羽毛重金属吸附/解吸附性能研究进展

作者结合多年羽毛重金属吸附材料研究经验,首先对比分析了天然材料的重金属吸附能力,然后综述了主要蛋白质材料对Cu2+的吸附能力,并从微观结构和组成角度分析了羽毛作为重金属吸附材料的特性。最后,文章综述了当前人们在羽毛重金属离子吸附特性、吸附机理和解吸附特性方面的研究进展,指出了现有研究存在的问题,为将羽毛产业化用做重金属吸附材料提供解决思路。     

氟羟基磷灰石的制备及对重金属离子吸附研究

采用动态水热法制备出了含氟硅酸钙粉体。磷酸盐改性后得到含氟羟基磷灰石(FHAs)吸附材料。采用SEM、BET等手段对吸附材料的形貌和比表面积进行了表征;通过静态吸附实验探究了溶液pH、初始离子浓度、温度和吸附时间等因素对材料吸附性能的影响。实验结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程;氟羟基磷灰石对污水中Pb~(2+)、Cd~(2+)重金属离子具有高效的吸附能力,吸附量分别可达112.5 mg/g和95.3 mg/g,重金属离子去除率均高达99.6%。     

新型高效改性材料在重金属废水处理中的应用

使用原始吸附材料,如微生物、有机或无机材料等吸附废水中的重金属时,通常呈现较低的吸附性能,其吸附量通常都低于30mg/g。因此,研究者更多地关注提高各种吸附材料的吸附能力。国内外一些研究者采用新型、高效的物理或化学改性技术对吸附材料进行表面改造,如将高聚物接枝融合到菌体表面、表面分子印迹吸附剂、固定化微生物、酸改性处理有机或无机材料等,与常规材料相比,改性后材料对重金属的最大吸附容量一般可提高到100mg/g以上。随着各种改性技术的不断成熟,利用改性材料吸附重金属废水将成为今后研究重金属废水处理的主流方向。     

碳纳米管在水中重金属去除中的应用研究

碳纳米管作为一种新型的去除污染物中重金属的重要材料,在当前得到了广泛应用。本文以钢渣负载碳纳米管材料对水中重金属阳离子的吸附为例,通过实验验证,探讨纳米管材料在水中重金属去除中的应用。     

溶液中腐植酸对钢渣吸附重金属离子的影响

文章以宝钢钢渣和首钢钢渣为吸附剂,通过吸附实验考察了溶液中腐殖酸的存在对钢渣吸附重金属离子Cu2+、Cd2+、Pb2+的影响。研究结果表明钢渣可以同时吸附去除溶液中的腐植酸和重金属离子。腐殖酸的存在可以明显的促进钢渣对重金属离子的吸附。腐殖酸浓度为30 mg/L时,可使宝钢钢渣对Cu2+、Pb2+和Cd2+的理论吸附量分别增大61%、58%和33%;使首钢钢渣对Cu2+和Pb2+的理论吸附量分别增大40%、48%和11%。而重金属离子的存在会抑制腐殖酸在钢渣上的吸附。腐植酸通过在钢渣表面形成"吸附位点—腐植酸—重金属"的结构,来促进钢渣对重金属的吸附。     

珠三角农用地土壤重金属污染治理修复研究实践与展望

利用改性膨润土材料稳定钝化修复重金属污染土壤技术对珠三角典型农用地土壤重金属Cd,Pb污染修复进行了研究与应用探讨。在对选择的典型污染工作区进行污染现状详细调查与评价的基础上,以钙基膨润土为基础材料,研制了18种改性膨润土修复材料,通过吸附解吸重金属实验筛选出7种吸附能力较强的改性材料;并通过盆栽模拟修复试验和污染场地示范修复试验,最终筛选出对Cd,Pb污染土壤有较好修复能力的修复材料,即巯基化改性膨润土及钠化胡敏酸改性膨润土。     

植物废料吸附含铬污废水的研究进展

六价铬(Cr(VI))是最危险的无机毒物之一,会引起人体致癌、诱导有机体突变及对肝脏的损伤。水体铬污染已危及环境和人类健康。含铬污水吸附处理方法是一种运用广泛且卓有成效的方法。商业活性炭因其表面积大、高吸附性能和表面活性大成为重金属优良的吸附材料,但其成本较高,而来自农业废弃物或植物的吸附材料具有来源丰富、成本低廉、处理简单和吸附能力强等特点,是比较经济的吸附材料。对近年来含Cr(VI)污水吸附处理的研究文献进行分析,比较了来自植物的各类廉价吸附材料,并对此类吸附材料的吸附容量、影响因素(pH值、接触时间、温度、金属初始浓度)、改性方法、再生利用和吸附机理进行了分析和总结,为进一步研究提供参考。     

不同土壤对垃圾渗滤液的吸附净化实验研究

文章以粘土和壤土为实验材料,研究两种不同土壤对渗滤液中COD、重金属含量的吸收净化效果。结果表明:相同高度的粘土比壤土吸附效果好,同一种土壤对pH、COD、重金属的去除效果随土层厚度的增加而增强。     

