酸改性碳材料吸附溶液中U(Ⅵ)

以活性炭、碳纳米管和石墨烯为基体材料,分别采用醋酸、硫酸和硝酸对其进行改性,运用BET、FTIR、SEM等技术对材料进行了表征,详细考察了其对溶液中U(Ⅵ)的吸附性能。实验结果表明：醋酸改性的效果最好,醋酸改性活性炭对U(Ⅵ)的吸附具有更大优势;在吸附时间90 min、吸附剂加入量1.0 g/L、U(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、醋酸改性活性炭的溶液pH为7、醋酸改性碳纳米管和石墨烯的溶液pH为8的最优吸附条件下,醋酸改性的活性炭、碳纳米管、石墨烯的U(Ⅵ)吸附率分别为90.13%,89.82%,82.08%。表征结果显示：吸附剂对U(Ⅵ)的吸附性能主要取决于其表面羧基、羟基等含氧官能团的数量;吸附剂对U(Ⅵ)的吸附具有化学吸附特征。     

改性生物炭对Ni~(2+)和Cu~(2+)的吸附

以废弃松木屑为原料制备了生物炭,采用六亚甲基四胺(HMTA)和/或CO2对其进行改性,并将其用于水中Ni2+和Cu2+的吸附。表征结果显示,以HMTA和CO2共同改性的生物炭BC1的表面积最小但表面含氧官能团含量最高。实验结果表明:生物炭经改性后,其吸附性能明显提高,且以BC1为最优;在不调节溶液p H、初始重金属离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量分别为2.0 g/L和1.0 g/L、吸附时间分别为360 min和240 min的优化条件下,BC1对Ni2+和Cu2+的去除率分别达到99.81%和95.88%;改性生物炭对Ni2+和Cu2+的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型来描述,而其吸附动力学具有拟二级动力学方程特征。     

改性沸石复合材料的制备及对废水同步脱氮除磷

采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)溶液和LaCl3溶液对人造沸石进行改性,以实现其对废水的同步脱氮除磷。通过正交试验确定了改性沸石制备的最佳条件,并运用SEM、BET、EDS、FTIR、XRD和TG技术对改性沸石进行了表征。实验结果表明:改性可提高人造沸石对废水中氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除率;改性沸石制备的最佳条件为HDTMA质量浓度12 g/L、LaCl3质量浓度9 g/L、HDTMA溶液和LaCl3溶液的体积比1∶5,固液比1∶90;采用该条件下制备的改性沸石吸附处理NH4+-N和TP的质量浓度分别为23.78 mg/L和11.78 mg/L的废水,NH4+-N和TP的去除率分别达96.88%和95.12%。表征结果显示,改性后,HDTMA和LaCl3有效负载于人造沸石表面,且未改变人造沸石的基本骨架。     

改性木屑吸附处理含Cr(Ⅵ)废水

对改性木屑处理含Cr(Ⅵ)废水进行了研究,考察了溶液Cr(Ⅵ)初始质量浓度、溶液pH、木屑加入量、吸附时间对吸附效果的影响.实验结果表明:在溶液初始Cr(Ⅵ)质量浓度15 mg / L 、溶液pH 2.0、木屑加入量7.5 g / L、吸附时间60 min 的优化实验条件下,硝酸改性木屑比磷酸改性木屑吸附效果好,硝酸改...     

改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的吸附

采用甲醛-硫酸改性法制备改性核桃壳吸附剂,利用静态吸附法研究了改性核桃壳对模拟废水中低浓度Cr(Ⅵ)的吸附性能,并采用SEM和FTIR技术对改性前后的核桃壳进行表征。表征结果显示,改性后的核桃壳表面更粗糙,孔隙轮廓更清晰,更有利于对Cr(Ⅵ)的吸附。实验结果表明:在初始Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L、初始废水p H为1、吸附温度为30℃、吸附时间为100 min、改性核桃壳加入量为24 g/L的条件下,改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率为98.4%,高于在相同条件下未改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率(93.1%);改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的吸附更符合Freundlich等温吸附方程,对Cr(Ⅵ)的吸附行为满足拟二级动力学方程。     

