磷酸改性凹凸棒粘土对Pb^2＋的吸附研究

研究了不同浓度磷酸改性凹凸棒粘土的比表面积、孔结构性质以及其对水中Pb（Ⅱ）的吸附.结果表明,凹凸棒粘土磷酸改性后比表面积明显增大,具有明显的中孔分布;9 mol/L磷酸改性处理的凹凸棒粘土吸附能力最佳,在改性凹凸棒粘土加入量为20～30 g/L,水样pH=5条件下,废水中Pb（Ⅱ）的被吸附率接近99%.     

改性凹凸棒粘土脱硫剂脱除SO2

采用单因素法,在传统搅拌混合下,研究了煅烧温度、煅烧时间、酸碱浸渍等对改性凹凸棒粘土脱硫剂穿透硫容与最大硫容的影响.然后在超声波混合作用下,采用正交实验确定了超声时间、超声温度以及活性组分(CaO)、促进剂(V2O5)的复配比例.结果表明:(1)甘肃临泽凹凸棒粘土富Al、Mg、Fe,且其比表面积较大.(2)改性凹凸棒粘土脱硫剂最佳制备条件:煅烧温度300℃;煅烧时间2.0 h;酸碱浸渍最佳pH9～10;混合采用超声波,超声时间30 min;超声温度40℃;CaO质量分数30%;V2O5质量分数5%.采用在最佳条件下制备的改性凹凸棒粘土脱硫剂进行脱除SO2实验,其最大硫容为38.16%.(3)改性凹凸棒粘土脱除SO2的性能比工业Fe2O3脱硫剂强.(4)X射线衍射分析表明,改性凹凸棒粘土脱硫剂脱除SO2后,将SO2转变为SO2-4,从而达到完全脱除SO2的目的,这与红外光谱分析的结果一致.     

凹凸棒粘土对水中亚甲蓝的吸附性能

用焦磷酸钠和盐酸纯化了地产凹凸棒粘土,SEM、XRD和FT-IR表征其结构。研究了凹凸棒粘土对亚甲蓝的吸附性能及热力学和动力学特征,考察了吸附时间、温度、初始浓度、pH和离子强度下对亚甲蓝吸附的影响。结果表明,不同实验条件下,吸附过程均符合准二级动力学特征。凹凸棒粘土对亚甲蓝是放热的物理吸附过程,吸附符合Langmuir模式,在303 K时最大吸附量为114.02 mg/g。与其他吸附材料相比,凹凸棒粘土对亚甲蓝有较快的吸附速率和较大的吸附量,可以作为价廉的吸附剂用于亚甲蓝的消除。     

稀土改性凹凸棒土对低浓度磷的吸附性能

为提高凹凸棒土对污水中低浓度磷的吸附能力,制备了稀土改性凹凸棒土(Nd-ATP、Ce-ATP、Y-ATP、La-ATP、Pr-ATP),且将其用于低浓度含磷(TP=1 mg·L⁻¹)废水的吸附处理,比较了5种吸附剂的除磷性能、吸附动力学和等温线模型,以及改性前后的结构组成和表面基团变化。结果表明：当pH为3时,改性凹凸棒土除磷效果最好,TP去除率为84%~98%;共存${\rm{HCO}}_3^ - $对吸附剂除磷有较强的抑制作用,${\rm{SO}}_4^{2 - }$ 和Cl⁻对TP吸附的影响几乎可以忽略;准二级动力学模型和Langmuir等温线模型能较好描述该吸附除磷过程。其中,pH、投加量、共存阴离子对Y-ATP除磷效果影响最小;Y-ATP对TP的吸附容量最大,为12.94 mg·g⁻¹。稀土改性凹凸棒土吸附剂除磷主要遵循球内络合机理,其中吸附剂表面的羟基基团起关键作用。     

超声波有机改性凹凸棒土的苯酚吸附性能研究

采用超声波技术,对凹凸棒土进行有机改性,提高凹凸棒土的苯酚吸附能力,比较了不同的阳离子表面活性剂的改性效果,并且通过正交实验得出了超声波改性的最优化工艺条件为：十八烷基三甲基氯化铵的添加比例为35 mmol/100 g,超声波处理时间10 min,屏极电流0.5 A.在此条件下,苯酚去除率可达酸处理凹凸棒土的80倍以上,是搅拌有机改性的1.5倍.     