离聚物（MPET）对水中铬离子的吸附性能研究

研究了离聚物（MPET）粉末对Cr^3 的吸附性能，探讨了不同的吸附温度、时间、pH值和不同的初始浓度对吸附性能的影响，实验发现Cr^3 在较低温度下和pH为4时能被MPETO分末很好地吸附，最大饱和吸附量为11.80mg/g，实验表明MPET废纤维很可能发展成为一种经济的吸附重金属离子的材料。     

基于机器学习的金属有机框架吸附水中重金属性能预测

为了能准确预测金属有机框架材料(MOFs)对水中重金属的吸附性能,收集了48篇文献中的MOFs结构特征和成分特性,以及吸附水中重金属的实验参数建立数据集,训练并评价了6种回归模型,包括支持向量回归(SVR)、K-最近邻(KNN)、提升法(AdaBoost)、梯度提升树(GBDT)、随机森林(RF)和袋装法(Bagging).结果表明:基于树的集成学习模型的预测性能表现优异,其中以GBDT算法训练的模型性能最佳;进一步应用该模型,证明了机器学习方法可以准确预测MOFs对水中重金属的吸附性能;排列重要性与部分依赖图(PDP)显示,除了可控的实验参数外,影响吸附量的重要因素是MOFs的孔径、比表面积、孔体积.本研究中的方法不仅能预测MOFs结构和性能的关系,还可以基于有效的实验参数模拟水中重金属的去除,进而为吸附材料的筛选优化提供参考.     

有机物对重金属在粘土中吸附行为的影响

实验选用填埋场垃圾降解过程中“产酸阶段”和“产甲烷阶段”产生的己酸和腐殖酸及重金属 Cd、Pb、Ni、Zn和 Mn为研究对象 ,研究有机物存在对粘土吸附重金属的影响 .结果表明 :粘土对纯重金属的吸附随着溶液 p H值升高而增强 ;对己酸的吸附随着溶液 p H值升高而增强 ,对腐殖酸的吸附随着溶液 p H值升高而减弱 .当溶液中己酸和重金属共存时 ,由于竞争吸附使得粘土对重金属的吸附能力普遍有较小幅度的下降 ;当溶液中存在腐殖酸和重金属共存时 ,粘土对重金属的吸附能力增强 ,主要是由于酸性条件下富里酸发生解离后与重金属络合 ,其络合物与粘土颗粒有一定的结合能力 ,增强了粘土对重金属的吸附能力 .     

海藻生物吸附废水中铅、铜和镉的研究

对几种大型海藻作国吸附剂，吸附重金属废水中Ｐｂ＾＠＋、Ｃｕ＾２＋、Ｃｄ＾２＋的吸附容量和吸附速度进行了研究，得出了它们对Ｐｂ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、Ｃｄ＾２＝平衡吸附的等温曲线。实验表明，海藻的最大吸附容量在０．８～１．６ｍｍｏｌ／ｇ（干重）之间，吸附容量比其他种类的生物体高得多。吸附速度较快，１０ｍｉｎ内，重金属从溶液中的去除率可达到９０％。实验结果还表明，大型海藻适合于发展成为高效的生物吸附材料用     

剩余活性污泥吸附重金属影响因素研究

影响活性污泥吸附重金属的因素主要有pH值、吸附温度、吸附时间等,对污泥吸附Cr6+的影响,本文力求通过实验数据,准确分析活性污泥法处理重金属中的影响因素,对影响因子进行筛选,对以后的研究工作做初步的摸索.通过对剩余活性污泥吸附重金属影响因素的研究,可以了解在一定的环境因素下,剩余活性污泥不仅能有效的吸附重金属,而且可以将吸附的重金属再进行回收利用.     

5种天然矿物修复铅污染沉积物的实验研究

以重金属离子Pb2+为研究对象,通过吸附解吸实验,研究了沸石、方解石、钾长石、钙基和钠基膨润土等5种天然矿物材料对水体中Pb2+的吸附固定效果,它们的吸附等温线都符合Langmuir等温吸附模型。结果表明试验所用方解石对Pb2+的饱和吸附量约为185mg/g,是其他几种材料的2～3倍,而且方解石对Pb2+具有明显的不可逆吸附现象,使得吸附后的Pb很难解析下来,说明方解石对水溶液中Pb2+的固定能力非常强。利用模拟自然水体性质的电解液对方解石吸附后Pb的生物有效性进行评价,结果表明被方解石固定后Pb的生物有效性非常低。最后结合方解石作为原位活性覆盖材料的经济可行性和生态风险性分析,说明方解石作为重金属污染沉积物修复的原位活性覆盖材料具有较强的实际可操作性,为后继的重金属污染沉积物的原位活性覆盖技术提供理论支持。     

