水滑石类材料在水污染治理中的应用研究

水滑石及其焙烧形态的应用涉及多个学科领域,在环境治理中主要作为催化剂和吸附剂(离子交换剂)加以应用。水滑石材料具有层间离子交换性能和记忆效应两大特性,使得水滑石类材料可以作为高效阴离子吸收剂(或有效载体)而应用于水污染环境治理领域。此外,本文还对于改性水滑石类化合物的环境应用作了初步评述。     

水滑石类材料的合成及其在污染控制中的应用

水滑石类材料具有独特的性能,作为催化及吸附材料应用广泛.本文就水滑石类材料的合成现状进行了概述,并就水滑石类材料的碱性,阳离子的可搭配性,层间阴离子的可交换性等几个方面以及在污染控制中应用进行论述.     

新型防氟化物尘毒滤料的研究

研究了ＦＦＡ－２弱碱性离子交换纤维对氟化物尘毒的滤除性能，从材料的稳定性、重复使用性和实际应用效果等方面探讨该材料在劳动保护领域的适用性。该纤维材料对氟化氢气体的净化率可以达到９５％以上，对氟化物粉尘也有一定滤除效果，并不会对人体产生危害。     

水滑石类材料在大气环境污染治理中的应用研究

利用水滑石或水滑石类物质作为过渡金属的载体合成得到的催化剂的选择性催化还原性能高于一般负载催化剂，有效地利用了碱性和骨架活性元素(或负载元素)，显示了其在治理氮氧化物和硫氧化物大气污染中的美好应用前景。     

水热条件对粉煤灰沸石离子交换性能的影响

沸石的离子交换性能是决定其应用价值的一个重要指标。为衡量粉煤灰沸石的应用性能,本研究主要考察了反应温度、反应时间以及添加剂等水热反应条件对合成粉煤灰沸石产品离子交换性能(CEC,Cation Exchange Capacity)的影响。结果表明,产品的CEC值随着反应温度和反应时间增加而增大,至120℃、6h达到最大。添加剂十六烷基三甲基溴化铵和95%乙醇有效促进了NaP1沸石的结晶过程,均可使产品CEC值提高10%以上。合成NaP1型粉煤灰沸石的最佳水热反应条件为:反应温度120℃,反应时间6h,液固比(mL/g)为8,氢氧化钠浓度为2mol/L,95%乙醇作为添加剂。所得粉煤灰沸石产品CEC值达到最大值198.31cmol/kg。     

类水滑石复合材料吸附去除水中硫酸根离子

用共沉淀法制备的类水滑石复合材料作为吸附剂去除水中的硫酸根离子.利用XRD、FT-IR、SEM和EDS元素分析对类水滑石复合材料的结构和组成进行了分析.研究了时间、p H值和共存离子对吸附量的影响.结果表明,类水滑石复合材料是锌铝硝酸根类水滑石和锌铝苯丙氨酸类水滑石的复合材料;类水滑石复合材料对硫酸根离子具有良好的吸附性能,最大吸附量可达到52.75 mg·g~(-1);准二级动力学模型对数据的拟合效果最好,说明吸附速率是由化学吸附控制的;吸附过程更符合Freundlich吸附等温模型,说明类水滑石复合材料对硫酸根离子的吸附是多层吸附;热力学参数表明在常温下吸附过程是自发的吸热过程;类水滑石复合材料吸附硫酸根离子主要是通过离子交换、静电引力作用以及物理吸附的途径来实现的.实验结果表明,该类水滑石复合材料是一种潜在的去除水中硫酸根离子的吸附剂.     

无机离子交换材料吸附锶、铯研究进展

90Sr、137Cs的去除是放射性废水处理研究的重点。无机离子交换技术凭其所特有的优势已经成为较为经济和适宜的手段之一。本文介绍了常用的无机离子交换材料如沸石、杂多酸盐、复合离子交换剂、金属亚铁氰化物及铁氰化物、多价金属磷酸盐等的应用现状,探讨了无机离子交换材料吸附锶、铯的研究进展和发展方向,以期对以后的研究有所帮助。     

烟台夹河河口海水混合过程的地球化学特征研究

海(咸)水混入是河口河水重要的地质过程,深刻地影响河水地球化学过程。本文系统采集夹河河口水样,分析海淡水混合过程的地球化学特征。结果表明,远离河口段(J10~J14)为淡水性质,主要受水-岩作用及人类活动等影响;近河口段(J1~J8)海水混入严重,F~-、Cl~-、Br~-、SO~(2-)_4、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、盐度等明显较高,主要受海水混入影响。近河口段存在Na-Ca离子交换过程,约占Na~+总量的0.9%~1.5%,离子交换量随海水混入比例增加而增加,Na~+离子交换量与K~+,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Br~-、F~-、SO~(2-)_4离子交换量相关,且河水离子含量与盐度回归系数略低于与盐度、Na~+交换量回归系数,表明河口段河水离子交换影响河水地球化学特征。     

