季铵化改性木屑纤维素的制备及对氟离子的吸附研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为醚化剂,对木屑纤维素进行了季铵化改性.探讨了季铵化改性木屑纤维素用量、pH、吸附温度、氟离子初始浓度和吸附时间对氟离子静态吸附率的影响,以及流速对氟离子动态吸附率的影响.结果表明:(1)静态吸附最佳工艺条件:季铵化改性木屑纤维素用量为3.0 g/L,pH为4.0～6.0,吸附温度为25 ℃,吸附时间为120 min.在此最佳工艺条件下,季铵化改性木屑纤维素对100 mL 50.00 mg/L氟离子溶液的吸附率最高可达90.11%.(2)在pH为5.0、25 ℃的条件下,将50.00 mg/L氟离子溶液以5 mL/min的流速流经装有3.0 g/L季铵化改性木屑纤维素的吸附柱,吸附率可达97.95%.(3)季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附过程为放热过程,在吸附过程中存在着化学吸附.(4)木屑来源丰富、价格价廉,季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附效果好,且吸附工艺简单、易于实现工业化,具有良好的应用前景.     

改性木屑对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

在木屑上接枝季氨基团制备了改性木屑,并用傅里叶红外光谱(FT-IR)对其进行了表征。通过静态实验研究了改性木屑对水溶液中六价铬Cr(Ⅵ)的吸附特性,并探讨了温度、pH、多组分共存离子等对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。结果表明,在30℃时,改性木屑对Cr(Ⅵ)的饱和吸附容量为218.33 mg/g,吸附规律符合Langmuir等温方程式。在pH为3~10时,改性木屑对Cr(Ⅵ)均有显著的吸附效能,吸附过程符合准二级动力学方程,反应活化能为21.71 kJ/mol,对吸附热力学参数△G0、△H0和△S0的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程。多组分干扰离子共存时,对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大。     

季铵化改性对风化煤腐殖酸水处理性能的影响

对风化煤腐殖酸(HA)进行季铵化改性得到季铵化腐殖酸(QHA),将HA与QHA用作水处理剂,对比两者的阻垢缓蚀性能。结果表明,QHA的阻垢率和缓蚀率均优于HA。QHA、HA投加量分别在20、30 mg/L时阻垢率达到最大值,分别为85.77%、73.50%。HA与QHA的缓蚀率均随投加量的增大而提高,投加量为40mg/L时,QHA的缓蚀率达82.10%,比HA高出22.51百分点。QHA热稳定性能更好,阻垢缓蚀的最佳pH为8～9。QHA具有良好的分散能力和灭藻能力,可在8h内实现高效灭藻。CaCO3垢样的扫描电镜、X射线衍射分析表明,加入QHA使垢体松散,呈碎状分布,晶格结构发生畸变,CaCO3晶面生长的有序度和完整度下降,从而表现出良好的阻垢性能。     

季铵化合物对好氧活性污泥吸附Ni2+的影响研究

以季铵化合物中最具潜在影响力、毒性较大的苄基季铵盐(BAC)为模型物,进行了BAC对好氧活性污泥吸附Ni2+的影响研究.结果表明,当反应液初始pH≤3时,不同浓度的BAC对好氧活性污泥吸附Ni2+的影响较小,当初始pH在3～9时,不同浓度的BAC对Ni2+吸附的抑制影响顺序为100 mg/L＞20 mg/L＞0 mg/...     

改性木屑对水中苯胺的动态吸附

采用β-环糊精对木屑改性用于吸附苯胺,通过固定床实验考察了吸附床高度（10~30 mm）、进水流速（2.7~8.1 mL·min-1）和苯胺初始浓度（50~200 mg·L-1）对穿透曲线的影响,同时使用BDST模型对吸附穿透曲线进行拟合。结果表明,改性木屑可以有效吸附苯胺,随着高度的增加,穿透时间延长,固定床对苯胺的去除率增大;随着苯胺进水流速和初始浓度的增加,穿透时间缩短,固定床对苯胺的去除率降低;BDST模型对穿透曲线的拟合效果较好（Ct/C0=0.7,R2=0.999 0）,随着运行时间的增加,固定床的吸附速率常数（Ka）变小,对苯胺的吸附量（N0）增大;当改变流速时,运用该模型能较准确的预测吸附固定床的操作时间。     

改性木屑对铜离子的吸附性能

用热解+NaOH浸泡的方法制备改性木屑,通过表征手段观察了改性后木屑表面结构的变化,并研究了改性木屑对水溶液中Cu2+的吸附性能。结果表明：改性木屑表面变光滑,羟基增多;与原木屑和活性炭相比,改性木屑的平衡时间缩短了60 min,吸附速率提高了50%;改性木屑对铜离子的吸附符合Langmuir等温模型,最大吸附量为31.25 mg·g-1,是原始木屑吸附量的8倍,是活性炭的3倍。     

