巯基改性活性炭对水溶液中汞的吸附性能研究

利用活性炭与巯基乙酸间的酯化反应,制备了巯基改性活性炭AC-SH,并通过静态吸附实验研究了该材料对水溶液中汞的吸附性能。研究结果表明,该改性方法可以在活性炭上嫁接2.31 mmol/g的巯基,AC-SH对汞的最大吸附容量高达556 mg/g;AC-SH的适用pH值范围非常广,在pH 1.5～10.5范围内其对汞的吸附去除率均达到90％以上,最佳吸附pH值范围为3～7;氯离子对AC-SH的吸附性能具有一定的抑制作用,原因在于它能和汞离子络合形成一系列吸附性能较差的Hg-Cl络合物。     

单质硫改性介孔炭对水溶液中汞的吸附性能研究

对介孔炭CMK-3进行单质硫改性得到OMC-S,并通过静态吸附实验研究了该材料对水溶液中汞的吸附性能。研究结果表明：单质硫改性可以在介孔炭上负载12.33%的硫,从而使得介孔炭对汞的吸附容量从185 mg/g提高到476 mg/g;OMC-S具有较广的适用pH值范围,在pH 3～11.5范围内其对汞的吸附去除率均达到92%以上;氯离子对OMC-S的吸附性能具有一定的抑制作用,原因在于它能和汞离子络合形成一系列吸附性能较差的Hg-Cl络合物,而腐殖酸在所研究的范围内对OMC-S的吸附性能无明显影响。     

碳纳米管溶胶的制备及其去除水中异狄氏剂的研究

采用强酸表面氧化法对碳纳米管表面进行处理,促进碳纳米管在水中的分散,制备碳纳米管溶胶,用于去除水中低浓度持久性有机污染物异狄氏剂.扫描电镜观测表明,氧化后的碳纳米管团簇被分散开,碳纳米管被打断.碳纳米管溶胶对异狄氏剂的吸附性能研究表明,制备的碳纳米管溶胶对异狄氏剂吸附去除效能优于原始碳纳米管,优化的pH值为6,此时碳纳米管溶胶对18μg/L异狄氏剂去除率达到100%;水中的腐殖质提高了吸附去除效能;碳纳米管溶胶对异狄氏剂的吸附等温线呈线性,碳纳米管溶胶的吸附性能优于原始碳纳米管吸附性能.吸附去除后,溶胶态碳纳米管以0.05 mmol/L氯化铝从水中沉淀分离.     

盐酸和硝酸介质中己二胺接枝壳聚糖微球吸附Hg(Ⅱ)的行为

制备并表征了氯化和氨化壳聚糖微球,考察了己二胺接枝壳聚糖微球(HDA-CS)在盐酸和硝酸介质中吸附Hg(Ⅱ)的行为及影响因素。结果表明,盐酸介质中,pH 3.0时,HDA-CS对Hg(Ⅱ)有较高的初始吸附速率,最大吸附容量为128.6 mg/g;硝酸介质中,pH 3.5时,它对Hg(Ⅱ)的最大吸附容量为37.7 mg/g。前者是后者的3.4倍。以1.0 mol/L的H2SO4为解吸剂,HDA-CS复用3次无溶解和流失现象。HDA-CS对Hg(Ⅱ)的吸附主要是质子化氨基与汞配阴离子以静电引力实现的。     

苯胺-邻氨基酚共聚物对水中Hg(Ⅱ)吸附性能的研究

利用化学氧化法合成了苯胺-邻氨基苯酚的共聚物,并通过静态实验研究了材料对水中汞离子的吸附性能。研究结果表明,该共聚物对废水中汞离子有优异的去除效果,其吸附容量可达212.13 mg/g;吸附等温线符合Langmu ir单层吸附模型,动力学过程符合准二级动力学模型;溶液pH值对吸附影响不是很大,pH 5~10范围都有较好的吸附效果;氯离子易与汞离子形成水溶性更强的络合物,对共聚物的吸附有很大的抑制作用。     

