核桃壳吸附废水氨氮的动力学和影响因素

对核桃壳吸附废水中氨氮的动力学和影响因素进行了研究。考察了p H、时间、Na+、Cr3+和温度等因素对模拟废水中氨氮的吸附行为的影响。研究结果显示,核桃壳对氨氮的吸附最佳p H为8.5,通过对吸附过程动力学参数的计算,吸附过程符合二级动力学过程,Langmuir模型能较好地反映吸附过程特征。285、300和310 K条件下最大吸附量分别为0.45、0.58和0.6 g/kg。说明核桃壳是具有潜在利用价值的生物质吸附材料。     

改性蜂窝煤渣吸附Cr(Ⅵ)的动力学和热力学性能

利用碳酸钡对蜂窝煤渣进行改性,通过粉末X射线衍射光谱（XRD）和扫描电镜（SEM）对改性前后蜂窝煤渣的物质组成和形貌进行表征,研究了改性蜂窝煤渣吸附Cr（Ⅵ）的动力学和热力学性能。实验结果表明,改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附能力,吸附过程符合准二级吸附动力学模型。分别用Langmuir、Freundlich、D-R和Tempkin等4种吸附等温线模型对实验数据进行拟合,Langmuir方程拟合效果最好,25、35和45℃下的饱和吸附量分别为2.985、2.562和2.630 mg/g。D-R和Tempkin模型研究表明,吸附过程属于物理吸附。热力学研究表明,改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）的吸附是一个自发的、放热过程。     

自燃煤矸石吸附磷的动力学和热力学

自燃煤矸石作为吸附剂对水溶液中的磷酸盐有较好的吸附去除作用。通过改变时间、溶液初始浓度和温度等条件,研究了自燃煤矸石对磷酸盐的吸附反应。结果表明,在298 K的条件下,自燃煤矸石对磷的最大饱和吸附量可达7.07mg·g~(-1),吸附平衡时间约为120 h,而且吸附数据符合Langmuir等温吸附模式。动力学研究数据表示,其吸附过程符合伪二级动力学模式和颗粒内扩散模式,证明了吸附过程中同时发生了化学吸附和物理吸附。吸附热力学参数自由能变ΔG为(-10.52,-11.74,-14.89)k J·mol~(-1),焓变ΔH为46.96 k J·mol~(-1)和活化能E为63.71 k J·mol~(-1),证明了吸附过程属于自发的吸热反应,是属于物理吸附和化学吸附的共同作用。     

高炉钛渣吸附废润滑油的动力学和热力学

采用高炉钛渣作为吸附剂,以废润滑油中的酸性组分作为吸附质,利用液体石蜡和正辛酸配制模拟废润滑油,考察吸附剂投加量、吸附时间、搅拌转速和吸附质初始浓度等条件对吸附的影响,在此基础上进行了高炉钛渣吸附废润滑油的动力学和热力学研究。结果表明:高炉钛渣吸附废润滑油的动力学过程可用准二级动力学模型进行描述,吸附过程由液膜扩散和粒子内扩散共同控制;高炉钛渣吸附废润滑的过程更好的符合Langmuir吸附等温方程,具有单层吸附的吸附特征;热力学参数表明,高炉钛渣吸附废润滑油的吸附过程为自发进行的吸热过程,吸附过程受范德华力、氢键力和偶极间作用力的共同作用。     

改性蜂窝煤渣吸附Cr（VI）的动力学和热力学性能

利用碳酸钡对蜂窝煤渣进行改性,通过粉末X射线衍射光谱（XRD）和扫描电镜（SEM）对改性前后蜂窝煤渣的物质组成和形貌进行表征,研究了改性蜂窝煤渣吸附Cr（VI）的动力学和热力学性能。实验结果表明,改性蜂窝煤渣对Cr（VI）具有良好的吸附能力,吸附过程符合准二级吸附动力学模型。分别用Langmuir、Freundlich、D-R和Tempkin等4种吸附等温线模型对实验数据进行拟合,Langmuir方程拟合效果最好,25、35和45℃下的饱和吸附量分别为2．985、2．562和2．630mg／g。D—R和Tempkin模型研究表明,吸附过程属于物理吸附。热力学研究表明,改性蜂窝煤渣对Cr（VI）的吸附是一个自发的、放热过程。     

改性玉米秸秆吸附Cu^2＋的动力学和热力学

本研究用ZnCl2作为活化剂,使用功率640W的微波照射4min的方法制备改性玉米秸秆。考察投加量、pH、吸附时间对吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统研究。结果表明：投加量为0．2g,pH为6,改性玉米秸秆对Cu^2＋具有很好的吸附效果,吸附在8h后达到平衡。该吸附过程符合Langmuir及Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,其反应的吉布斯自由能△G〈0,为自发反应过程。     

