水热改性竹叶对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

将预处理后的竹叶经HClO_4、H_2SO_4、H_3PO_4水热改性,分别记为BLC、BLS、BLP。通过红外光谱及Boehm滴定法分析了改性竹叶表面结构,结果显示,水热酸改性后的吸附剂表面基团数量明显增加,其中以BLC吸附剂最为明显。考察水热酸浓度对改性竹叶吸附水中Cr(Ⅵ)能力的影响,其中以质量分数为20%的HClO_4改性后的BLC样品吸附能力最强。考察了BLC样品的投加量、pH等对水中Cr(Ⅵ)吸附性能的影响,并开展了吸附动力学和等温吸附实验。结果表明,BLC吸附剂对Cr(Ⅵ)的去除率随pH的增大而降低,其吸附过程符合伪二级动力学方程,温度对吸附性能影响较小,吸附过程为Langmuir单分子层吸附。     

腐殖酸修饰凹凸棒对U(Ⅵ)的吸附性能及机理

采用腐殖酸(HA)修饰凹凸棒(ATP)制备得到腐殖酸/凹凸棒(HA/ATP),用于去除废水中的U(Ⅵ).通过静态吸附实验,研究了溶液初始pH、投加量、吸附时间和初始浓度对吸附的影响,并用扫描电镜(SEM),X射线能谱图(EDS),傅里叶红外光谱仪(FITR)分析吸附机理.实验结果表明,去除率随时间的增大而增大,在120 min内可以达到平衡;吸附剂投加量越大,溶液pH =6左右时越有利于U(Ⅵ)的去除;HA/ATP能多次重复使用,且经过5次吸附解吸后对U(Ⅵ)的去除率仍能达到96％.吸附过程均符合Langmuir和Frendlich等温方程.较之准一级动力学,准二级动力学模型能更好地拟合实验数据.SEM-EDS、FITR分析结果表明,U(Ⅵ)被成功地吸附到了HA/ATP的表面,吸附机理为络合作用.     

碱渣对锌(Ⅱ)离子吸附特性的研究

研究了锌在碱渣表面的吸附特征.结果表明,碱渣总吸附量随体系温度的升高而降低;随体系 pH 值的升高而增加;随吸附质初始浓度的增加而增大.在 pH<5.51 时其等温吸附能较好地符合 Freudlich 等温吸附规律,而在 pH5.51 时,能较好地符合 Langmuir 等温吸附规律,吸附热随 pH 的增大而升高.当pH≤5.51时,碱渣的吸附力以范德华力平和疏水键力的作用为主,而当 pH6.17 时,以化学键力为主.在 pH 为 5.05、6.07和7.03时,碱渣对 Zn26 的吸附动力学方程都以 Langmuir 方程的拟合效果最优.     

针铁矿对Pb~(2+)的吸附特征及影响因素研究

通过恒温振荡平衡法研究了Pb~(2+)在针铁矿上的等温吸附和吸附动力学特征,探讨了吸附的影响因素.结果表明:(1)随Pb~(2+)平衡浓度和pH的增大,针铁矿对Pb~(2+)的吸附量逐渐增大.(2)针铁矿对Pb~(2+)的等温吸附可用Freundlich和Langmuir方程较好地拟合.(3)在相同温度和pH下,随离子强度的提高,针铁矿对Pb~(2+)的吸附量增大.(4)在相同离子强度和pH下,针铁矿对Pb~(2+)的吸附量总体随温度升高而增大.针铁矿对Pb~(2+)的吸附是自发进行的吸热反应.(5)针铁矿吸附Pb~(2+)的过程可分为初始的快吸附和随后的慢吸附2个阶段.pH影响吸附反应快慢,随pH增大吸附速率增大;随着pH的增大,达到平衡吸附的时间缩短.吸附动力学方程用Elovich方程拟合最佳.     

胺化改性米糠对水中Cr（Ⅵ）的吸附

以环氧氯丙烷活化米糠,与乙二胺反应引入氨基制备了胺化米糠吸附剂。系统研究胺化米糠对Cr(Ⅵ)的吸附特性。结果表明,胺化米糠对Cr(Ⅵ)有很强的吸附作用,3.5 h能达到吸附平衡,吸附动力学符合准一级吸附方程。吸附容量随Cr(Ⅵ)浓度增加而增大,胺化米糠与Cr(Ⅵ)离子发生单层吸附,对Cr(Ⅵ)最大吸附容量为36.1 mg/g。溶液的pH和吸附温度对吸附特性有较大影响,最佳吸附pH为3,同时,升温有利于吸附的进行。热力学参数ΔH为正值和ΔG为负值表明胺化米糠吸附Cr(Ⅵ)是吸热的自发吸附。     