凹凸棒粘土接枝聚丙烯腈的条件优化及吸附性能研究

采用自由基聚合的方法在硅烷偶联剂改性凹凸棒粘土表面接枝聚合丙烯腈,优化了反应条件:引发剂浓度[K2S2O8]=1.5×10-3mol/L,单体浓度40%(w/w),聚合温度60℃、聚合时间5 h、凹凸棒粘土的添加量2%;并考察了复合材料特性粘数及凹凸棒粘土添加量对其吸附性能的影响。结果表明,随着复合材料特性粘数的增加,复合材料对Pb2+的平衡吸附量先降低后增加;随着凹凸棒粘土添加量的增加,复合材料对Pb2+的平衡吸附量先增加后减小。     

镧改性凹凸棒土的制备及其对水中磷酸盐的吸附

锁磷剂的应用与推广加快了人们对镧改性粘土的不断研究。为了探讨2种制备方法所得的镧改性凹凸棒土吸附剂对水体中磷酸根的去除效果,首先制备了镧改性凹凸棒土（La-ATP）及镧改性酸活化凹凸棒土（La-H-ATP）2种吸附剂,然后在不同条件下研究比较了二者对磷酸根的吸附效果。结果表明：La-ATP和La-H-ATP对磷酸根吸附曲线适合Langmuir方程,饱和吸附量（qm）均大于12 mg·g-1。高温有利于La-ATP和La-H-ATP对磷酸根的吸附,并且La-ATP的平衡吸附量（qe）在35、25和10℃条件下均大于La-H-ATP。在酸性条件下,La-ATP具有比La-H-ATP更好的除磷效果。两种吸附剂对磷酸根具有较好的吸附选择性,几种常见共存离子存在时的吸附量无明显变化。     

改性凹凸棒土的优化定向制备及对腐殖酸的吸附效果

以天然凹凸棒土为原料,以去除以腐殖酸为代表的天然有机物为目的,研究酸活化、热处理和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)有机改性3种改性方法,进行定向筛选。进一步比较3种方法联合改性凹土后对腐殖酸的吸附效果,确定最优定向改性方法。结果表明,先酸处理后OTAC改性凹土对腐殖酸的吸附效果最好,改性凹土投药量为0.7 g/L时,腐殖酸的去除率可达97%。利用正交实验确定凹土改性的最佳工艺条件、钠化时间和有机改性剂的用量对改性凹土吸附腐殖酸的能力影响显著。改性的最佳工艺条件为:酸浓度3 mol/L,氯化钠浓度0.5 mol/L,钠化时间2 h,改性剂用量为凹土质量的3%,微波改性时间为9 min。单独投加改性凹土时pH值对腐殖酸的吸附效果有重要影响。该方法制备的改性凹土在水处理工艺有良好的应用前景。     

超声波有机改性凹凸棒土的苯酚吸附性能研究

采用超声波技术,对凹凸棒土进行有机改性,提高凹凸棒土的苯酚吸附能力,比较了不同的阳离子表面活性剂的改性效果,并且通过正交实验得出了超声波改性的最优化工艺条件为:十八烷基三甲基氯化铵的添加比例为35mmol/100g,超声波处理时间10min,屏极电流0·5A。在此条件下,苯酚去除率可达酸处理凹凸棒土的80倍以上,是搅拌有机改性的1.5倍。     

7种改性硅藻土对Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附性能对比

首次系统地研究了硅藻土经热活化、锰氧化物、Mg(OH)2改性、聚丙烯酰胺、氨丙基三乙氧基硅烷、微乳液和Cu2等7种方法改性后,在不同pH下对Cd2+、pb2+、Cu2+的吸附效果及其主要机理.在实验条件下,重金属吸附效果最佳的是锰氧化物和Mg(OH)2改性硅藻土.对于pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附,前者的最大吸附量分别为98、84和78 mg/g,后者是79、76和91 mg/g.SEM、BET、XRD、FTIR结果显示,这2种改性硅藻土的比表面积大大增加,且拥有更多能提高其吸附性能的Si-O-H基团.Mg(OH)2改性硅藻土对Cd2+吸附等温线研究表明,其符合Langmuir等温吸附模型.提供的改性方法和实验结果,为硅藻土处理水体重金属污染提供了新的技术手段和理论依据.     