非固定化和固定化啤酒酵母对Cd^2＋和Cu^2＋的吸附特性研究

对比了不同吸附剂对重金属的吸附效果,同时研究了啤酒酵母的固定化方法、菌体用量对吸附效果的影响、非同定化和固定化啤酒酵母吸附热力学特性。研究结果表明,非固定化死啤酒酵母对Cd^2＋的单位菌体吸附量是常用吸附剂活性炭的3倍;由1：3的海藻酸钠与碱处理啤酒酵母（w／w）制得的固定化颗粒吸附效果最好;菌体用量的增加会降低单位菌体对重金属的吸附量;啤酒酵母对重金属的吸附位点有限,Cd^2＋的实际最大吸附量为13．95mg／g,Cu^2＋为7．67μg／g。非固定化和固定化啤酒酵母对Cu^2＋和Cd^2＋的等温吸附过程均可用Linear方程、Langmuir方程和Freundlich方程来进行拟合,但非同定化啤酒酵母以Langmuir方程最优,其拟合计算的最大吸附量qmzxCd和qmxxCu分别为13．96mg／g和8．01mg／g;固定化啤酒酵母以Freundlich方程最优,实际最大吸附量Cd为75．41mg／g,Cu为66．58mg／g。     

天然和CPB改性沸石对Hg^2＋的吸附特征

通过静态实验研究溴代十六烷基吡啶（CPB）改性沸石和天然沸石对废水中Hg^2＋的吸附特性,探讨了吸附动力学、吸附平衡和吸附热力学机制。研究表明：Langmuir方程能较好地描述2种沸石对Hg^2＋的吸附,CPB改性沸石对Hg^2＋的吸附率得到显著提高。实验条件下,改性沸石对Hg^2＋的吸附率从67．5％提高到98．9％,吸附容量从0．521mg／g提高到3．07mg／g。利用准一级动力学方程、假二级动力学方程、颗粒内扩散模型和Elovich方程分别对动力学过程进行拟合,发现2种沸石对Hg^2＋的吸附均满足假二级动力学方程,且离子的颗粒内扩散对整个吸附过程有影响。动力学拟合、D-R方程拟合和热力学研究综合表明：2种沸石对Hg^2＋的吸附既存在化学吸附又存在物理吸附,吸附吉布斯自由能变（△G^0）、焓变（△H^0）、熵变（△S^0）均小于0,反应为自发的放热反应,低温有利于吸附的进行。     

活性染料K-2BP、KN-B和KN-R在椰壳活性炭上的脱色性能

开展椰壳活性炭对活性染料K-2BP、KN-B和KN-R的吸附脱色研究。发现K-2BP、KN-B和KN-R在该型活性炭上的吸附脱色率均随初始pH值的降低、温度的升高、染料初始浓度的降低、活性炭用量的增加以及NaCl盐度的增加而增加。在pH=7和T=25℃下,K-2BP、KN-B和KN-R在活性炭上的等温吸附规律符合Langmuir模型方程,最大饱和吸附量Qmax分别为263.15、256.41和250 mg/g,吸附自由能△G298 K分别为-10.632、-3.783和-2.805 kJ/mol;该条件下K-2BP、KN-B和KN-R的动力学吸附规律均符合准一级动力学吸附方程。等温吸附研究和吸附动力学研究均表明,相同条件下3种活性染料在该型活性炭上的吸附效果由高到低的顺序为:K-2BP>KN-B>KN-R。     

不同黏土对盐酸环丙沙星和诺氟沙星的吸附特性

研究了不同振荡时间、溶液pH和金属离子浓度条件下,蒙脱土和硅藻土对水溶液中盐酸环丙沙星和诺氟沙星的吸附特性及其吸附动力学。结果表明,蒙脱土和硅藻土对抗生素的吸附均在4 h达到吸附平衡;强酸、强碱均有利于蒙脱土对盐酸环丙沙星的吸附,中性和碱性不利于蒙脱土对诺氟沙星的吸附;pH的升高不利于硅藻土对盐酸环丙沙星的吸附,强酸、强碱条件有利于硅藻土对诺氟沙星的吸附。pH≤6时,Na+和K+对吸附效果影响不大;pH=10时,Na+和K+显著降低2种吸附剂对抗生素的去除率。Ni2+有利于蒙脱土吸附盐酸环丙沙星,但不利于吸附诺氟沙星,不利于硅藻土在中性条件对抗生素的吸附。由吸附动力学可知,2种吸附剂对抗生素的吸附过程均符合准二级动力学模型。     