MnO_2@矿渣去除废水中的铊

以工业磁性矿渣构建具有二氧化锰包覆层(MnO_2@矿渣)的吸附剂,用于去除废水中的重金属铊元素。并探究吸附剂投加量、反应时间、反应pH、离子强度、有机物等影响因素及除铊机理。结果表明:在碱性条件下(pH=10),MnO_2@矿渣对水中的铊的吸附率达99.5%以上,10 min内达到吸附平衡;MnO_2@矿渣对铊的吸附容量随投加量的增大而增大,随离子强度的增大而减小,有机物对吸附铊的影响表现出差异性。吸附过程符合拟二级动力学模型,等温吸附适用Langmuuir和Freundlich方程描述;通过X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)-X射线能谱(EDS)表征手段分析,证实成功制备了MnO_2@矿渣;傅里叶变换红外(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)的结果表明MnO_2@矿渣对Tl(I)的去除是一个表面羟基络合、氧化和沉淀的过程。重复利用实验表明MnO_2@矿渣有很好的脱附与再生能力。     

粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附特性

通过间歇实验研究了粉煤灰对重金属Cr(Ⅵ)的吸附特性。探讨了固液比、pH、反应时间、温度、离子强度和初始浓度等因素的影响。实验结果表明,固液比、pH、温度与离子强度都对去除率有较大影响。当温度为20℃、pH=1、Cr(Ⅵ)的初始浓度为10 mg/L,固液比为100 g/L时,去除率达到50.13%。动力学实验结果表明,粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附为快速反应,在180 min内可达到平衡,伪二级动力学模型可较好地拟合实验结果。等温吸附实验结果表明,Freundlich模型与Langmuir模型均可较好地拟合等温吸附实验结果。低温有助于粉煤灰对Cr(Ⅵ)的吸附。     

微波辅助（NH4）2S2O8改性竹炭对Cu2+的吸附性能

以竹炭为原料,采用(NH4)2S2O8作为改性药剂,通过微波辅助加热的方法对竹炭进行改性;运用Boehm滴定、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDAX)和傅里叶红外光谱(FTIR)对改性竹炭进行表征;考察了pH、时间、温度和离子强度等对改性竹炭吸附Cu2+的影响。结果表明,微波辅助(NH4)2S2O8改性使得竹炭表面的酚羟基、内酯基、羧基等酸性含氧官能团的数量有所增加;改性竹炭对Cu2+吸附更符合Langmuir等温方程,吸附为自发的吸热过程;吸附动力学符合准二级动力学方程;溶液离子强度增大不利于其对Cu2+的吸附。     

亚甲基蓝在污泥活性炭上的吸附

以剩余污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭。研究了初始pH值、吸附温度及离子强度对污泥活性炭吸附亚甲基蓝效果的影响。采用高分辨电子扫描电镜(SEM)和氮吸脱附曲线对污泥活性炭进行了表征。结果表明,随着pH值的升高,吸附量增大,碱性条件下最好。在15～55℃的范围内,亚甲基蓝的吸附量先增加后降低,温度为35℃时吸附量达到最大值。加入氯化钠后的污泥活性炭的吸附能力变弱,但随着离子强度的增大,变弱的强度减少。污泥活性炭以中孔为主和污泥活性炭具有不规则结构,预示着污泥活性炭较高的吸附能力。污泥活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Lang-muir等温吸附方程。污泥壳活性炭对亚甲基蓝的吸附符合二级反应动力学方程反应特征。     

粉质粘土和粉质砂土对铬渣渗滤液中Cr(Ⅵ)吸附特性

针对铬渣堆场及其渗滤液生态环境污染严重这一热点问题,在对锦州铬渣堆场附近不同土壤取样测定基础上,采用振荡平衡法,测定吸附时间、污染物浓度、pH值、温度等条件改变对粉质粘土和粉质砂土吸附Cr（Ⅵ）的影响,研究2种土壤对Cr（Ⅵ）的吸附特性,获得土壤吸附的等温吸附曲线,建立吸附动力学方程。结果显示,吸附时间、污染物浓度、pH值、温度等都对土壤吸附Cr（Ⅵ）有不同程度的影响。粉质粘土和粉质砂土对Cr（Ⅵ）的吸附可用Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程很好地描述,以Freundlich方程为最佳。粉质粘土和粉质砂土的Elovich型公式、双常数速率公式、抛物线扩散公式3种动力学方程的拟合程度顺序均为：Elovich型公式>双常数速率公式>抛物线扩散公式,粉质粘土相较粉质砂土动力学拟合程度更高且吸附性更好。     

