Adsorption behavior of α -cypermethrin on cork and activated carbon

Studies were undertaken to determine the adsorption behavior of α -cypermethrin [R)-α -cyano-3-phenoxybenzyl(1S)-cis-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate, and (S)-α-cyano-3-phenoxybenzyl (1R)-cis-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylate] in solutions on granules of cork and activated carbon (GAC). The adsorption studies were carried out using a batch equilibrium technique. A gas chromatograph with an electron capture detector (GC-ECD) was used to analyze α -cypermethrin after solid phase extraction with C18 disks. Physical properties including real density, pore volume, surface area and pore diameter of cork were evaluated by mercury porosimetry. Characterization of cork particles showed variations thereby indicating the highly heterogeneous structure of the material. The average surface area of cork particles was lower than that of GAC. Kinetics adsorption studies allowed the determination of the equilibrium time—24 hours for both cork (1–2 mm and 3–4 mm) and GAC. For the studied α -cypermethrin concentration range, GAC revealed to be a better sorbent. However, adsorption parameters for equilibrium concentrations, obtained through the Langmuir and Freundlich models, showed that granulated cork 1–2 mm have the maximum amount of adsorbed α-cypermethrin (q_m) (303 μg/g); followed by GAC (186 μ g/g) and cork 3-4 mm (136 μg/g). The standard deviation (SD) values, demonstrate that Freundlich model better describes the α -cypermethrin adsorption phenomena on GAC, while α -cypermethrin adsorption on cork (1-2 mm and 3-4 mm) is better described by the Langmuir. In view of the adsorption results obtained in this study it appears that granulated cork may be a better and a cheaper alternative to GAC for removing α -cypermethrin from water.     

活性炭纤维对水中典型除草剂的吸附行为

实验研究了活性炭纤维对水中敌草隆、阿特拉津的吸附行为,考察了温度、酸碱度、流速对这两种除草剂的吸附影响,采用碱液进行了活性炭纤维的再生。实验结果表明,在实验条件下,温度越高,吸附量越大,敌草隆最佳吸附pH范围在弱酸性区间,阿特拉津最佳吸附pH范围在中性区间。在动态吸附中,流速增大,吸附效果越来越差。采用浓度较小的碱液处理,活性炭纤维再生效果明显。     

活性炭纤维对染料的吸附性能研究

研究了聚丙烯腈活性炭纤维（P－ACF）、粘胶活性炭纤维（R－ACF）和颗粒活性炭（GAC）对5种红色染料的吸附能力,通过简单的模型,算出5种染料在两种活性炭纤维上的吸附速率常数。结果表明,尽管吸附能力随染料种类不同而有一定的差别,但总体上,聚丙烯腈活性炭纤维的吸附能力略低于颗粒活性炭,而粘胶活性炭纤维的吸附能力则远远优于前两种,对染料有着较大的吸附容量和较快的吸附速率。     

金霉素在活性污泥上的吸附行为

通过批次实验考察了活性污泥对金霉素（chlortetracycline,CTC）的吸附特性,研究了包括吸附平衡时间、污泥浓度（MLSS）、温度以及pH值对吸附的影响。结果表明,CTC在活性污泥上的吸附是一个快速的过程,5 min可达到平衡吸附量的90%以上,6 h达到吸附平衡;CTC的总去除率随着MLSS浓度的增加而增大,而污泥单位吸附量却随之减少,当CTC初始浓度为500 μg/L,MLSS浓度从1 000 mg/L增至8 000 mg/L时,吸附平衡时CTC的总去除率从30.97%上升至60.42%,而污泥单位吸附量则从151 326.70 μg/kg下降至37 530.98 μg/kg;在10、20、30℃条件下,吸附较好地符合Freundlich等温吸附模型和线性分配吸附模型,K_d值依次为190.93、162.32和121.08 L/kg;热力学数据表明,CTC在污泥上的吸附为放热过程,低温有利于吸附的进行;当pH值介于3~11之间时,CTC在污泥上的吸附量随着pH值的增加而减少。     

黑曲霉死菌与活性炭对直接耐晒翠蓝FBL的吸附性能

采用批式实验,系统考察了黑曲霉死菌和活性炭的粉剂投加量,染料初始浓度,pH和反应时间对酞菁染料FBL脱色效果的影响;并采用扫描电镜图像,分析吸附剂的结构变化。结果表明,对于FBL染料的吸附处理,黑曲霉死菌粉剂与活性炭粉剂适宜的吸附条件为:酸性至弱碱性pH下,投加量为8 g/L;黑曲霉死菌粉剂比活性炭粉剂的吸附速度快、脱色性能高、抗染料浓度负荷冲击能力强。扫描电镜图像分析显示,黑曲霉死菌粉剂所具有的多层纤维结构为吸附染料分子提供较大的比表面。     