改性竹活性炭去除汞离子

采用溴化钾、碘化钾和硫磺对竹活性炭掺杂改性,利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定滤液中汞离子浓度,用除汞效率和吸附容量评价活性炭对溶液中汞离子的吸附性能,探讨其吸附机理。结果表明,掺杂改性明显提高了竹活性炭的除汞性能。原竹活性炭的除汞效率为78.6%,吸附容量为2.210 mg/g;经碘化钾、溴化钾和硫磺掺杂改性后的竹活性炭除汞效率分别为94.3%、93.8%和88.8%,吸附容量分别为2.830、2.813和2.663 mg/g;经溴化钾(碘化钾)和硫磺联合改性的竹活性炭对水溶液中汞离子的吸附性能性能又有提高,其中以先载硫后载溴化钾的方法除汞效果最好,除汞效率达96.6%,吸附容量为2.898 mg/g。     

磁性水滑石快速吸附水体中Cu(Ⅱ)离子

为了探究磁性水滑石对水体中Cu(Ⅱ)离子的去除效果,利用四氧化三铁对水滑石进行磁化,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪表征磁性水滑石。然后,探究磁性水滑石在不同吸附温度、时间、pH、投加量等条件下去除模拟废水中Cu(Ⅱ)的性能。结果表明,磁性水滑石对Cu(Ⅱ)最大吸附量为32.36 mg/g,吸附动力学结果表明,磁性水滑石对Cu(Ⅱ)的吸附在前90 min基本完成。溶液保持pH 5.6~6.5时,磁性水滑石对Cu(Ⅱ)有良好的吸附效率。磁性水滑石可以再生循环利用3~4次。实验证明,磁性水滑石是一种良好的Cu(Ⅱ)吸附剂。     

高浓度钻井废水的混凝-催化氧化处理

以华北油田某深井的高浓度钻井废水(COD高达14 460.0 mg/L)为研究对象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的组合处理工艺。重点研制了钻井废水催化氧化处理催化剂(镍基催化剂),通过实验确定了最佳工艺参数条件。着重考察了催化氧化处理的工艺条件,在pH值为4,次氯酸钙投加量为4.4 g/L,催化剂投加量为1.6 g/L的条件下COD降至403.5 mg/L,进一步吸附处理后COD降至139.9 mg/L、色度为30倍、石油类含量为3.8 mg/L、pH为8.0和SS浓度为52mg/L,最终出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准,处理成本为84.8元/m3。     

PS-TMT树脂的合成及其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能

以氯甲基聚苯乙烯树脂为载体与三聚硫氰酸反应,合成了功能化的螯合树脂PS-TMT,并对其进行了元素分析、红外光谱以及比表面表征。通过静态吸附实验研究了其对水溶液中Hg(Ⅱ)的吸附性能,结果表明,PS-TMT螯合树脂在pH值1～7范围内对Hg(Ⅱ)具有良好的吸附能力,在25℃、pH 7条件下对Hg(Ⅱ)的最大吸附容量为344 mg/g;动力学研究显示树脂对Hg(Ⅱ)的吸附在240 min内可达到吸附平衡,吸附动力学过程符合准二级动力学模型;吸附等温线则符合Langmuir吸附等温线模型。     

新型多功能螯合树脂的合成及对水中Cd(II)离子的吸附特征

研究了使用交联聚苯乙烯叔胺树脂为前驱体与5-氯甲基水杨醛经搅拌反应合成季铵盐型多功能螯合树脂及其对水中Cd(Ⅱ)离子的吸附特征。结果表明,水杨醛单元成功地连接到树脂表面,其含量为1.89 mmol/g。通过浓度、pH值、时间等条件的变化对吸附性能进行研究,得到了25℃时Cd(Ⅱ)的最佳吸附条件:Cd(II)离子浓度为600μg/L,pH=6.0,吸附达平衡的时间约为4 min,树脂的最大吸附量为200.0μg/g,吸附符合Langmuir等温式。pH=6.0时,对重金属离子Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)吸附能力强但选择性较差。     

壳聚糖改性对磁性Fe_3O_4吸附去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影响研究

利用壳聚糖改性磁性Fe_3O_4以提高其对重金属Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能,考察了改性前后磁性Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附等温线及吸附动力学过程。结果表明,经壳聚糖改性后,壳聚糖-磁性Fe_3O_4比表面积大幅增加,由原来的76.12m2/g增加到142.67m2/g;壳聚糖-磁性Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能优于磁性Fe_3O_4;当pH为2.0~7.0时,提高pH有助于促进两种磁性材料对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量;两种磁性材料对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附过程属于吸热过程;重复吸附—脱附循环再生5次后,壳聚糖-磁性Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的去除率仍在80%以上,磁性Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的去除率在75%以上,两种磁性材料再生性能较好。     