某尾矿库附近各土壤层对U(Ⅵ)的吸附特性

针对南方某铀尾矿库附近棕红壤剖面中的淋溶层、淀积层和母质层等土层对铀的吸附机理和空间分布规律进行了探讨。采用比表面测定、X射线荧光、扫描电镜、傅里叶变换和X射线衍射等方法对各土层样的理化性质、结构和形貌进行了表征分析;采用静态吸附法考查了时间、U(Ⅵ)初始浓度、pH、温度、粒径等因素对各土层吸附U(Ⅵ)的影响;并使用热力学和动力学方程对吸附过程进行了模拟分析。结果表明,25℃下淋溶层和淀积层pH均为6.2、母质层pH为4.1时,其对U(Ⅵ)最大吸附量分别可达23.60、22.82和13.05 mg·g~(-1)。热力学和动力学拟合结果分别表明,各土层对U(Ⅵ)更符合Langmuir方程(R~20.999)和准二级动力学模型(R~20.98)。风化程度,Fe、Mn、Al、Ca等元素及有机质含量,pH和土壤粒径等因素是各土层对U(Ⅵ)吸附能力不同的主要原因;同时,外源铀进入土壤剖面后,大部分聚集在土壤表层,随着深度的下降的铀含量也逐渐降低。研究结果可为土壤剖面中的铀和其他重金属的污染防治提供参考。     

骨炭对Pb(Ⅱ)的吸附特性

通过间歇实验研究了骨炭对重金属Pb(Ⅱ)的吸附特性。探讨了固液比、pH、离子强度、反应时间、温度及初始浓度等因素的影响。实验结果表明,pH与固液比显著影响去除率,温度与离子强度的影响较小。当温度为20℃,pH=2.5,Pb(Ⅱ)的初始浓度为200 mg/L,固液比为1 g/L时,最大去除率近100%。动力学实验结果表明,骨炭对Pb(Ⅱ)的吸附为快速反应,在30 min内可达到平衡,准二级动力学模型可较好地拟合实验结果。等温吸附实验结果表明,Freundlich模型与Langmuir模型均可较好地拟合等温吸附实验结果。骨炭对Pb(Ⅱ)的吸附机制主要为表面络合反应与分解置换-沉淀反应。     

花生壳、大豆壳和柚子皮对Cr3+、Cu2+和Ni2+的吸附研究

采用农林废弃物花生壳、大豆壳、柚子皮对重金属离子Cr3+、Cu2+和Ni2+进行吸附研究,探讨反应时间、吸附剂用量、pH、重金属离子初始浓度以及温度对吸附的影响.结果表明:柚子皮对Cr3+、Cu2+、Ni2+的吸附效果优于花生壳和大豆壳,其在20℃、pH 5.00、10.0 mg/kg条件下,反应360 min,Cr3+、Cu2+、Ni2+的吸附率分别可达83.20％、84.50％、59.10％;花生壳、大豆壳和柚子皮对Ni2+的吸附率远低于Cr3+和Cu2+;花生壳、大豆壳和柚子皮对Cr3+、Cu2+、Ni2+的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述;吸附率随初始重金属离子浓度增加而降低,其吸附等温线可以用Langmuir方程描述;在一定范围内,吸附率随吸附剂用量增加而增加;溶液初始pH在2～5时,吸附率随pH增大而增加;Cu2、Ni2+的吸附量随温度的上升而逐渐减少,但Cr3+的吸附量随着温度的上升而略增加.     

柚子皮水热炭对六价铬的吸附

采用水热炭化的方法制备柚子皮水热炭吸附剂,用红外光谱仪和氮吸附仪测定水热炭表面的官能团和孔结构,考察了吸附剂用量、溶液pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附时间对吸附Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:水热炭是典型的介孔材料且有较多的含氧官能团,有利于Cr(Ⅵ)的吸附。溶液pH值小于7时,吸附效果较好;当溶液中Cr(Ⅵ)离子的初始浓度为50mg·L~(-1),pH=6,吸附剂用量为0.4 g·(50 mL)~(-1)、吸附时间为90 min时、水热炭对Cr(Ⅵ)的吸附率和吸附量分别为99.03%、6.19 mg·g~(-1)。柚子皮水热炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,且35、45、55℃的等温吸附数据拟合结果表明等温吸附过程符合Freundlich模型。     

海带对镉的吸附动力学与热力学研究

采用批量平衡法研究了海带对镉的吸附的动力学与热力学,并采用Lagrange假一级动力学方程、假二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程以及Dubimim-Radushkevich等温线方程对实验数据进行了拟合.结果表明,在4种温度下海带对镉的吸附率均随吸附反应时间增加而增大,在60 min时达到最大,此后基本保持不变,随着温度由20℃升高至50℃,其最大吸附率呈下降趋势,由90.2%降至77.5%;海带对镉的吸附动力学符合Lagrange假二级动力学方程;海带对镉的吸附热力学符合Langmuir等温线方程和Dubimim-Radushkevich等温线方程,表明吸附主要发生在海带表面的活性区位,属于单分子层吸附,其吸附平均活化自由能E为11.4 kJ/mol,表明该吸附过程为化学吸附,在4种温度下吉布斯自由能变化量△AG°均为负值,吸附焓变△H°也为负值,表明海带对镉的吸附为放热反应,能自发进行.     