改性木屑对海上溢油的吸附

为提高吸油倍率降低吸水倍率,对天然松木屑进行了改性,得到了一种新的除油吸附剂。对该吸附剂的吸油吸水性能进行测定,并确定最佳条件。结果显示：改性木屑吸油效果提升显著,在纯原油中吸油倍率是天然松木屑的2.50倍;吸水倍率降低了80%;漂浮性能好;吸附2 min就能达到吸附平衡,吸附速率是原始松木屑和活性炭的15倍;粒径对改性木屑吸水吸油性能基本无影响;低温和中性条件有利于油的吸附。     

纳米有机膨润土对苯酚的吸附性能研究

通过对天然膨润土改性,制备纳米有机膨润土并用于吸附苯酚,探讨了吸附时间、溶液pH、纳米有机膨润土投加量等因素对苯酚吸附的影响。结果表明,吸附在5 min内快速达到平衡,溶液pH可以影响苯酚在溶液中的状态,是影响苯酚吸附性能的重要因素。纳米有机膨润土吸附苯酚的过程可用伪二级反应动力学方程来描述,伪二级吸附速率常数为1.3 g/(mg.min)。吸附等温线符合Langmuir等温方程,在25℃时,Langmuir理论最大吸附容量可达到536.32 mg/g,吸附热力学参数表明吸附过程是自发的、放热的物理吸附过程。     

污泥-烟煤基活性炭的制备及其对苯酚的吸附性能

以石化企业在污水处理过程中产生的干化剩余污泥为原料,大同烟煤作辅助添加料,采用化学活化法制备污泥-烟煤基活性炭,探讨了活化剂（ZnCl2）用量、活化温度、活化时间等条件对所制备的活性炭性能的影响。以活性炭的碘吸附值为衡量指标,当污泥：烟煤（质量比）=1：1时获得制备污泥-烟煤活性炭的最佳工艺条件为：浸渍液为ZnCl2：原料（质量比）=2：1,活化温度550℃,活化时间30 min,在该条件下制备的活性炭的碘吸附值为990 mg·g-1,比表面积为836 m2·g-1,产率为46.6%。同时,以苯酚为目标污染物,考察了所制备的污泥-烟煤基活性炭对苯酚的去除效果,结果表明：污泥-烟煤基活性炭投加量为2.0 g·L-1时,4 h后达到吸附平衡,离子强度对吸附容量没有显著的影响,溶液pH在4~10范围内对苯酚有较好吸附,pH=6时苯酚吸附容量为138.9 mg·g-1。与同类吸附剂相比,制备的污泥-烟煤基活性炭可高效吸附水溶液中的苯酚。     

响应曲面优化柏木屑微波活性炭的制备及其吸附AR88性能

以家具制造废弃物——柏木屑为原料,以磷酸为活化剂,采用微波加热方式,选用响应曲面分析法中心复合设计（CCD）对柏木屑活性炭（AC）制备因素进行优化,结果表明,活性炭最佳制备条件为磷酸/柏木屑质量浸渍比1.94：1,辐照时间8.84 min,微波功率474.98 W,所得活性炭的碘吸附值为945.41 mg·g-1,得率为42.57%。将最优条件制备所得的柏木屑微波活性炭用于大分子染料酸性红88（AR88）的吸附特性研究,实验结果表明,AR88的去除率随着活性炭的投加量增加而升高,活性炭的吸附容量随着AR88浓度的升高而增加。活性炭对AR88的吸附符合Langmuir吸附等温模型,理论最大吸附量为322.58 mg·g-1。对柏木屑微波活性炭物化性质分析表明其表面存在大量无规则孔隙,比表面积、孔容和平均孔径分别为1 312 m2·g-1和0.896 cm3·g-1和2.88 nm。根据吸附结果和表征结果得知,柏木屑微波活性炭是一种具有潜力的高效吸附剂,能有效去除水中的AR88。     

氧化树脂的制备及其对水溶液中2,4-二氯苯酚的吸附研究

用H₂O₂或HNO₃氧化的方法制备了新型吸附树脂ZH-07和ZH-08,同时研究了它们对不同温度下水溶液中2,4-二氯苯酚的静态吸附和脱附特征,并对其吸附机理进行了探讨。结果表明,经氧化后的树脂ZH-07和ZH-08对水溶液中2,4-二氯苯酚的吸附过程存在化学吸附作用,可以提高它们对水溶液中2,4-二氯苯酚的吸附容量。     

炭化百合杆对废水中苯酚的吸附

采用聚乙二醇活化原材料百合杆,分别在300％和600℃对活化后百合杆进行炭化,制得炭化百合杆,用于吸附废水中的苯酚。实验考察了pH值、吸附时间和吸附质初始浓度对苯酚吸附的影响,采用Langmuir、Freundlich和Dubinin．Radushkevich等温式分别对该吸附过程进行描述,并结合实验数据对比了准一级和准二级动力学模型。结果表明：炭化百合杆对苯酚的吸附过程符合Langmuir等温式和准二级动力学模型,计算了热力学参数（△G、△H和△s）,说明该吸附过程为自发进行。碳化百合杆对苯酚具有良好吸附性能。     