TEMPO氧化微晶纤维素和马来酸酐接枝微晶纤维素的制备及对Cu~(2+)的吸附

通过马来酸酐(MA)固相接枝和四甲基哌啶(TEMPO)氧化体系改性微晶纤维素(MCC)制备了两种重金属离子吸附剂,对比了MA和TEMPO氧化体系对MCC的改性后对铜离子的吸附效果。结果表明:两者对MCC的改性都有效果,在铜离子浓度小于500 mg/L时,经TEMPO改性的MCC吸附容量和吸附率明显大于MA改性的MCC。经TEMPO改性后的MCC对铜离子的吸附性能提高,在室温条件下,0.22 g改性后MCC对pH=5.77,浓度为20 mg/L的铜离子溶液最大吸附率为90.56%,最大吸附容量为9.1 mg/g。     

Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在氧化石墨烯/聚酰胺-胺复合材料上的竞争吸附

以"grafting to"法制备的氧化石墨烯/聚酰胺-胺(GO/PAMAMs)作为吸附剂,研究了Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在GO/PAMAMs上的竞争吸附行为,考察了溶液pH值、吸附时间、初始离子浓度及吸附剂用量等因素对吸附过程的影响,探讨了Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在GO/PAMAMs上的竞争吸附机理。研究表明:GO/PAMAMs对Cu(Ⅱ)的吸附最佳pH值是5.0,Cd(Ⅱ)的最佳pH值为5.5;Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在GO/PAMAMs上的竞争吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,等温吸附过程遵循Langmuir模型;热力学研究表明Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在GO/PAMAMs上的吸附是自发进行的吸热过程,且属于物理吸附。     

银负载对活性炭纤维汞吸附性能的影响

银氨溶液浸渍活性炭纤维制得载银量14.07%的载银活性炭纤维.以筒状吸附体吸附气态Hg0的方式研究活性炭纤维银载前后的汞吸附性能,结果表明,载银后活性炭纤维汞吸附性能明显提高.实验还发现:随吸附温度升高,活性炭纤维的汞吸附效率随先增加后降低,而载银活性炭纤维的汞吸附效率随吸附温度升高而一直降低;延长停留时间和添加H2O(g)对两者汞吸附均有利.采用片状吸附体对2种吸附剂的汞饱和吸附量进行了测定,实验得出:70℃下活性炭纤维汞饱和吸附量为29.4 mg/g,载银活性炭纤维汞饱和吸附量为192.3 mg/g,即活性炭纤维载银后汞饱和吸附量提高到原来的6.54倍.扫描电镜分析发现:活性炭纤维上物理吸附汞占绝大多数,化学吸附汞很少;负载银后汞只吸附在活性炭纤维的含银活性点上,银粒子与汞结合生成银汞齐后形状趋于规则,且主要分布于活性炭纤维微晶的晶棱交界处.     

聚醚酰亚胺功能化磁性纳米微球吸附富集及测定水中痕量镉

利用聚醚酰亚胺修饰纳米磁性微球,制备了一种磁性纳米吸附材料,将其作为固相萃取吸附剂用于富集水体中的痕量镉Cd(Ⅱ)离子,并通过等离子电感耦合发射光谱法测定。利用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FIIR)和热重分析仪(TGA)对材料进行了表征,并考察了吸附剂对Cd(Ⅱ)离子的吸附性能,研究了溶液pH值、吸附时间、饱和吸附量、干扰离子、洗脱条件等因素对吸附性能的影响。结果表明,当水样的pH值为5时,振荡吸附15 min达到平衡,饱和吸附容量为5.61 mg/g。吸附在磁性纳米材料上的Cd(Ⅱ)离子可用5 m L 1.0 mol/L盐酸溶液完全洗脱,然后用等离子电感耦合发射光谱法测定此洗脱液中Cd(Ⅱ)离子的含量。将该方法用于环境水样中痕量Cd(Ⅱ)离子的吸附富集和测定,加标回收率在95.3%~97.8%之间。     

