高岭土负载纳米铁镍双金属去除水中偶氮染料直接耐晒黑G

采用液相还原法制备焙烧高岭土负载纳米铁镍双金属（CK-Fe/Ni）。考察了在不同条件下,如pH、投加量、初始浓度、温度等,对负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的影响及动力学研究。结果表明：在pH=9.49、温度为30℃、负载型纳米铁镍双金属的投加量为1.05 g/L、搅拌速度为60 r/min,经过20 min反应后,负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。吸附和电镜表征结果表明,作为载体的焙烧高岭土起着吸附直接耐晒黑G和分散纳米铁镍双金属颗粒的作用导致反应活性提高。降解动力学数据表明,负载型纳米铁镍双金属对直接耐晒黑G的降解过程符合伪一级反应动力学规律,速率常数k随负载型纳米铁镍双金属的投加量的增加而提高,表观活化能为19.72 kJ/mol。最后,利用高岭土负载纳米铁镍双金属对废水处理,结果表明,负载型纳米铁镍双金属在实际废水中对直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。     

三维电极体系对SDBS模拟生活污水的电催化降解

采用三维电极体系对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)模拟生活污水进行了降解。考察了分别以阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂改性高岭土为粒子电极的电催化氧化效果,并探讨了实验过程中吸附与电解的协同作用。实验证明阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,CTAB)改性时降解效果最好。在CTAB浓度为0.2 g/L,粒子电极投加量为13 g,SDBS浓度为300 mg/L,不调节pH(pH=9),电流密度50 mA/cm2,Na2SO4投加量2 g时,SDBS去除率和COD去除率分别为92.31%和84.41%。同时还用环境扫描电镜和物理吸附仪对CTAB改性前后的高岭土粒子电极进行了结构表征。     

海上油基岩屑脱油残渣与偏高岭土混掺对混凝土性能影响研究

为解决海上钻井油基岩屑上岸后热解脱油残渣堆积及潜在环境风险问题,研究了残渣与偏高岭土混掺制备混凝土的可行性。考察了残渣基本性能及不同掺量、养护龄期下混凝土力学性能与耐久性能变化情况,并探究了混凝土强度形成机理及环境特性。结果表明：单掺残渣对混凝土性能具有较大的负效应,在最佳掺量10％时可达到设计强度（30MPa）。偏高岭土可有效改善混凝土性能,提升残渣掺量。混凝土主要矿物相为二氧化硅、钙钒石、氢氧化钙和水化硅酸钙等,这些水化产物在体系内共同作用赋予混凝土基本强度。混凝土浸出液COD、重金属离子等指标可达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级排放限值,环境安全性良好。该研究为海上油气田油基岩屑回收上岸后热解残渣的资源化处置提供参考。     

生物膜及其组分对4-氯酚的吸附速率研究

研究了４－氯酚在生物膜不同组分上的吸附速率特征．本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的高岭土５个部分．结果表明,生物膜及其不同组分均对４－氯酚发生吸附,以细菌细胞更为显著,但它们的时间动力学过程不同． 在所研究的５种吸附体系中,生长有生物膜外壳的高岭上体系较快地达到近平衡状态．并且吸附时间过程受ｐＨ值的影响．     

微波辐射下改性壳聚糖的制备及其絮凝性能

采用微波辐射法合成了壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)谱图对比分析表明,丙烯酰胺成功地接枝到壳聚糖上,发生了接枝共聚反应;产物的热重-差热(TG-DSC)谱图表明,壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物的热稳定性比壳聚糖差。壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物作为絮凝剂处理高岭土悬浊液的最佳条件为:絮凝剂加入量4.0 mg/L,沉降时间20 min,溶液pH 7。处理印染废水时,与壳聚糖相比,壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物加入量较少而COD去除效果较好。在废水pH为7、絮凝剂加入量为100 mg/L、沉降时间为20 min的条件下,壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物对废水COD去除率达41.55%。     

EM菌与化学絮凝剂复配实验研究

通过实验考查EM复壮液分别与无机高分子絮凝剂PAC、PFS复配使用处理高岭土悬浊液絮凝条件和絮凝效果。实验结果表明:EM复壮液与化学絮凝剂复配以后的适用条件为弱酸弱碱性环境。最佳复配比分别为VPAC∶VEM=0.6mL∶2 mL或VPFS∶VEM=1.0 mL∶3.0 mL,前者的絮凝率为91.2%,优于后者的87.6%。同时降低了处理后水中的金属残余量以及絮凝剂的总投加量,降低污水处理的成本,提高了水质。     