硫酸活化市政污泥吸附Pb2+

以城市污水厂脱水剩余污泥为原材料,采用硫酸活化法制备活化剩余污泥,讨论了溶液初始pH、铅离子的浓度、接触时间和吸附剂投加量等因素对处理含铅废水效能影响,探讨了其吸附动力学特征.结果表明,活化剩余污泥对铅离子有较好吸附效果,10 min内吸附率达到75％,45 min内吸附基本达到平衡,在偏酸性或中性条件下,吸附容量随着初始pH增大而增大.采用4种动力学方程(准一级吸附动力学方程、准二级吸附动力学方程、颗粒扩散吸附动力学方程、Elov-ich动力学方程)对其吸附数据进行吸附动力学拟合,通过分析得出,准二级吸附动力学方程能较好地反映该吸附过程,其相关系数R2均达到0.999以上.     

花生壳活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能

为提高花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附性能,采用ZnCl2对花生壳进行改性,制得花生壳活性炭。通过批次吸附实验,考察了花生壳活性炭投加量、pH值、吸附时间等因素对Cr(Ⅵ)的吸附性能影响,同时,对吸附动力学、等温吸附特征和热力学进行了系统研究。结果表明,当吸附剂投加量为0.2 g时,在Cr(VI)初始浓度为20 mg/L、pH值为2.0条件下,吸附反应180 min后,花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附率可维持在94.13%以上。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型;由吸附热力学方程计算得到吸附焓变(ΔH)>0,吸附自由能变(ΔG)<0,吸附熵变(ΔS)>0,表明花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是吸热和自发的。     

高铁酸钾法去除水中1,1-DCE

选取水中常见的1,1-DCE为目标污染物,通过间歇实验探讨了目标化合物在以高铁酸钾为氧化剂的情况下,不同反应条件下的去除效果、反应动力学以及反应机理。实验结果表明,不同p H值对高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率影响很大,在p H=3时去除效果最好;反应符合一级动力学方程,去除速率随温度升高而增大,且活化能Ea为28.52 k J/mol,表明温度对高铁酸钾的氧化性有很大影响;反应的ΔH*0,ΔS*0,ΔG*0;以Na NO3调节反应体系的离子强度,当离子强度为0~0.2 mol/L时,高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率随离子强度的增大而减小。通过对实验机理的分析看出,高铁酸钾法去除卤代烃机理为氧化及吸附共存。     

聚丙烯酸水凝胶对氯化-1-丁基-3-甲基咪唑离子液体的吸附热力学和动力学研究

通过水溶液聚合法制备了聚丙烯酸水凝胶（polyacrylic acid,PAA）,研究了溶液酸碱度和温度对聚丙烯酸水凝胶吸附氯化1-丁基3-甲基咪唑离子液体的影响。结果表明,水凝胶对氯化1-丁基3-甲基咪唑离子液体的吸附量随溶液pH值增大而逐渐增大,pH=2～4时增幅明显,而pH大于4时变化趋于缓慢;随温度的升高而逐渐降低。该等温吸附行为基本符合Langmuir吸附等温式,由二级吸附动力学模型获得的吸附过程活化能（Ea=52.470 kJ/mol）可以看出,PAA对氯化1-丁基3-甲基咪唑的吸附属于化学吸附范畴。     

褐煤对废水中酸性红B的吸附去除

选用褐煤作为廉价吸附剂,脱除模拟废水中染料酸性红B。研究了褐煤对废水中酸性红B的吸附动力学、等温吸附模式,考察了pH、褐煤投加量以及离子强度(NaCl)对吸附效果的影响。结果表明,吸附动力学较好地符合准二级速率方程(R2=1.000),并且以化学吸附为主;吸附等温式满足Langmuir方程(R2=0.986),最大单分子层吸附量为42 mg/g;废水中染料的去除率随溶液pH的减小而明显增加,在pH=1时,去除效果最好,证实吸附过程存在静电吸引及化学键合;在一定条件下,溶液中酸性红B的去除率随褐煤投加量增加而增加;吸附效果随溶液中离子强度(NaCl)的增加而增强。说明褐煤可以作为一种廉价吸附材料,用于处理含染料废水。