温度和pH对填埋场防渗帷幕吸附重金属离子的影响

以Pb（NO3）2和CdCl2作为模拟渗滤液,通过吸附实验,研究了体系pH值和温度变化对填埋场防渗帷幕吸附垃圾渗滤液中重金属离子的影响,探讨了防渗帷幕对重金属离子的吸附机理。研究结果表明：pH值是影响重金属离子吸附的重要因素,一般来说,弱酸性环境（pH=5～7）有利于防渗帷幕对铅和镉的吸附,随着体系pH值的升高,防渗帷幕对铅和镉的吸附率逐渐增大,且对铅的吸附率高于对镉的吸附率;温度是影响防渗帷幕吸附过程的重要环境因子之一,实验条件下,随着温度的升高,防渗帷幕对重金属离子的平衡吸附量均略微下降,说明季节不同防渗帷幕对渗滤液的阻滞能力不同。     

铁锰双金属材料对砷和重金属复合污染土壤的稳定化研究

由于矿产资源的共生、伴生现象及历史上采选冶技术的相对落后,我国矿区附近的重金属污染场地多存在复合污染的情况,而稳定化技术是解决该问题的有效措施.本文通过室内模拟培养实验和静态吸附试验,研究了人工合成的铁锰双金属材料(FMBO)对矿区复合污染土壤中As、Pb、Cd等重金属的稳定化作用和机制.毒性浸出实验结果表明,在3种不同的As和重金属复合污染土壤中,FMBO材料能够对As和Pb等重金属起到较好的稳定化作用,在5%的最大添加量下,FMBO对As、Pb的稳定化效率分别能够达到95.2%~100%和95.5%~97.5%,同时不会引起Cd、Zn和Cu等重金属的活化.由连续提取实验结果可知,FMBO能够使土壤中As和Pb由酸可提取态向可还原态转变,稳定性增强.微观特征分析结果表明,FMBO材料对As的稳定化主要通过表面羟基(—OH)基团的吸附作用,而对Pb、Cd等金属离子则通过吸附、沉淀等多种方式起作用.总体看来,FMBO材料适用于As、Pb等重金属复合污染土壤的治理.     

石灰对高温烟气中重金属的吸附特性研究

研究了常用的酸性气体吸收剂石灰在600℃和800℃下对焚烧烟气中常见的四种重金属Cd,Pb,Zn和Cu的吸附效果。实验中采用重金属的氯化物作为蒸发源将重金属挥发到烟气中,吸收剂在流化床中对烟气中的重金属进行吸收。实验结果表明石灰类吸收剂在600℃和800℃时对四种重金属均有一定的吸附效果,其中Cd和Pb容易被吸附,而Zn难以被吸附。所试验的三种石灰吸收剂中,CaCO3对重金属的吸附能力相对较差,特别是对Cd和Pb;而普通Ca(OH)2的吸附能力最强。为了提高高温烟气净化残渣的质量,600℃及以上的高温下宜使用CaCO3和改性Ca(OH)2作酸性气体的吸收剂。     

牡蛎壳粉对水体中镉离子吸附特性的研究

废弃牡蛎壳经高温活化处理,制备出一种新型高效吸附材料,并考察不同条件下该吸附材料对重金属污染水体中Cd2+离子的清除率.分别设定不同的牡蛎壳粉焙烧温度、焙烧时间、添加量、溶液体积、吸附温度、吸附时间,探讨牡蛎壳粉对含有Cd2+重金属的水体清除率的影响.实验结果表明,在常温下,100mL浓度为10μg/mL的Cd2+金属...     

简述改性介孔材料对水中重金属的吸附应用

介绍了目前污水重金属处理的几种常用方法,简述了改性介孔材料对水中重金属的吸附应用,介孔材料因其表面积大、多孔、可调控的孔径尺寸以及吸附容量大~([1])等优点成为吸附重金属离子的优良材料。     

温和水热法合成钛酸盐纳米管及其对水中重金属离子的吸附研究

采用温和水热法一步快速合成了钛酸盐纳米管(TNTs),并应用于对水中重金属离子Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附.通过选择纳米级锐钛矿替代P25型二氧化钛作为反应原材料,成功将水热反应时间从72 h缩短至6 h.TEM,XRD和FT-IR等表征证实了新合成材料的为管状钛酸盐结构.TNTs对3种重金属离子的吸附动力学均符合准二级动力学方程,吸附等温线均符合Langmuir模型,且对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的理论最大吸附量分别高达525.58、214.41和69.65 mg·g~(-1).p H=5时,吸附动力学实验表明对于初始浓度分别为200、100和50 mg·L~(-1)的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ),在TNTs上的平衡吸附量分别为513.04、212.46和66.35 mg·g~(-1),吸附性能优于传统吸附材料.合成的TNTs结构为三联的[Ti O6]八面体骨架和层间H+/Na+,其吸附机理为金属阳离子与TNTs层间Na+的离子交换.同时,共存离子对吸附的影响实验表明TNTs对重金属离子的吸附存在选择性,即使在较高的共存离子浓度下(10 mmol·L~(-1))TNTs对目标重金属离子的吸附性能依然优异.该研究提供了一种应用钛酸纳米材料高效去除水体重金属离子的方法.