加拿大一枝黄花纤维素的改性及其对Cr(Ⅵ)的吸附

采用环氧氯丙烷和三甲胺对加拿大一枝黄花纤维素进行改性,改性后的加拿大一枝黄花纤维素对Cr(Ⅵ)具有一定的吸附作用.在改性加拿大一枝黄花纤维素加入量为3.2 g/L、吸附温度为40℃、吸附时间为240 min、溶液pH为2的条件下,对初始Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L的K2Cr2O7溶液进行吸附实验,Cr(Ⅵ)吸附量可达5.69 mg/g,Cr(Ⅵ)去除率为91％.动力学研究结果表明,改性加拿大一枝黄花纤维素对Cr(Ⅵ)的吸附以液膜扩散为控制步骤,反应过程符合Boyd液膜扩散方程,相关系数达到0.995 47.     

聚乙烯亚胺改性聚苯胺/氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附性能

采用聚乙烯亚胺(PEI)对聚苯胺/氧化石墨烯(PANI/GO)进行改性得到PEI-PANI/GO,通过XRD、FTIR、BET和SEM技术对PEI-PANI/GO进行表征,并考察了PEI-PANI/GO对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。表征结果显示,PEI-PANI/GO材料以介孔为主,比表面积为35.12 m²/g,孔体积为0.098 24 cm³/g。实验结果表明,在温度为20 ℃、体系pH为3、溶液中Cr(Ⅵ)初始质量浓度为400 mg/L的条件下,PEI-PANI/GO对Cr(Ⅵ)的平衡吸附量达117.63 mg/g。PEI-PANI/GO对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附行为更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,表明吸附过程是单分子层吸附。经过循环吸附再生后第4次使用,PEI-PANI/GO对Cr(Ⅵ)的吸附量从117.63 mg/g降至84.27 mg/g,仍能保持71.64%的吸附量,说明其重复使用性能良好。     

磁性生物炭负载Mg-Fe水滑石的制备及其吸附水中Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的性能

合成了一种高吸附容量的磁性生物炭负载Mg-Fe水滑石复合材料(L-BC),并用于去除水中的Cd2+和Ni2+。表征结果表明,采用浸渍联合热解法成功制备了磁性生物炭(M-BC),水热合成法成功地将Mg-Fe水滑石负载在M-BC上。动力学研究结果表明,Cd2+和Ni2+吸附符合伪二级动力学模型,化学吸附为速率控制步骤。等温吸附研究结果表明,L-BC对Cd2+和Ni2+的吸附符合Langmuir模型,为单分子层化学吸附,最大吸附量分别为263.156 mg/g和43.291 mg/g。吸附机理主要为Mg-Fe水滑石层间CO32-和表面羟基与Cd2+和Ni2+产生表面共沉淀。L-BC具有良好的吸附和重复利用性能,是一种很有前景的去除Cd2+和Ni2+的吸附材料。     

磁性离子印迹聚合物的制备及其对水中Pb(Ⅱ)的吸附

以铅离子为模板离子、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈为交联剂和引发剂、稀盐酸为洗脱剂,采用微波辅助反相乳液悬浮聚合法,制备了磁性离子印迹聚合物(MIIP),通过SEM、FTIR、XRD和BET技术对其进行了表征,并将其用于水中Pb(Ⅱ)的吸附.在初始质量浓度60 mg/L、溶液pH 6、吸附温度303 K、吸附时间6...     

