.H-酸在TiO2表面的吸附模式

H-酸萘环上含有的两个磺酸基团,在水溶液中可以解离一个或者两个.pH 2.5条件下,主要有一个磺酸基团解离,此时,H-酸通过一个磺酸基团吸附在TiO2表面,占位小,饱和吸附量大,但吸附键较弱,吸附较可逆.pH 5.0条件下,主要有两个磺酸基团解离,此时,H-酸通过两个磺酸基团吸附在TiO2表面,占位大,饱和吸附量小,但吸附键较强,吸附不可逆性较强.这种吸附模式的差异是导致H-酸在不同pH条件下饱和吸附量和吸附不可逆性差异的根本原因,也是导致不同pH条件下H-酸具有不同光催化降解途径的重要原因.     

Kinetic and equilibrium study of Alizarin Red S removal by activated carbon

Activated carbon has been applied for the adsorption of Alizarin Red S (ARS) from the waste water in a batch method to obtain high removal percentage. The influence of variables such as pH, temperature, ARS concentration, mass and size of adsorbent, and contact time on ARS removal percentage was investigated. Different kinetics, thermodynamics, and isotherm models were applied for fitting the experimental data. The adsorption process follows a pseudo second-order kinetic model with R ² of 0.98 and Freundlich, Tempkin, and Dubinin-Radushkevich isotherm models with high determination coefficients (R ²) of 0.91, 0.98, and 0.98, respectively. High enthalpy (positive value), Gibbs free energy (negative value), and high entropy values shows the feasibility and the endothermic spontaneous nature of the removal process.     

Adsorption of sulfonamides on lake sediments

Sulfonamides (SAs) are one class of the most widely used antibiotics around the world. Their fate and transport in the aquatic environment is of great concern. In this study, adsorption of four SAs—sulfadiazine (SD), sulfamethoxazole (SMZ), sulfadimethoxine (SDM) and sulfamethazine (SM2)—in single-solute and multi-solute systems on sediments of Dianchi (DC) Lake and Taihu (TH) Lake, China was investigated with batch experiments. In the single-solute adsorption system, the Langmuir model and the dual-mode model described the adsorption process better than the Freundlich model. Model fitness was better on DC sediment than on TH sediment. The order of adsorption capacity approximately followed a decreasing order of SDM>SD>SM2>SMZ on both sediments, which was likely attributed to the distinctly different water solubility of the four SAs. In the multi-solute system, the order of adsorption capacity was SM2>SDM>SD>SMZ, which was probably related to the compound speciation caused by the pH values of the experimental solution. In the multi-solute system, both competitive and cooperative adsorption played important roles in the adsorption of sulfonamides on sediments.     

银在活性炭上的吸附行为和机理的研究

本文研究了银在活性炭上的吸附行为，探讨了影响吸附效率的各种因素。考察了多种溶液对吸附银的洗脱效果，发现银在活性炭上的吸附不是还原吸附，而是以离子形成与活性炭表面的－ＮＨ２和＝ＮＨ形成络合物而被吸附。     

杭锦2~#土复合吸附剂对磷的吸附动力学

通过静态试验考察杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂对生活污水中磷酸根的吸附特性,研究吸附过程的动力学模型,并从动力学角度探讨其吸附机理。结果表明,在杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂用量5 g.L-1、吸附时间60 min、废水pH值6.0、温度25℃、磷初始质量浓度小于16.72 mg.L-1条件下,磷酸根的去除率在96%以上;复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学特征符合假二级方程,吸附速率在前10 min为内扩散控制,后期由膜扩散和内扩散共同控制,且膜扩散占主导地位;磷酸根的初始浓度越高,吸附质粒子的表观内扩散系数和表观传质系数越小;使用不同再生次数的再生吸附剂（添加量为5 g.L-1）处理16.72 mg.L-1含磷生活污水,随着再生次数的增加,吸附能力有所下降,但磷酸根的去除率均大于89%。     

天然沸石对溶液中氨氮吸附特性的研究

为了探讨天然沸石对NH4 的吸附规律,以浙江缙云出产的粒径为2~3.2mm的天然斜发沸石为实验材料,进行吸附等温线实验和吸附动力学实验。结果表明,实验沸石对NH4 的吸附等温线符合Langmuir公式,且对氨氮吸附量的极限值为1.624mol·kg-1;实验沸石对NH4 的吸附反应符合一级动力学方程,反应速率常数为0.1882h-1。通过监测溶液中各阳离子浓度的变化,可确定沸石晶体内与NH4 进行交换的主要离子为Ca2 和Na ,二者占交换总量的96%以上;在交换反应初期,出现了由于沸石晶体中的离子在固液两相中的再分配所造成的离子交换的不等量现象。     

Adsorptive removal of mercury from acid mine drainage: a comparison of silica and maghemite nanoparticles

Mercury adsorption by silica and maghemite nanoparticles (NPs) was studied with the aim of comparing their performance in the remediation of acid mine drainage (AMD) contaminated water. Calculated distribution coefficients (K_d) showed that both NPs are exceptional adsorbents. However, adsorbate coverage per unit area was 30 times higher for maghemite than for silica NPs, despite the latter having a surface area ～15 times greater. Maghemite adsorbed 75% of available Hg compared to 56% by silica, making it a more efficient sorbent than silica under AMD conditions. Kinetics and isotherm data for both adsorbents were fitted by the pseudo-second-order (R² = 1) and the Freundlich (R² ≥ 0.98) models, implying that adsorption to both NP types was by chemisorption. Adsorption increased with NP concentrations and pH and was enhanced in the presence of manganese and sulfate ions although adsorption to silica was inhibited in 1:2 Hg-to-Mn systems. Importantly, trends in simulated wastewater were replicated in actual AMD-contaminated water samples. This study highlights the fact that properties besides surface area and charge of adsorbents determine adsorbent performance, and superior attributes may not always lead to higher adsorption efficiencies.