D006树脂对Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

通过树脂筛选实验,选用大孔强酸性阳离子树脂D006作为Cd(Ⅱ)的吸附材料,通过静态实验考察吸附时间、振荡转速、溶液pH和树脂用量对吸附效果的影响,并探讨了吸附的热力学和动力学性能,同时对树脂进行了再生实验。结果表明,D006树脂对Cd(Ⅱ)的平衡吸附量可达20.98mg/g;D006树脂吸附Cd(Ⅱ)的最佳条件为吸附时间120min、振荡转速120r/min、溶液pH 2.9左右、树脂用量0.20g;D006树脂对Cd(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir方程,为单分子层吸附;准二级动力学模型能较好地描述Cd(Ⅱ)在D006树脂上的吸附行为,吸附的活化能为5.46kJ/mol,该吸附过程主要为物理吸附;于30℃下采用1mol/L硫酸对吸附后的D006树脂进行脱附,脱附率可达到96%以上,可实现对Cd(Ⅱ)的富集与回收。     

活性焦对水中汞的吸附性能

采用活性焦作为吸附剂,通过静态吸附实验,研究了活性焦对水中汞的吸附特性,并初步探讨了其吸附机理。活性焦对汞的吸附可用拟二级动力学模型描述;在pH为5时能达到对Hg(Ⅱ)的最大吸附容量,在不同离子强度下均能保证对Hg(Ⅱ)有较高的去除率;据Langmuir吸附等温线模型计算出活性焦对Hg(Ⅱ)的饱和吸附容量可达412.1 mg/g。结合红外光谱、Zeta电位测试的结果,可推测活性焦对Hg的吸附过程是物理吸附和化学吸附综合作用的结果。活性焦是一种成本低、效果显著且稳定的吸附剂,有望在含汞废水处理中发挥重要作用。     

高炉瓦斯泥对Cu(Ⅱ)的吸附

采用等离子体发射光谱、N2吸附和傅里叶红外光谱技术(FT-IR)对高炉瓦斯泥(BFS)进行了表征,测得其BET比表面积为21.13 m2/g、并且含有羟基、酯基等功能性官能团。实验考察了吸附剂用量、pH值、吸附温度、Cu(Ⅱ)初始浓度对高炉瓦斯泥吸附Cu(Ⅱ)的影响,结果表明,当Cu(Ⅱ)初始浓度为100 mg/L时,温度为313 K、高炉瓦斯泥用量为1.5g/L、pH=5时,20 min可达到吸附平衡,吸附率为99.99%。并且吸附过程符合准二级动力学反应模型以及Freundlich吸附等温式,其表观活化能Ea=58.27 kJ/mol,该吸附过程是自发的、吸热的熵增过程。     

废弃荧光灯中汞的处理

在30%的丙酮-水溶液中破碎废弃荧光灯,利用超声聚能效应辅助脱附汞,在有效捕获汞蒸气的同时脱附灯管表面大部分吸附汞。考察了丙酮水溶液浓度(C)、固液比(S/L)、超声时间(t)等因素对废弃荧光灯中汞去除效果的影响。在最佳工艺条件C=30%、S/L=240 g/L、t=30 min下,平均每根荧光灯中汞的去除量达5.028 mg。采用硫化沉淀-混凝-活性炭吸附联合工艺对含汞丙酮-水溶液进行无害化处理,实验结果表明,汞初始浓度为13.79 mg/L的废水,调节pH为2,依次投加硫化钠14.5 mg/L、聚合氯化铝290.9 mg/L、活性炭量90.9 mg/L,出水汞浓度降至26.82μg/L,去除率达99.8%,达到国家排放标准。     

磁性介孔锰铁复合氧化物对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以复合金属草酸盐为前驱体制备了纳米晶构筑的介孔锰铁氧化物材料,采用透射电镜、X射线衍射仪和固体比表面测定仪等对产物进行了表征.并研究了其对水体Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了pH及离子强度对吸附容量的影响、吸附动力学、吸附等温线以及碱液对Cr(Ⅵ)的洗脱率。结果表明,获得的锰铁氧化物为纳米晶构筑的介孔材料,比表面达277.4 m2/g,对Cr(Ⅵ)在酸性条件下有较强的吸附性能。在初始Cr(Ⅵ)质量浓度为100 mg/L,pH值在2时,10 min内能使溶液中的Cr(Ⅵ)去除率达96.8%,最大Cr(Ⅵ)吸附容量Qm为40 mg/g。