废弃口罩改性制备油水分离吸附材料

近年来,废弃口罩数量巨大,焚烧、填埋等处置方式存在资源浪费和潜在环境风险,寻求一种环保、经济、可行的处置方式成为迫切需要。采用氢氧化钠、正硅酸乙酯和十八烷基三氯硅烷对废弃口罩进行疏水改性,通过扫描电镜(SEM)、红外光谱分析仪(ATR-FTIR)、接触角测量等分析,结果表明改性后口罩表面形成完整、均匀的疏水包覆层,水接触角达到141.1°。改性后的口罩对润滑油、大豆油的吸附量分别达到28.52,26.84 g/g,且经10次吸油-解吸循环利用,吸油性能仍保持稳定。该研究为废弃口罩的资源化利用提供了一种新途径,具有较好的应用前景。     

改性废砖对氟的吸附性能研究

以将废砖作为除氟吸附剂材料为目的,对废砖采用不同的方法进行改性,采用单因素分析法,实验研究了不同改性方法、pH值、温度、时间、吸附剂用量等影响因素对改性废砖吸附废水中氟的性能影响,并实验考察了改性废砖对氟的等温吸附模型。结果表明:相同实验条件下,铝改性废砖对氟的去除率更高;pH在1~3之间,Al-废砖与氟的投加质量比率为110∶1时,Al-废砖对氟的去除率高;升高温度可以提高Al-废砖对氟的吸附性能,且吸附反应在进行20 min后基本达到平衡;在25℃,pH=2,投加比例为110∶1的条件下,Al-废砖对氟的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附容量为9.72 mg/g。     

负载镧纤维吸附剂对氟离子的吸附性能

在适宜pH值下 ,通过氨基 -膦酸基 -二硫代羧基螯合纤维与镧离子的螯合作用 ,制备了负载镧纤维吸附剂 ,探讨了该纤维吸附剂对氟离子的吸附性能 .研究表明 ,制备纤维吸附剂的最佳 pH值为 5.0～ 7.0,饱和负载镧量 (镧 /负载纤维 )为 126.5mg/g,与其它吸附剂相比 ,该负载纤维吸附剂对氟离子具有较好的吸附动力学特性和较高的饱和吸附容量 .较低的 pH值有利于氟离子的吸附 ,其吸附行为基本符合 Langmuir吸附等温式 ,属于单分子层化学吸附机制 .     

改性氧化铝对氟的吸附性能研究

以氧化铝为基本吸附材料,经过1mol/L的硝酸溶液和20%的硝酸锰浸渍,在800℃下烘焙2h等改性手段制备成Mn-Al2O3,该吸附材料对溶液中的氟离子具有较强吸附能力。在25℃室温条件下,Mn-Al2O3吸附氟离子的适宜p H=3~7,Mn-Al2O3吸附材料对氟离子的最大吸附量为26.32mg/g,对氟离子的吸附等温线符合Langmuir方程和Freundlich方程,Mn-Al2O3对氟离子的吸附动力学可以用拟二级速率方程来描述,Mn-Al2O3吸附材料对氟离子的吸收率可以达到61%。     

铝改性粉煤灰漂珠材料吸附水中氟的性能研究

采用湿法+干法制备铝改性漂珠材料,借助静态吸附实验研究吸附剂用量、pH值、共存离子、反应时间和反应温度对去除水溶液中氟离子性能的影响,并对实验数据进行吸附等温线和动力学拟合。结果表明:铝改性漂珠材料吸附水中氟离子的最佳pH值为3;最佳吸附剂用量2.5 g/L;共存离子影响由强到弱的顺序为H2PO4-,SO42-和NO3-的混合物﹥H2PO4-﹥SO42-﹥NO3-;在温度298 K、吸附剂用量2.5 g/L、pH值为3和反应时间24 h的条件下,最大吸附容量约10.2 mg/g;吸附等温线符合Langmuir单层吸附模型;动力学过程符合准二级动力学模型。     