CO_2高温活化活性炭材料对苯酚的吸附行为研究

以CO2为活化气体,在高温条件下对国产椰壳活性炭进行活化。研究了活化前后的活性炭在不同温度和pH等条件下对水溶液中苯酚的吸附行为。结果表明,活性炭经活化后,微孔体积和中孔体积增加,吸附容量明显提高;苯酚在活性炭上的吸附符合Freundlich吸附等温方程和准二级反应动力学方程;在一定范围内降低温度有利于吸附的进行;在pH为2～8时,吸附效果较好;在pH9时,吸附效率明显降低。     

Mn改性活性炭吸附VOCs性能

采用浸渍焙烧法对活性炭进行负载锰(Mn)改性,考察改性活性炭对甲苯、乙酸乙酯及甲苯-乙酸乙酯二元混合气体的吸附性能.研究表明,活性炭浸渍于1.0%高锰酸钾溶液改性后的吸附性能最好.对于单组分VOCs气体,改性后活性炭对甲苯和乙酸乙酯的吸附量较未改性前分别提高了12.7%和16.3%;对于二元混合VOCs气体,改性后活性炭对甲苯及乙酸乙酯的吸附量分别提高了13.1%和22.9%.BET、SEM、FTIR等分析表明, Mn改性活性炭比表面积变大和总孔容增加是改性后吸附量提高的主要原因.     

稻壳活性炭对噻吩类硫化物的吸附

以稻壳为原料、采用KOH浸渍和高温活化法制备稻壳活性炭,研究其对模拟油中噻吩类硫化物的吸附脱除性能,利用环己烯、甲苯为竞争组分,研究燃油中烯烃、芳烃对稻壳活性炭吸附脱硫性能的影响。通过静态吸附实验分别考察炭化温度、KOH浸渍质量分数及活化温度对稻壳活性炭吸附脱硫性能的影响,从而确定最佳制备条件。采用Langmuir和Freundlich吸附模型对稻壳活性炭的吸附噻吩进行拟合,用准n阶和修正准n阶动力学模型进行分析。采用热重（TG）、N2吸附/脱附（BET）、扫描电镜（SEM）对样品表征,考察其受热分解状况、孔隙结构、表面形貌等特性。结果表明：在最佳制备条件下,制备的稻壳活性炭比表面积和平均孔径分别为1 207.649 m2·g-1和2.24 nm。用固定床进行动态吸附实验,得到稻壳活性炭对噻吩类硫化物的总穿透硫容为7.092 4 mg·g-1。在模拟油中加入环己烯、甲苯后,稻壳活性炭对噻吩类硫化物的穿透硫容分别下降了36.4%和63.5%,由等温吸附和动力学模拟分析得实验数据很好的符合Langmuir和修正的准n阶动力学吸附模型。     

花生壳活性炭对亚甲基蓝的吸附特性

以花生壳为原料,氯化锌为活化剂制备花生壳活性炭,采用高分辨电子扫描电镜(SEM)和氮吸脱附曲线对花生壳活性炭进行了表征.从热力学和动力学的角度,研究了花生壳活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附行为.热力学研究表明,花生壳活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附方程,该吸附是自发吸热过程,吸附自由能为-52.4017～-95.1765 kJ/mol,吸附熵变为214 J/(mol·K),吸附焓变为57.49796 kJ/mol.动力学研究表明,花生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.     

表面活性剂改性活性炭对阳离子染料的吸附

以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂对粉末活性炭(AC)改性,研究了SDS在活性炭表面的吸附稳定性,用比表面积测定仪、Zeta电位测定仪对改性前后活性炭进行表征,并将其用于吸附模拟废水中的阳离子染料。结果表明,改性剂SDS浓度等于临界胶束浓度时,改性后活性炭(SDS-AC)对SDS吸附稳定,SDS在纯水和染料溶液中的解吸率分别为19.4%和1.6%。pH对活性炭吸附阳离子橙染料影响较小,SDS-AC和AC对染料的吸附平衡时间分别为4 h和12 h,SDS-AC和AC对阳离子橙染料的吸附动力学模型符合拟二级反应模型,吸附等温线更符合Langmuir吸附等温方程,SDS-AC对阳离子橙染料的最大吸附量较AC提高47.8%,SDS-AC对阳离子橙染料的吸附机制为物理吸附和化学吸附共同作用下的单分子层吸附,其中化学吸附是主要控速步骤。     