改性玉米秸秆吸附Cu2+的动力学和热力学

本研究用ZnCl2作为活化剂,使用功率640 W的微波照射4 min的方法制备改性玉米秸秆。考察投加量、pH、吸附时间对吸附性能的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和热力学进行了系统研究。结果表明:投加量为0.2 g,pH为6,改性玉米秸秆对Cu2+具有很好的吸附效果,吸附在8 h后达到平衡。该吸附过程符合Langmuir及Freundlich等温吸附模型和准二级动力学方程,其反应的吉布斯自由能△G<0,为自发反应过程。     

改性钢渣吸附氨氮和磷的特性研究

利用钢渣与氢氧化铝以4∶3质量配比混合,在700℃下进行2 h煅烧,得到改性钢渣。通过批次吸附实验,研究了改性钢渣在不同初始pH值、振荡时间和温度下对水溶液中氨氮和磷酸根的吸附情况,进而分析了改性钢渣对氨氮和磷酸根的吸附等温线、热力学和动力学特性。结果表明,改性钢渣脱氮除磷能力比原钢渣显著增强,且最适pH值为4～8。改性沸石对氨氮和磷酸盐的吸附均符合Langmuir等温吸附方程,氨氮(以N计)最大吸附量在10、20和30℃下分别为1.67、2.59和3.24 mg/g,磷酸根(以P计)的最大吸附量在10、20和30℃下分别为1.02、1.19和1.37 mg/g。热力学参数ΔG0、ΔH0和ΔS0表明,该吸附是一个自发、吸热、熵增型反应过程,且磷的吸附是化学吸附为主,氨氮的吸附是以离子交换吸附和物理吸附为主。改性钢渣对磷和氨氮的吸附动力学符合伪二级方程(R2>0.999)。     

天然和CPB改性沸石对Hg2+的吸附特征

通过静态实验研究溴代十六烷基吡啶(CPB)改性沸石和天然沸石对废水中Hg2+的吸附特性,探讨了吸附动力学、吸附平衡和吸附热力学机制。研究表明:Langmuir方程能较好地描述2种沸石对Hg2+的吸附,CPB改性沸石对Hg2+的吸附率得到显著提高。实验条件下,改性沸石对Hg2+的吸附率从67.5%提高到98.9%,吸附容量从0.521 mg/g提高到3.07 mg/g。利用准一级动力学方程、假二级动力学方程、颗粒内扩散模型和Elovich方程分别对动力学过程进行拟合,发现2种沸石对Hg2+的吸附均满足假二级动力学方程,且离子的颗粒内扩散对整个吸附过程有影响。动力学拟合、D-R方程拟合和热力学研究综合表明:2种沸石对Hg2+的吸附既存在化学吸附又存在物理吸附,吸附吉布斯自由能变(△G0)、焓变(ΔH0)、熵变(ΔS0)均小于0,反应为自发的放热反应,低温有利于吸附的进行。     

煤气发生炉炉渣改性和吸附性能

以工业中生产煤气时产生的煤气炉炉渣为原料,采用手工分选法将炉渣中的炭及残渣分离,再采用酸碱浸渍方法对炉渣残渣进行改性,研究了改性后的炉渣残渣及炉渣中分离出的炭对溶液中苯酚的吸附性能。吸附实验结果表明,分离炭的吸附性能最好,其次为碱改性炉渣残渣和酸改性炉渣残渣,未改性炉渣残渣吸附性能最差。改性的炉渣残渣及分离炭对苯酚吸附过程符合二级吸附动力学模型。吸附等温线研究表明,改性炉渣残渣及分离炭对苯酚的吸附符合Lang-muir吸附等温式。     

有机海泡石吸附水中刚果红的动力学和热力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂制备有机海泡石,研究有机海泡石对水相中刚果红的吸附行为,并从热力学和动力学方面探讨了其吸附机制.X射线衍射、傅里叶红外光谱分析结果表明,CTAB对海泡石有良好的修饰作用.吸附实验结果表明,刚果红在有机海泡石上的吸附符合Langumir模型,吸附焓变和熵变分别为8.25 kJ/mol、40.70 J/(mol·K),表现为自发的物理吸附,且吸附过程遵循准二级动力学方程,吸附活化能为7.7 kJ/mol.     