改性壳聚糖吸附剂的合成及对镉离子的吸附性能

通过丁二酸酐、可分散的纳米二氧化硅(简称DNS)和壳聚糖经过系列反应得到改性壳聚糖。通过FTIR光谱、热重分析和SEM研究了改性壳聚糖的性能。FTIR表明壳聚糖与DNS通过丁二酸酐桥连为一个高分子聚合物;扫描电镜分析结果显示,改性壳聚糖呈现近似球状,形成了一些孔和缝隙分布于微粒的表面及内部;热重分析结果表明,改性壳聚糖的热性能有较大提高。研究了改性壳聚糖微粒吸附Cd2+时pH值、时间、用量对吸附的影响,结果表明其吸附最佳条件为:pH=5,吸附时间为2 h,吸附剂的投加量为0.1 g。改性壳聚糖具有较强的吸附Cd2+的能力,其吸附量最高可达3.789 8 mmol/g,吸附率最高可达79.12%。     

聚吡咯改性生物炭对氟的吸附特性研究

以聚吡咯(PPy)改性芦苇-底泥生物炭(LB)制备了一种特异性吸附阴离子的吸附剂材料(LB/PPy)并实现水体中氟离子的高效去除.通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、孔径分析仪(BET)和傅里叶红外光谱(FTIR)对LB/PPy材料进行结构表征,并通过批量吸附实验探究LB/PPy对氟离子的吸附动力学和关键影响因素,最终揭示了该材料对氟离子的特异性吸附机理.PPy增加了LB材料的比表面积及表面官能团丰度,赋予其较高的吸附容量及特异性吸附阴离子性能.LB/PPy对氟离子的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附作用,但主要以化学键合为主;40℃时,达到最大吸附容量,为45.34mg/g,温度增加,吸附容量提升.该材料去除氟离子的最适p H值范围为8～10,具有高效的吸附效果,在多离子混合存在下仍能够保证对氟离子良好的特异性吸附能力,具有极高的应用价值.     

铁盐改性废弃蛋壳对水中磷的吸附特征研究

采用铁盐对废弃蛋壳进行化学改性,并研究改性蛋壳对水中磷的吸附特征.结果表明,改性蛋壳明显提高磷的吸附能力,磷在改性蛋壳中的吸附是一吸热过程,其吸附等温线符合Freundlich方程,磷在改性蛋壳中的吸附历时曲线遵循准二级反应动力学模型.溶液pH值显著影响磷在改性蛋壳中的吸附效果,当pH3时,改性蛋壳对磷具有吸附最大值.     

改性纳米级Fe3O4对地下水中氟的吸附性能研究

采用共沉淀法制备纳米级四氧化三铁,比较了酸改性前后纳米级铁氧化物对模拟地下水中氟离子的去除,研究了溶液pH值、吸附剂用量、反应时间、初始氟离子浓度、竞争离子、腐殖酸等因素对四氧化三铁吸附性能的影响。结果表明,改性纳米级四氧化三铁粒径大多20 nm。当氟离子初始浓度为5 mg/L,溶液pH为5,吸附剂用量为10 g/L,反应时间为150 min,氟去除率达84.8%。竞争离子和腐殖酸对改性四氧化三铁吸附氟离子的性能影响较小。酸改性的纳米级四氧化三铁对氟的吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学符合假二级动力学方程。     

改性大豆荚吸附剂对甲基蓝废水吸附性能研究

将天然大豆荚分别用氢氧化钠,硫酸,乙醇,过氧化氢进行改性,制备一系列改性大豆荚吸附剂,研究了改性大豆荚吸附阴离子染料甲基蓝废水的适宜条件及吸附机理.经筛选,采用氢氧化钠作为大豆荚的改性剂.结果表明:当甲基蓝溶液初始浓度300 mg·L-1,pH=10.0,吸附剂投加量为5 g·L-1,吸附时间为40 min时,改性大豆荚对甲基蓝废水的去除率达到96.30%,最大吸附量为57.53 mg·g-1.此吸附过程符合准二级动力学方程,以化学吸附为主;Langmuir方程能较好的拟合等温吸附过程.     