Adsorption capacity of powdered activated carbon for 3,5-dichlorophenol in activated sludge

The objectives of this study were to evaluate the performance of powdered activated carbon treatment (PACT) process based on the adsorption capacity of powdered activated carbon (PAC) in activated sludge and the effect of dissolved organic substances in activated sludge on the adsorption capacity of PAC. The DCP adsorption capacity of three PACs originated from different raw materials (coal, soft coal and sawdust) in activated sludge were 29%, 34% and 17% of that of new PAC, respectively. The performance of PACT process for shock loading of 3,5-dichlorophenol (3,5-DCP) was different among PACs in spite of the same adsorption capacity in new PAC. The performance of PACT process for removal of DCP is dependent not on the adsorption capacity of new PAC but on the adsorption capacity of PAC in the aeration tank. Dissolved organic matter (DOM) with molecular weight smaller than 50kDa did not affect the adsorption capacity of PAC for 3,5-DCP in the activated sludge reactor. DOM with molecular weight larger than 50kDa and biofilm developed on the surface of PAC seemed to be responsible for the decreased adsorption capacity of PAC for the DCP.     

印染污泥制备活性炭对亚甲基蓝的吸附

以印染活性污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭,并将其用于吸附水中的亚甲基蓝。通过扫描电镜和X射线粉末衍射仪对污泥活性炭进行表征分析,结果表明,污泥活性炭以中孔为主,该孔隙结构更适合于对大分子染料的吸附。详细研究了锯末添加量、初始pH、吸附温度及初始浓度对污泥活性炭吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,1%锯末的添加有助于提高活性炭的吸附能力,而过量的锯末添加会影响活性炭的孔隙结构。活性炭对亚甲基蓝的吸附容量随pH的增加而减小,酸性条件较碱性条件更利于对亚甲基蓝的吸附去除。在5~45 ℃的范围内,亚甲基蓝吸附量随温度升高而增加,温度为45 ℃时达到最大吸附量。从热力学角度研究了污泥活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附行为,热力学研究表明,污泥活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir 等温吸附方程。研究结果可为印染污泥的资源化利用提供一定的技术支持。     

污泥活性炭固定床吸附甲苯

采用ZnCl2化学活化法制备的污泥活性炭用于固定床吸附甲苯实验,研究了吸附剂床层厚度、甲苯初始浓度、气体线速等操作条件对其吸附性能的影响,并建立了污泥活性炭吸附甲苯的传质模型,计算不同操作条件下的传质区长度和物质总传质系数。结果表明,当床层厚度从3 cm增加到7 cm,传质区长度基本不变,物质总传质系数增加了66.66%;当甲苯初始浓度增大3.36倍,传质区长度增加了17.19%,而物质总传质系数降低了22.05%;在实验流速范围内,气体线速变为原来的2倍,物质总传质系数增加了65.27%,说明污泥活性炭对甲苯吸附属于外扩散控制。     

活性炭吸附处理电镀废水中的EDTA

采用颗粒活性炭对模拟废水中EDTA进行批式吸附实验,在实验中考察了恒温振荡器的振荡速度、温度、pH值等因素对吸附的影响,同时探讨了吸附等温线模型和吸附动力学模型。实验结果表明,在25％时活性炭对EDTA的吸附平衡时间为40h。在pH值为5．0、温度为25℃、振荡器振荡速度为200r／min、活性炭粒径为1～2mm、活性炭加入量为10g／L的情况下,EDTA的浓度在48h内由368．8mg／L降低至76．34mg／L,对应的COD值从305．9mg／L降低为67．21mg／L,去除率达到了79．3％。活性炭对EDTA的吸附符合Langmuir吸附等温线模型,其吸附行为可以用准二级吸附动力学模型来描述。     