钢渣吸附处理苯酚废水的研究

采用恒温振荡的方法,考察了钢渣粒径、吸附温度、振荡速度、溶液pH值、溶液初始浓度对苯酚去除率的影响。结果表明,在粒径为120~180目、pH=4.0、苯酚溶液浓度在500 mg/L以内、苯酚/钢渣质量比为1∶1 000时吸附效果最好。钢渣对苯酚的吸附能较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温线,线性相关系数分别为0.9971和0.9916,吸附机理为表面吸附。     

CuAPO-5分子筛催化氧化水溶液中苯酚的性能

以水热晶化法合成了铜磷铝分子筛CuAPO-5,并用XRD、SEM,FT-IR,UV-Vis等对样品进行了表征,结果表明Cu²⁺进入到了AlPO₄-5分子筛骨架中。研究了以CuAPO-5为催化剂, H₂O₂为氧化剂对水溶液中苯酚的催化氧化性能。在苯酚初始浓度200 mg/L 、H₂O₂添加量1 200 mg/L、pH值5.0、处理温度80 ℃时,处理240 min时苯酚去除率达到100％,TOC去除率达81.76％,析出到溶液中Cu²⁺浓度仅为0.527 mg/L。温度从40 ℃上升到80 ℃时,苯酚的去除率及TOC去除率明显增大,表明温度对催化剂的活性影响显著,相比于均相催化剂骨架Cu催化过氧化氢分解需要更多的能量。重复性实验表明,催化剂性能稳定。     

H103大孔树脂吸附苯酚性能研究

通过静态吸附实验,研究了不同条件下H103大孔树脂对水中苯酚的吸附性能。结果表明,树脂对水中苯酚的吸附速率较快,60 min内基本达到平衡。树脂对水中苯酚的吸附量随其初始浓度的增加而增加,并呈线性关系。吸附数据采用Freundlich吸附等温线模型拟合结果较好。动态处理某精细化工含酚废水结果表明,室温下固定床流速为3 ...     

二乙烯三胺改性花生壳纤维素对水中刚果红的吸附

采用环氧氯丙烷和二乙烯三胺对花生壳中纤维素进行改性,制备了二乙烯三胺花生壳纤维素（DMPSC）,运用红外光谱（FTIR）进行表征,并探究了DMPSC对刚果红的吸附性能和机理。结果表明,DMPSC的吸附率明显高于其他吸附剂。在原始pH,吸附剂用量为1 g·L-1,吸附时间为180 min,温度为8、30和50℃时,100 mg·L-1的刚果红溶液吸附量分别达到83.24、99.04和99.78 mg·g-1。吸附过程符合Langmuir等温线模型,在8℃时饱和吸附量（qm）为111.86 mg·g-1。准二级动力学方程能更好地描述吸附动力学过程,表观活化能Ea为56.88 kJ·mol-1,升高温度有利于DMPSC对刚果红的吸附,该过程属于化学吸附。     

水羟锰矿去除地下水中苯酚的影响因素及机理

采用合成水羟锰矿去除苯酚,分别研究了初始pH、投加量、初始浓度、温度和溶解氧对水羟锰矿去除苯酚的影响,并对去除机理、等温吸附过程和动力学进行了研究。结果表明,pH对水羟锰矿去除苯酚的影响最大,去除率随着pH的降低而增加,强酸性条件下水羟锰矿能快速将苯酚氧化为对苯醌,但并不能将对苯醌氧化完全,反应过程满足准一级反应动力学;pH ≥ 4.0时水羟锰矿主要靠吸附作用去除苯酚。中性条件下,增加水羟锰矿的投加量、升高反应温度和增加溶解氧浓度能够提高水羟锰矿对苯酚的去除率,水羟锰矿对苯酚的吸附过程符Langmuir等温吸附模型和准一级吸附动力学方程,最大吸附量为63.29 mg·g-1,是一种优良的吸附材料,可用于地下水中苯酚的去除。     

活性炭-微波辐射法去除苯酚的机理研究

通过微波辐射前后水样的紫外分光扫描分析,以及微波辐射后水样中的苯酚浓度和COD浓度之间线性相关性分析表明,活性炭-微波辐射强化除酚效率的主要机理是微波使反应体系温度升高导致的活性炭加速吸附作用,而不是微波诱导催化氧化作用。通过对微波辐射前后活性炭的SEM扫描电镜分析说明,活性炭在微波场中由于“微域爆炸”导致其表面及内部孔隙结构的变化, 吸附性能得到改善,是强化苯酚去除的另一原因。 研究还表明,在较短的作用时间内,活性炭-微波辐射法的除酚效率高于常温吸附,但低于沸腾条件下的高温吸附。活性炭-微波辐射去除苯酚的规律遵循其吸附特性,温度越高,吸附反应速度越快。