桑枝基吸附剂的制备及其对阴离子染料的吸附

为了废弃桑枝的资源化,利用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)对桑枝进行醚化改性制备桑枝基吸附剂,通过正交实验优化了吸附剂的制备条件。采用制备的吸附剂吸附水中阴离子染料日落黄,研究了pH值、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度对吸附效果的影响,测定了日落黄在吸附剂上的吸附等温线。结果表明,制备吸附剂的最佳工艺条件为CTA与桑枝粉的质量比为0.5,NaOH与桑枝粉的质量比为1.0,微波功率为300 W,反应时间为3 min。制备的吸附剂对质量浓度为50 mg/L的日落黄的最大吸附去除率达92.0%。日落黄在吸附剂上的等温吸附线可用Langmuir方程和Freundlich方程来描述,饱和吸附容量为18.21 mg/g,吸附易于进行。吸附速率数据可以用准二级吸附动力学方程拟合,说明日落黄在吸附剂上的吸附以化学吸附为主。     

用于除氟的羟基氧化锆粉末的制备与表征

采用共沉淀法制备用于除氟的羟基氧化锆吸附剂,研究碱的滴加速度、沉淀终点pH值、烘干时间和焙烧温度4个制备条件对吸附剂除氟性能的影响.结果表明,制备羟基氧化锆吸附剂的优选工艺参数为:碱的滴加速度2mL/min,沉淀终点pH值7.0,烘干时间72h和焙烧温度低于100℃.对所制备的羟基氧化锆进行表征,SEM结果表明它是由一些小颗粒团聚而成,粒径为20～30μm左右的粉末材料,XRD和TG/DTA说明羟基氧化锆具有无定形结构,并在焙烧温度达到600℃时转化为四方相结构,同时氮气吸附脱附法测定其具有高比表面积约138.4m2/g,孔隙结构以中孔为主,平均孔径2nm左右.本研究还对羟基氧化锆的再生性能进行了分析,结果显示吸附剂吸附饱和后,经过再生技术处理,可基本恢复原有除氟性能.     

海泡石颗粒的制备及其吸附油烟效能的研究

用X射线衍射分析了原海泡石矿的纯度,根据原海泡石特性提出“分散-提纯-活化-成型”的制备海泡石颗粒的工艺流程。用所制得的粒径为1.8海泡石颗粒进行油烟吸附实验,分析了海泡石吸附油烟的容量,绘出吸附穿透曲线,并提出海泡石吸附剂再生的方法,同时将海泡石与活性炭吸附油烟的效率做了对比实验。实验结果表明:海泡石成本低,油烟去除率高,是一种理想的油烟净化剂。     

剩余污泥吸附剂的制备及其吸附性能研究

利用城市污水处理厂剩余活性污泥,采用先干燥再浸渍于不同浓度活化剂,再于不同温度、时间下热解的流程,对有机剩余污泥进行改性吸附剂研究。采用正交设计以确定最佳制备条件,并对吸附剂的有机组成和比表面积等参数进行了测定。研究结果表明,有机污泥制备吸附剂的最佳条件是,污泥与活化剂质量比为5∶3,在550℃下恒温热解60min,所得改性污泥吸附剂具有最大比表面积;并利用制备的改性污泥对直接深棕M和酸性媒介棕RH染料进行吸附试验,动力学吸附速率符合Lagergren模型,吸附等温线与Freundlich和Langmuir模型有较好的拟合。同时与商品活性炭吸附性能进行对比,结果显示改性吸附剂吸附容量小于活性炭。     

三维网状HZO@SGH对水中氟离子的吸附作用和机制

本研究采用均相沉淀法制备得到具有独特三维网状结构的水合氧化锆包覆的石墨烯水凝胶(HZO@SGH).利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)对HZO@SGH进行表征,分析其形貌结构和除氟机制.通过批量吸附实验考察HZO@SGH对水中氟离子的吸附性能.结果表明,HZO@SGH对溶液中氟离子的吸附容量明显高于HZO和SGH.拟二级动力学模型能很好地拟合HZO@SGH对氟离子的吸附动力学数据,说明吸附速率主要由化学吸附控制;吸附氟离子过程可由D-R吸附等温模型描述,最大吸附量达31.79 mg·g~(-1),高于部分已报道的含锆复合材料的吸附量.HZO@SGH在较低pH(3~6.5)和含有NO_3~-、C~l-、低浓度SO_4~(2-)(≤10 mg·L~(-1))的氟离子溶液中能保持优异的吸附性能.吸附剂制备过程简单环保,易于从溶液中分离而不产生二次污染,是一种潜在的氟离子吸附剂.     