粉末活性炭对三烯丙基异氰脲酸酯的吸附性能简

用静态吸附法考察粉末活性炭对水中三烯丙基异氰脲酸酯（CAIC）的吸附行为,采用单因素分析法对活性炭吸附化工废水中TAIC的工艺条件进行研究。实验结果表明,在TAIC模拟废水中,其TAIC初始浓度为800 mg/L,pH为7,在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下,当活性炭的投加量达到4.4 g/L,吸附反应时间为50 min时,TAIC的去除效率最高为96.17%;对于实际废水,其TAIC初始浓度为1 500 mg/L,溶液pH为3,在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下,当活性炭投加量达到10 g/L,吸附反应时间为2 h时,TAIC的去除效率最高为46.8%。这也是由于实际废水组分复杂,其他有机物存在一定的吸附竞争机制。     

粉末活性炭对三烯丙基异氰脲酸酯的吸附性能

用静态吸附法考察粉末活性炭对水中三烯丙基异氰脲酸酯（CAIC）的吸附行为,采用单因素分析法对活性炭吸附化工废水中TAIC的工艺条件进行研究。实验结果表明,在TAIC模拟废水中,其TAIC初始浓度为800 mg/L,pH为7,在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下,当活性炭的投加量达到4.4 g/L,吸附反应时间为50 min时,TAIC的去除效率最高为96.17%;对于实际废水,其TAIC初始浓度为1 500 mg/L,溶液pH为3,在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下,当活性炭投加量达到10 g/L,吸附反应时间为2 h时,TAIC的去除效率最高为46.8%。这也是由于实际废水组分复杂,其他有机物存在一定的吸附竞争机制。     

粉末活性炭对水中氯酚的吸附

2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚是氯酚类污染物的典型代表,鉴于其对人类身体健康的危害和对环境所造成的污染,已被很多国家列为环境优先控制污染物。研究粉末活性炭(PAC)对该3种氯酚的吸附过程以及投炭量、pH值和水质对PAC吸附性能的影响。结果表明:粉末活性炭可以有效去除水中的80%以上的氯酚;吸附行为符合Freundlich吸附等温线和Langmuir吸附等温线;以分子状态存在的氯酚比电离状态更容易被活性炭所吸附。     

活性炭和沸石对氨氮的吸附特性及生物再生

采用活性炭和沸石作为吸附材料,分别考察了这两种吸附材料对水体中氨氮的吸附特性及其生物再生性能。实验结果表明,活性炭和沸石对水体中氨氮的等温吸附符合Freundlich等温式,其拟合度分别为0.9783和0.9303;静态吸附结果表明活性炭和沸石均具有较好的氨氮吸附性能,24 h内沸石对氨氮的吸附能力为1.27 mg/g,高于活性炭的0.53 mg/g;动态吸附中沸石达到吸附饱和的时间为96 h,较活性炭达到吸附饱和的时间长,沸石显示出作为氨氮吸附剂的优越性;活性炭和沸石经过96 h的生物再生后吸附性能获得一定程度的再生,出水中氨氮浓度比未进行生物再生前分别降低17.31 mg/L和8.32 mg/L,且都在表面形成了稳定的生物膜。     

黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙吸附动力学

以黄麻纤维为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。研究黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙2种染料的吸附行为。结果表明,采用磷酸制备的活性炭,由于表面含有羧基和含磷官能团等酸性基团,能够促进活性炭对亚甲基蓝的吸附;黄麻纤维活性炭对2种染料的平衡吸附量、初始吸附速率均随着初始浓度的增加而升高;相同条件下,黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝的平衡吸附量大于甲基橙;黄麻纤维活性炭对两种染料的吸附行为更符合准二级动力学模型。     

低温等离子体改性活性炭纤维对不同极性苯系物的吸附

探究了不同改性时间下的活性炭纤维孔结构和表面化学性质的变化,并进一步研究了改性后的活性炭纤维对不同极性苯系物的吸附。通过BET比表面积、Boehm滴定分析、FTIR红外光谱对改性前后的活性炭纤维进行表征。结果表明,功率150 W,改性时间为30、60和90 min时,活性炭纤维烧失率随着改性时间延长而升高,分别达到16.5%、27.8%、45.5%。改性过程中,活性炭纤维比表面积和微孔孔容显著增加,有助于改善活性炭纤维吸附性能。在物理吸附和化学吸附作用下,改性活性炭纤维对邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯吸附性能有所提高,其中,改性90 min活性炭纤维对其吸附量分别增加了0.58、0.55和0.44 mg·mg-1。酸性含氧基团由原来的0.973 mmol·g-1增加到1.675 mmol·g-1,改性后酸性含氧官能团的增加使活性炭纤维表面极性增大,有利于对极性有机物邻、间二甲苯吸附量增加率的提高。