海泡石的改性及其对废水中氨氮的吸附

研究了海泡石的纯化及酸活化、水热活化、水热活化-酸活化、水热活化-酸活化-钠离子交换改性的工艺条件，考察了活化条件与海泡石对氨氮吸附量的关系。纯化后的海泡石经水热活化、酸活化和钠离子交换改性后，其对氨氮的最大吸附量可达28mg/g。为鉴定海泡石在高温下烧结后的结构变化，对其进行差热分析和热重分析，结果表明，海泡石具有优良的热稳定性，在600℃以下使用是稳定的，不会发生结构破坏。     

铁/锰氧化物改性碳基催化剂的制备及其对甲苯的脱除性能

以甘蔗渣为原料,采用水热合成法制备了水热炭,再通过浸渍法负载上铁或锰的氧化物,得到具有吸附-催化氧化双功能的铁/锰氧化物改性碳基催化剂CMF,对催化剂进行了表征,并考察了其对甲苯的脱除性能.表征结果显示,CMF具有比表面积大、活性成分分布均匀等良好的表面结构.实验结果表明:CMF具有较高的甲苯脱除性能,当温度高于250...     

微波改性锆-铝柱撑膨润土对水中Cr(Ⅵ)的吸附

以膨润土为原料,通过微波辐射加热法制备锆-铝柱撑膨润土(MZAPB)吸附剂,研究了 MZAPB 加入量、溶液 pH、吸附时间、温度等因素对 Cr(Ⅵ)吸附效果的影响.研究结果表明:当溶液初始 Cr(Ⅵ)质量浓度为 25mg/L、MZAPB 加入量为 10 g/L、溶液 pH 为 5.6、吸附温度 25℃、吸附时间为 6...     

生物炭对铅离子的吸附性能

以废弃松木屑为原料,采用控制热分解法制备了生物炭。运用BET和FTIR等技术对生物炭进行了表征,考察了生物炭对铅离子的吸附效果,并探讨了吸附机理。表征结果显示,700℃氨气处理的生物炭,其比表面积和总孔体积显著增大。实验结果表明:生物炭对铅离子的吸附效果优于普通活性炭,且以700℃氨气处理的生物炭为最佳;随溶液pH的升高生物炭对铅离子的去除率增大,当pH为4~6时去除效果较好;在溶液pH为6、初始铅离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量为1 g/L、吸附时间为6 h的条件下,700℃氨气处理的生物炭对铅离子的去除率达99%以上;700℃氨气处理的生物炭的Langmuir吸附常数和Freundlich吸附常数远大于普通活性炭和其他工艺的生物炭;铅离子在生物炭上的吸附过程符合拟二级动力学方程。     

Ti-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以发烟硅胶为硅源、钛酸四丁酯为钛源,采用水热合成法制备了一系列不同n(Si)∶n(Ti)的Ti-MCM-41分子筛,采用XRD、UV-Vis、BET及ICP技术对其进行了表征,考察了其对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能及重复使用性能。结果表明:制备的Ti-MCM-41分子筛保持了MCM-41的介孔结构,但随着Ti含量的增加分子筛的比表面积、孔径和总孔体积均降低;在初始Cr(Ⅵ)质量浓度为100 mg/L、Ti-MCM-41分子筛(投料n(Si)∶n(Ti)为40)投加量为1 g/L、吸附时间为60 min、吸附温度为323 K、溶液pH为6的条件下,Cr(Ⅵ)吸附率可达96.3%;Ti-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir等温吸附模型;Ti-MCM-41分子筛的重复使用性能良好。     

煤矸石的改性及其对稀土生产废水中氨氮的吸附

采用热改性、盐酸改性、硫酸改性、碱改性的方法分别制备了4种改性煤矸石吸附剂,研究了吸附工艺条件对4种改性煤矸石吸附剂对稀土生产废水中氨氮去除效果的影响以及吸附机理.实验结果表明:4种改性煤矸石吸附剂吸附氨氮的最佳工艺条件为:吸附剂加入量0.02 g/mL,振荡时间2.5 h,废水pH 7～8;4种吸附剂氨氮去除率大小顺序为:碱改性煤矸石＞硫酸改性煤矸石＞盐酸改性煤矸石＞热改性煤矸石;碱改性煤矸石的氨氮去除率最高,为59.19％;碱改性煤矸石吸附剂对含氨废水中氨氮的吸附较好地符合Langmuir方程和Freundlich方程,在一定程度上符合Temkin方程.     