以纤维为造孔剂的粉煤灰基材料对染料的吸附研究

以粉煤灰为骨料,膨润土为粘结剂,造纸废渣中的细小纤维为造孔剂,经过成型烧结后制备得到新型吸附材料(GAFF),应用于处理亚甲基蓝和龙胆紫这2种碱性阳离子染料,考察了染料溶液p H、浓度、温度等因素对吸附行为的影响。实验结果表明,吸附量随着染料p H值增大而增大,但当p H值大于5时,吸附量变化不大;升高反应温度及增大染料初始浓度,吸附量也随之增大。使用Langmuir、Freundlich和Tempkin吸附等温线拟合吸附数据,通过比较R2值可以得出Langmuir等温线更适合拟合GAFF对2种染料的吸附,且使用该模型计算得出的GAFF对亚甲基蓝和龙胆紫染料的最大吸附量分别是222.22和714.28 mg/g。使用拟一级动力学、拟二级动力学和颗粒内扩散模型拟合数据后发现该吸附过程更符合拟二级动力学方程。     

Zn_xCa_(2-x)-Fe吸附剂的制备及其除磷机制

为研究ZnxCa(2-x)-Fe系LDHs(层状双金属氢氧化物)对P的吸附去除特性,在室温下采用化学共沉淀法制备一系列不同配比的ZnxCa(2-x)-Fe系LDHs,通过XRD(X射线衍射)、FTIR(傅里叶变换红外光谱)、Zeta电位测试对吸附剂的微观结构和表面电荷进行分析,采用静态吸附试验考察了投加量、接触时间及溶液初始p H对ZnxCa(2-x)-Fe系LDHs除P性能的影响.结果表明:ZnxCa(2-x)-Fe系LDHs与含P水接触4 h后,达到吸附平衡;其中0~1 h为快速吸附阶段,之后为缓慢吸附阶段,吸附过程符合准二级动力学方程.Ca2.0-Fe、Zn2.0-Fe对P的吸附符合Langmuir等温吸附模型,经计算所得理论最大吸附量分别为228.31和95.23 mg/g.结合Zeta电位与FTIR的测试结果,推测ZnxCa(2-x)-Fe系LDHs主要通过静电吸引、离子交换、配位交换及化学沉淀的协同作用实现水中P的去除.ZnxCa(2-x)-Fe系LDHs的饱和吸附量均高于同类吸附剂,能有效去除自然水体和市政污水中的P.     

制备条件对硅胶负载氧化锆吸附除氟的影响

应用浸渍法制备了硅胶负载氧化锆除氟吸附剂,研究了焙烧温度、硅胶粒度、浸渍时间、浸渍温度、浸渍液浓度、浸渍固液比和浸渍次数等制备参数对吸附剂吸附容量的影响.实验发现焙烧温度有较大影响,450℃焙烧有最大的吸附量,再升高温度吸附量迅速下降.浸渍可在2h内达到平衡.浸渍温度越高,浸渍液浓度越高,则吸附容量越大.采用较高浓度一次浸渍优于低浓度多次浸渍.硅胶粒度和浸渍固液比也影响吸附量,粒度越大吸附量越小,粒度小于0.25mm后吸附量趋于稳定.     

净水污泥复合颗粒吸附剂对氨氮的吸附性能

文章以净水污泥、高岭土、碳酸氢钠为原料,通过研磨-复合-挤压-焙烧等工艺制备了颗粒吸附剂。采用正交实验确定了三者最佳配方为50 g∶5 g∶2 g、最佳焙烧温度为400℃和最佳焙烧时间为3 h。采用XRD、SEM、BET及FT-IR对吸附剂进行了表征,探讨了pH、投加量、吸附时间与氨氮初始浓度对氨氮吸附效能的影响。研究表明,在pH呈中性时更有利于吸附,投加量和初始浓度的增加均有利于提高吸附效能。根据实验数据进行热力学、动力学模型拟合及热力学参数计算发现,污泥吸附氨氮符合Langmuir模型和准二级动力学模型,对氨氮吸附均为放热、熵增的自发反应。     

氟化铵制备氟化钙最优条件研究

试验采用氟化铵与石灰石粉、石灰乳反应制取氟化钙,研究了反应温度、物料浓度、物料过量系数等各主要参数变化对氟化钙结晶、过滤速度、氟收率及其含量的影响,摸索出最优反应条件。