氨基化凹土对水中焦性没食子酸的吸附

采用氨基硅烷偶联剂(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)改性凹凸棒石黏土(以下简称"凹土")为吸附剂,通过静态吸附研究其对模拟废水中焦性没食子酸的吸附性能。结果表明,γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性凹土能有效提高凹土的吸附性能,改性凹土吸附50 mL,浓度为100 mg/L焦性没食子酸较理想的条件为吸附剂用量0.4 g、吸附温度20℃、吸附时间40min、体系pH 5.2。通过静态吸附实验数据计算分析得知,拟二级动力学模型比拟一级动力学模型能更好地描述改性凹土对焦性没食子酸的吸附动力学行为,改性凹土对焦性没食子酸的吸附更符合Langmuir等温式,其饱和吸附量为19.861 mg/g。     

硝酸改性对不同介孔结构生物质炭铅吸附的影响

在通过成功制备2种不同介孔结构的生物质炭AC-1与AC-2的基础上,研究了硝酸氧化改性对不同介孔结构生物质炭铅吸附特性的影响与等温吸附特性。低温氮吸附测试表明,生物质炭AC-1与AC-2的微孔孔容相近,而介孔孔容相差较大,分别为0.319和0.535 cm3·g-1。改性后AC-2-HNO3的介孔孔容与表面含氧酸官能团含量均高于AC-1-HNO3。吸附数据表明,硝酸改性可增强介孔生物质炭对水中铅的吸附去除能力,特别是改性前吸附量较低的AC-2,由于具有较大的介孔孔容和介孔尺寸,经硝酸改性后对铅的吸附性能与去除率均高于微孔孔容相近的生物质炭AC-1,这表明增大介孔孔容与介孔尺寸不仅有利于在介孔炭上接枝活性吸附位,并可缩短被吸附重金属铅离子到吸附活性点的路径,增大硝酸改性生物质炭活性位点对水中铅离子的捕捉机率,从而增大改性生物质炭对铅的吸附性能。Freundlich模型能很好地描述改性前后4种炭对铅的吸附行为,说明上述生物质炭的吸附位主要是非均匀孔隙或表面。     

凹凸棒土的氨氮吸附性能研究

在以氨氮去除率为指标,在振荡时间60 min,振荡温度25℃,振荡速度140r/min的条件下发现凹凸棒土的最佳投加量2.5 g;添加凹凸棒土可以加强SBR生物系统去除氨氮的能力;拟合凹凸棒土吸附氨氮的等温线方程符合Freundlich吸附模型.     

有机改性凹凸棒土的制备表征及其对4-氯苯酚的吸附

利用十六烷基三甲基溴化铵（HDTMA）对凹凸棒土进行有机改性,并通过SEM、XRD、FT—IR、表面积及孔径分析对改性前后的凹凸棒土进行结构表征,结果表明,利用HDTMA对凹凸棒土改性仅是表面的负载修饰,并未改变凹凸棒土的内部结构;改性凹土对4-氯苯酚的吸附实验表明,吸附速率很快,30min即达到吸附平衡,吸附符合准二级动力学方程,吸附等温线符合H型吸附等温方程,在pH为中性的环境下有利于吸附。     

硫酸改性麻黄废渣对Cu~(2+)的吸附研究

用硫酸对麻黄废渣进行化学改性,制备改性麻黄废渣,并用于模拟废水中Cu2+的吸附。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和官能团滴定等方法对改性麻黄废渣进行表征;采用静态吸附实验,考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间等对吸附效果的影响。结果表明,麻黄废渣改性后,酸性基团数量明显增加,羟基和羧基也均有大幅度的增加,表面比改性前变得粗糙和疏松多孔,表面积增大,更有利于对Cu2+的吸附。室温(25℃)下改性麻黄废渣吸附Cu2+的较佳条件为:溶液pH 5.0、吸附时间60min、改性麻黄废渣用量4g/L。改性麻黄废渣对Cu2+的吸附可以用准二级动力学方程描述,Cu2+的饱和吸附量为2.20mmol/g,与改性前(1.49mmol/g)相比有明显提高。改性麻黄废渣吸附—解吸附循环使用5次中,Cu2+的平均解吸率达到83%左右,麻黄废渣平均再生率达到94%以上,经5次循环使用,Cu2+吸附率仍可达到99.46%,说明改性麻黄废渣具有良好的重复利用性能。