磁性离子交换树脂治理废水技术

离子交换作为废水处理传质过程的一种典型分离净化方法，其特点已为人们所认识，并在合重金属废水处理和利用工程中得到广范的应用。目前我国市场供应的离子交换树脂种类很多，效果也较理想。离子交换树脂的性质主要由树脂的活性基团决定的，阳离子交换树脂的活性基团有横酸基（一SOH）、波基（一C00H）、羟基（一OH）等，前者为强酸性的，后两者为弱酸性的。在阴离子交换树脂的活性基团中，季胶基〔－N（oH3）。］”是强碱性的，叔胺基是弱碱性的。但一般的离子交换树脂流速太慢，影响生产效率。近年来虽然采取了一些措施，例如采用很…     

离子交换树脂及其应用

离子交换树脂以其性能稳定，可循环再生，转型方便，应用于离子分离、富集。特别是大交换容量的大孔型弱碱性阴离子交换树脂的问世（如国产370#大孔型弱碱性阴离子交换树脂），由于其选择性好，交换容量高而引人瞩目。1离子表换树脂的分类及应用原理离子交换树脂类型可分为无机和有机离子交换树脂。而有机离子交换树脂就性能上又分为阳树脂和阴树脂。其类型见图1。有机离子交换树脂交换容量大，交换速度快，如羧酸型共聚类的交换容量可达3500～4000mee／l，季胺类缩聚型也为700～800meq／l；而无机类交换剂绿砂则只有100～150meq／l左右。有…     

水滑石类材料在大气环境污染治理中的应用研究

利用水滑石或水滑石类物质作为过渡金属的载体合成得到的催化剂的选择性催化还原性能高于一般负载催化剂,有效地利用了碱性和骨架活性元素(或负载元素),显示了其在治理氮氧化物和硫氧化物大气污染中的美好应用前景。     

CuAl水滑石衍生物吸附Cr(Ⅵ)的性能研究

采用共沉淀法制备了CuAl-HTLs水滑石及其衍生物材料CuAl-LDOs,研究了CuAl-LDOs材料对Cr(Ⅵ)吸附反应动力学,并考察了pH值、反应温度对吸附容量的影响,通过对样品XRD和FT-IR表征分析了CuAl-LDOs对Cr(Ⅵ)的吸附过程;结果表明,CuAl-LDOs材料Cr(Ⅵ)吸附动力学曲线符合Elovich方程,其饱和吸附量达178.24mg/g;溶液的pH是影响吸附容量的重要因素,当pH=6时,样品对Cr(Ⅵ)的吸附性能最好;温度会影响吸附和脱附反应的平衡,当温度为40℃时,样品吸附性能最好。通过对CuAl-HTLs水滑石、衍生物材料CuAl-LDOs和CuAl-HTLs水滑石吸附Cr6+后烘干再生的材料CuAl-Reg的XRD和FT-IR分析发现,CuAl-LDOs对Cr(Ⅵ)的吸附本质上属化学吸附,对阴离子的吸附机制是通过结构重建来实现的,由于记忆效应CuAl-LDOs在吸附阴离子后可以恢复形成层状水滑石结构。     

合成水滑石治理水体阴离子染料污染研究

利用不同层电荷的合成水滑石（层状双氢氧化物）和它们的焙烧态为吸附剂，系统考察了此类材料对于甲基橙染料的吸附保留行为，通过粉末X射线衍射，傅立叶红外和扫描电镜测试说明经水热处理得到的合成水滑石具有良好的结晶度和相纯度．水滑石及其焙烧态对于甲基橙阴离子染料的吸附研究主要采用间歇平衡法实验，吸附体系的电导率变化显示了水滑石的记忆效应，并有可能是焙烧态水滑石再生的动态过程反应低浓度甲基橙在焙烧态水滑石上的吸附实验说明，水滑石层电荷密度对于其焙烧态氧化物吸附低浓度阴离子具有显著的影响。     

磁性Mg/Al-LDHs制备条件对其吸附除磷性能的影响

为提高粉末状水滑石吸附剂的工程应用性,采用共沉淀法制备了磁性Mg/Al水滑石(Layered Double Hydroxides,LDHs).结合XRD、FTIR、SEM及VSM等材料表征结果,考察了制备条件(磁基质投加量、金属物质的量比和层间阴离子)对其吸附除磷性能、磁学性能及结构特征的影响.结果表明,在Fe_3O_4与Mg~(2+)物质的量比为0.02、Mg/Al物质的量比为2∶1和层间阴离子为Cl~-/OH~-的条件下制备出的磁性Mg/Al-LDHs对TP吸附性能最好,平衡吸附量可达49.60 mg·g~(-1);比饱和磁化强度为2.78 emu·g~(-1),能够实现吸附剂的快速高效磁分离回收.层间阴离子种类对水滑石焙烧前后吸附除磷性能有一定的影响:经高温焙烧后,层间含有CO■的水滑石吸磷能力虽有所提高,但仍低于无CO■型LDHs.因此,在水滑石制备过程中避免使用碳酸盐作为共沉碱原料,这样无需焙烧即可获得较高吸磷能力的吸附剂.     