NaOH改性活性炭的表面特征及吸附甲醛的性能

研究了NaOH改性活性炭(AC)的表面官能团变化特征及其吸附甲醛的性能.实验结果表明:改性AC表面的羧基、酚羟基、内酯基等官能团均与NaOH发生化学反应;质量分数为30%的NaOH溶液对AC表面的清洗作用最大,能将AC表面的杂质基本清除,此时AC表面羧基、酚羟基、内酯基和羰基浓度均达到最大;NaOH溶液质量分数为30%时,改性AC吸附甲醛的效果最好;改性AC表面酚羟基浓度的大小与改性AC吸附甲醛气体穿透时间的长短呈正比.     

水合氧化铁的制备及其吸附性能研究

采用恒pH沉淀法,以NaOH溶液为沉淀剂,在溶液pH为3~9的范围内制得4种水合氧化铁(即水铁矿,Fh)。通过XRD、表面零电荷时pH(pHPZC)的测定、N2吸附-脱附对其进行了表征。研究了溶液pH对Fh的甲基橙去除率的影响。表征结果显示:4种Fh均为2-线Fh;它们的pHPZC为6.7~7.9;溶液pH为5,7,9时制备的Fh(Fh5,Fh7,Fh9)的N2吸附-脱附曲线均为IUPAC定义的第Ⅲ种类型。实验结果表明:4种Fh均在溶液pH为4时对甲基橙去除率最高;当甲基橙初始质量浓度为30 mg/L时,Fh5对甲基橙的去除率最高,为92.8%。Langmuir方程更适合描述Fh5对甲基橙的吸附行为,甲基橙在Fh5上产生单分子层吸附,该吸附是自发、放热的物理吸附过程。     

污泥基生物炭的制备及其对Hg~(2+)的吸附

在添加乙酸钾的条件下将污泥低温热解制备出污泥基生物炭,并将其用于溶液中Hg~(2+)的吸附,考察了Hg~(2+)吸附效果的影响因素,并对吸附机理进行了分析。表征结果显示:热解对污泥有一定的造孔作用,而乙酸钾对孔隙结构的形成影响更大。实验结果表明:在吸附温度为25℃、溶液p H为6、初始Hg~(2+)质量浓度为15 mg/L、污泥基生物炭投加量为6 g/L的条件下,吸附24 h时的Hg~(2+)去除率达97.08%;污泥基生物炭对Hg~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附行为符合Lagergren准二级动力学方程。     

薏米壳生物炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

采用限氧控温热分解法在不同温度下制备了薏米壳生物炭。研究了薏米壳生物炭对低浓度Cr(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理。随碳化温度升高,薏米壳管状通道微孔结构逐渐显现,薏米壳生物炭表面芳香化程度增强。薏米壳生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附行为采用Langmuir等温吸附模型吻合度更高,吸附属于单分子层化学吸附,吸附过程是自发的、熵增吸热反应,吸附过程遵循准二级吸附动力学模型,膜扩散和颗粒内扩散共同控制吸附过程。     

氧化改性对活性炭吸附二苯并噻吩的影响

采用硝酸作为氧化剂,对树脂基球形活性炭(RCS)表面进行氧化改性,分别考察了氧化时间、氧化温度及硝酸浓度对改性RCS吸附脱除油品中二苯并噻吩(DBT)的性能影响.通过N2吸附、Boehm滴定和热重分析等手段对改性前后的RCS进行表征.实验结果表明:较为经济有效的改性工艺条件为硝酸浓度10 mol/L,氧化温度60℃,氧化时间3h;改性RCS的比表面积和总孔体积都有所下降;硝酸改性后,RCS的表面酸性基团含量由0.83 mmol/g提高至3.85 mmol/g;改性前后RCS吸附DBT的等温线可较好地用Freundlich方程进行拟合.