复合重金属污染高岭土的电动修复

根据电子废弃物拆解场地的污染特征,以复合重金属(Cu,Cd,Pb)污染高岭土为研究对象,考察了电动技术对污染土壤的修复效果。实验结果表明:在电压梯度为1 V/cm、阳极液为自来水、阴极液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH=5)、靠近阴极设置活性炭渗透反应墙(PRB)的条件下电动修复96 h后,Cu,Cd,Pb的平均去除率分别可达79.93%,99.43%,39.36%;土壤的酸碱性对电动修复效果影响显著,通过在阴极添加缓冲液维持土壤偏酸性条件,有利于重金属污染物的电动去除;在靠近阴极设置活性炭PRB可富集重金属,减少阴极液的污染;迁移率大的酸可提取态重金属较易去除,残渣态重金属稳定性强,去除率较低。     

水体模拟颗粒物对四环素的吸附特性及基本规律

为了更深入了解水环境中颗粒物对抗生素的吸附规律,选用典型抗生素——四环素（TC）和悬浮态的高岭土模拟天然水体中颗粒物对四环素的吸附过程,探究颗粒物对TC的吸附规律及不同颗粒物投加量、pH、温度和阳离子对颗粒物吸附TC的影响.结果表明颗粒物对TC在混合4 h之前快速吸附,之后单位吸附量随时间较小波动,在12 h后基本达到吸附平衡.在溶液中颗粒物对TC的单位吸附量随着颗粒物投加量的增大而减小;颗粒物对TC抗生素的吸附更符合Langmuir等温吸附规律;颗粒物对TC的吸附在pH=4.5附近达到最大值,强酸（pH<4）或强碱（pH>9）环境均抑制颗粒物对TC的吸附;低价态的阳离子如Na⁺、Ca²⁺（浓度在0.0001~0.1 mol·L^-1范围）等对颗粒物吸附TC均产生抑制作用,且随着离子浓度的增加,抑制作用增强,但三价阳离子的作用却非常特别,如低浓度的Al³⁺（0.0001 mol·L^-1）会促进吸附作用,随着Al³⁺浓度增加,促进作用减弱,直到Al³⁺达到较高浓度（0.01 mol·L^-1）,又会抑制颗粒物对TC的吸附.综合本实验获得的颗粒物吸附TC的基本特征和规律,可以初步推断：在实际水环境中由于颗粒物对TC的快速吸附和低浓度Al³⁺的促进作用,TC在水环境和饮用水处理工艺中更易随颗粒物的运动发生同步迁移,颗粒物的归宿主要决定了TC的归宿,如进入天然水体沉积物中或饮用水处理工艺的污泥中,这也进一步揭示了天然水体中沉积物往往易被检出较高含量TC的根本原因.     

高岭土和蒙脱土存在下nC60纳米颗粒稳定性研究

通过沉降实验研究了不同浓度高岭土和蒙脱土分别对富勒烯纳米颗粒（nC₆₀）稳定性的影响,利用沉降模型并结合zeta电位、粒径、SEM、TEM进行原因分析.单体系中nC₆₀的稳定性好,高岭土胶体稳定性差且随浓度增加而降低,蒙脱土胶体稳定性好且与浓度无明显关系.整体上,高岭土和蒙脱土可以降低nC₆₀的稳定性.随着高岭土浓度增加,nC₆₀稳定性显著降低;而蒙脱土对nC₆₀稳定性降低较小且与浓度无明显关系.结果表明,nC₆₀的稳定性由黏土控制,两种黏土在结构和比表面积上的差异,使它们对nC₆₀稳定性影响不同.模型分析表明,一阶沉降模型和修正的一阶沉降模型分别适用于高岭土和蒙脱土参与的胶体沉降过程.该研究可为评估nC₆₀对地下水环境的影响提供重要参考.     

一种去除赤潮生物更有效的粘土种类

本文研究了产自我国江苏吴县的高岭土对我国主要赤潮生物种的絮凝作用。首次发现该高岭土的絮凝作用远远大于蒙脱土,是一种去除赤潮生物更有效的粘土种类。实验和理论计算证明该高岭土的主要成份是埃洛石或变埃洛石,其对赤潮生物细胞的吸引作用大于蒙脱土,故具有较强的絮凝能力。本文还考察了溶液pH、高岭土酸改性等对絮凝作用的影响,并与蒙脱土体系相比较,从理论上做了分析和解释,为其实际应用奠定了基础。