树脂基纳米零价铁复合材料的制备及其去除重金属铅Pb(Ⅱ)的性能研究

凭借着优越的还原活性,纳米零价铁在环境污染治理和修复领域应用广泛。通过将纳米零价铁(n ZVI)颗粒负载到大孔阴离子和阳离子交换树脂上,成功制备出2种树脂基纳米零价铁复合材料。研究了2种复合材料及其载体对水溶液中Pb(Ⅱ)的去除性能,考察了不同载体功能基团对复合材料去除Pb(Ⅱ)性能的影响。结果表明:以大孔阴离子交换树脂为载体的D001-Fe0复合材料因具有离子交换和化学还原双重作用,对Pb(Ⅱ)的去除效率高、速率快。     

含铅电镀废水闭路循环工艺的研究

实验研究表明采用离子交换－电解法工艺处理含铅电镀废水，出水达到低纯水标准，在电子工业中可回用于漂洗水。再生剂选用的有机酸，再生洗脱液电解后可回用作再生剂。电解过程中可回收重金属。     

铌酸盐改性钛酸纳米片对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为及机制

采用温和水热法合成了负载铌酸盐纳米粒子的钛酸纳米片(Nb-TNS),并应用于水体中重金属离子Cd(Ⅱ)的吸附去除.XRD、TEM和SEM等多种表征证实了新合成的复合材料为未卷曲成管的纳米片状结构.Nb-TNS对Cd(Ⅱ)的吸附机制为Cd(Ⅱ)阳离子与层间Na+的离子交换.Nb-TNS对Cd(Ⅱ)的吸附动力学过程很快,60 min内即可达到吸附平衡,且符合准二级动力学方程.吸附等温线符合Langmuir模型,且对Cd(Ⅱ)的理论最大吸附量高达287.9 mg·g-1.高p H利于Nb-TNS对Cd(Ⅱ)的吸附,原因是带负电的材料表面易于通过静电作用捕集Cd(Ⅱ)阳离子进而发生离子交换,而酸性环境会抑制Cd(Ⅱ)吸附.共存离子Na+和Ca2+抑制Cd(Ⅱ)在Nb-TNS上的吸附,主要因为共存离子与Cd2+竞争吸附位点所致.腐殖酸(HA)对Nb-TNS吸附Cd(Ⅱ)抑制作用较小.经HNO3处理,Cd(Ⅱ)离子易从Nb-TNS上解吸,Na OH再生后,Nb-TNS的-ONa位点恢复.由于Nb-TNS简易的合成方法、对金属阳离子的高效去除效果及可再生性能,在重金属废水修复领域具有很好的应用前景.     

天然沸石去除氨氮研究

研究了生物膜、悬浮物对天然沸石去除氨氮的影响及其沸石去除氨氮的主要途径。结果表明，沸石去除氨氮主要是离子交换作用，吸附很小，可忽略不计；由于生物膜对氨氮的同化作用，使得有生物膜的沸石对氨氮的交换容量高于无生物膜，其等温交换曲线换符合Freundlich吸附等温式：y/m=KC^l/n；沸石的吸附容量随着悬浮物浓度增高而降低，2者呈负指数关系；悬浮物对沸石离子交换的影响主要在孔扩散控制阶段，在膜扩散控制阶段影响较小；如果停留时间较短（少于3h)，悬浮物对沸石离子交换的影响不大。     

蛋白石页岩再生试验研究

文章首次论述了新型吸附材料蛋白石页岩再生试验情况，其研究成果可为大规模应用奠定基础。蛋白石页岩是一种新发现的矿产资源，在我国首次发现，首次开发应用。试验研究证明，这种材料可以在环境保护、给水排水、石油化工、医疗卫生、食品酿造等很多领域里可作为净水剂、脱色剂、干燥剂、除臭剂、离子交换和催化剂载体等广泛应用．但饱和后的蛋白石页岩的处理是一个非常现实问题。     

尿素分解共沉淀法中反应时间对 ZnAl类水滑石结构和磷吸附性能的影响

采用尿素分解均匀共沉淀法合成了一系列反应时间不同的ZnAl类水滑石,考察了其结构特征及其对水中磷酸根的吸附性能.结果表明,随着反应时间由12 h增加至96 h,制得的ZnAl均具有典型的类水滑石层状结构,但其中的n(Zn)/n(Al)由2.06降至0.70,比表面积升至ZnAl-12的7.6倍.样品中Al比例升高引起的层板正电性增加以及样品比表面积的升高引起了ZnAl对水中磷酸根的吸附性能总体上随着其制备反应时间的增加逐渐增强,同时表明表面的物理化学吸附在磷酸根的去除过程中具有重要作用.当反应时间为24 h时,制备得到的ZnAl类水滑石由于其很高的可交换阴离子含量而具有最高的磷酸根吸附性能,其在25℃的饱和吸附量(以P计)约为34.1 mg.g-1.这说明离子交换也是一种十分重要的磷去除途径.此外,不同反应时间制得的类水滑石对磷酸根的吸附等温线表现为Langmuir型;测得的磷吸附动力学结果均符合准二级动力学方程.