多环芳烃在淮河、黄河和卫河沉积物上的吸附及解吸行为研究

以淮河沉积物上多环芳烃的吸附研究为主线,以黄河、卫河沉积物为比对,研究菲和芘在3种河流沉积物上的吸附和解吸行为,重点考察吸附剂有机质组分、环境温度、吸附时间和共存物等因素对吸附的影响,找出可以用来预测这3条河流沉积物对多环芳烃吸附作用的模式。结果表明,菲和芘在3种河流沉积物上的吸附均呈非线性,可用Freundlich方程拟合,属放热反应、物理吸附。同一吸附质的有机碳归一化分配系数(Koc)数值相近,说明吸附剂有机质组分对吸附起主导作用;吸附能力随着吸附时间延长而增加,并与吸附质疏水性成正比;多环芳烃共存,有竞争吸附现象;辛醇/水分配系数可用来预测3种河流沉积物对多环芳烃的吸附作用;解吸存在滞后现象,吸附质疏水性强、吸附剂有机质含量高的体系,解吸滞后现象更加明显。     

非固定化和固定化啤酒酵母对Cd2+和Cu2+的吸附特性研究

对比了不同吸附剂对重金属的吸附效果,同时研究了啤酒酵母的固定化方法、菌体用量对吸附效果的影响、非固定化和固定化啤酒酵母吸附热力学特性。研究结果表明,非固定化死啤酒酵母对Cd²⁺的单位菌体吸附量是常用吸附剂活性炭的3倍;由1∶3的海藻酸钠与碱处理啤酒酵母（w/w）制得的固定化颗粒吸附效果最好;菌体用量的增加会降低单位菌体对重金属的吸附量;啤酒酵母对重金属的吸附位点有限,Cd²⁺的实际最大吸附量为13.95 mg/g,Cu²⁺为7.67 mg/     

磷酸根和硫离子在纳米铁表面的竞争吸附

通过纳米铁对磷酸根和硫离子的单吸附和竞争吸附的研究,从吸附动力学和吸附等温线两个方面分析并验证了其吸附特性和模式。分析表明,相对于磷酸根,纳米铁对硫离子的吸附能力更强,在竞争条件下居优势地位。采用准一级和准二级吸附动力学方程对实验数据进行模拟分析,结果表明,纳米铁对磷酸根和硫离子的吸附符合二级动力学方程。吸附等温线分析采用Freundlich和Langmuir吸附等温线方程模拟分析,分析结果表明,纳米铁颗粒对磷酸根的吸附符合Freundlich吸附模式,而对硫离子的吸附符合Langmuir吸附模式。     

天然和巯基改性沸石吸附水溶液中重金属Hg^2＋的特征研究

为了提高沸石对汞的吸附性,利用半胱胺盐酸盐对天然斜发沸石进行改性,制得巯基改性沸石。研究了吸附剂用量、pH值、温度、Hg^2＋浓度和吸附时间对沸石和巯基改性沸石吸附Hg^2＋的影响,并进一步研究了吸附机理。结果表明,巯基改性沸石吸附Hg^2＋受pH值、温度的影响较小,吸附机制主要是沸石表面的硫与Hg^2＋的化学反应。而天然沸石对Hg^2＋的吸附主要是离子交换作用,受温度、pH值等的影响较大,随温度的升高吸附量下降。整个吸附过程以较快的速度进行。天然沸石在吸附时间为1h、巯基改性沸石在0．5h时基本达到吸附平衡。吸附条件试验和Langmuir等温吸附模型都表明,巯基改性沸石对Hg^2＋的吸附能力得到了很大的提高,吸附容量由8．06mg／g提高到19．88mg／g,提高了146．65％。     

花生壳基和木屑基生物炭对离子型染料和Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

采用花生壳和木屑为原材料分别在300、600℃限氧条件下热裂解制备4种生物炭,研究了其对阳离子型染料亚甲基蓝(MB)、阴离子型染料刚果红(CR)和重金属Pb(Ⅱ)的吸附等温线和吸附动力学效应以及生物炭上Pb(Ⅱ)的解吸再生效应。结果表明,相比Freundlich方程,生物炭对MB和Pb(Ⅱ)的吸附等温线更符合Langmuir方程。其中,生物炭对MB的吸附受到表面含氧官能团和平均孔径影响,对Pb(Ⅱ)的吸附机制以离子交换或共沉淀为主。相比Langmuir方程,生物炭对CR的吸附等温线更符合Freundlich方程,吸附机制主要以疏水作用为主。300℃热裂解花生壳制备的生物炭对MB吸附效果最好,最大吸附量达28.0 mg/g;600℃热裂解制备的生物炭对CR吸附效果最好;300、600℃热裂解花生壳制备的生物炭对Pb(Ⅱ)吸附效果均较好,最大吸附量分别为63.7、73.2 mg/g。生物炭对MB、CR和Pb(Ⅱ)的吸附基本在24 h内达到平衡,相比准一级动力学模型,吸附过程均更符合准二级动力学模型。0.1 mol/L盐酸能有效解吸4种生物炭吸附的Pb(Ⅱ)。生物炭的吸附效果和吸附机制与生物炭制备时的热裂解温度和原材料种类关系密切。