金属负载活性炭的亚甲基蓝/单宁酸吸附性能

考察了亚甲基蓝和单宁酸在金属负载活性炭表面的吸附行为,并用Langmuir与Freundlich方程对等温吸附线进行拟合。结果表明,亚甲基蓝在活性炭表面倾向于多分子层吸附,而单宁酸则倾向于单分子层吸附;金属负载降低了活性炭对有机污染物的饱和吸附容量,但新建的金属氧化物活性中心可促进单宁酸在低浓度下的吸附。金属负载改性是饮用水深度处理中活性炭滤料改性的重要方向。     

复合污染中Triton X-100在膨润土/水界面上的吸附行为

研究了水溶液中膨润土对非离子表面活性剂Triton X-100(X-100)的吸附,重点探讨了阳离子表面活性剂CPC、阴离子表面活性剂SDBS、中性无机盐NaCl及温度对膨润土吸附TX-100的影响.结果表明,Na基膨润土吸附TX-100的效果好于Ca基膨润土;低浓度CPC对膨润土吸附TX-100具有增强作用,当CPC初始浓度大于l0000 mg·L-1(平衡浓度Ce约为1CMC)时具有抑制作用,当CPC浓度低于3000 mg·L-1(Ce约为0.03CMC)时,TX-100吸附量与CPC浓度成线性正相关.SDBS能显著降低膨润土对TX-100的吸附,原因是溶液中SDBS与TX-100混合胶束的形成能阻止TX-100与膨润土硅氧表面间的氢键作用及在其表面形成胶束.NaCl的存在可以大大提高膨润土对TX-100的吸附,去除率由56%提高到99%以上.膨润土对TX-100的吸附随温度升高吸附量增大,其吸附热为12.68 kJ·mol-1,标准自由能的减小和熵值的增大是TX-100在膨润土上吸附的推动力.实验结果对用膨润土处理含表面活性剂废水具有一定的理论价值.     

酚类化合物的生物吸附特征与其结构关系

选用经处理过的盐泽螺旋藻为吸附剂,研究其对10种酚类化合物的吸附行为。结果表明：盐泽螺旋藻对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、邻氨基酚、对氯酚和2,4-二氯酚6种酚均有不同程度的吸附,用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述时,均呈现良好的线性关系;该6种酚的吸附常数k的对数值与其分子连接性指数（²X^v）呈良好的线性关系;盐泽螺旋藻对其余4种酚（邻甲酚、间羟基酚、间氨基酚、间乙酰氨基酚）均不产生吸附。     

分子筛脱硅对其结构与吸附氨氮性能的影响

为提高分子筛吸附氨氮的能力,采用碱蚀法对4种不同硅铝比ZSM5型分子筛进行脱硅处理,对比了脱硅前后吸附氨氮性能的差异;结合X射线衍射、扫描电镜等分析手段观察了其孔隙与晶体结构、表面形貌的变化,同时借助X射线荧光光谱、傅里叶红外光谱等表征手段分析了其内部元素组成与骨架基团的变化;考察了分子筛脱硅处理对改善其吸附氨氮性能的影响机制.结果表明,分子筛经脱硅后氨氮吸附量大幅提高,硅铝比越大吸附氨氮性能改善越显著,其中,硅铝比最小的ZSM5-27型分子筛脱硅后的氨氮平衡吸附量由5.81mg/g上升至10.44mg/g,上升幅度亦达79.7%;碱蚀脱硅处理有效降低了ZSM5型分子筛的硅铝比,分子筛硅铝比越大降低越显著.分子筛脱硅后,其介孔比表面积与比孔容增加、孔径分布变得宽泛;晶体结构仍保持完整、晶粒形态变得更加清晰规整;离子交换容量增加、硅/铝氧四面体结构单元作用增强.碱蚀法对ZSM5型分子筛具有骨架脱硅补铝、疏通孔道等多重作用,脱硅后分子筛活性位点增加、氨离子扩散阻力下降,吸附性能得到改善.     

紫外辐照引入含氧官能团对生物炭吸附气体和水中苯的影响

以椰壳为原料制备生物炭,采用365 nm紫外光辐照增加吸附剂表面含氧官能团,探究其对生物炭吸附气体和水中苯的影响.理化表征和吸附实验结果表明,生物炭表面含氧官能团增加后,对气体中苯的吸附量提高9.25倍,而对水中苯的吸附量却降低14.64%.生物炭对气体中苯的吸附过程符合Elovich动力学模型,而对水中苯的吸附过程符合准二级动力学模型.含氧官能团的引入使生物炭对气体和水中苯的等温吸附过程从符合Freundlich模型变为符合Langmuir模型.Weber-Morris模型分析认为,增加含氧官能团,可增强生物炭对气体中苯的表面吸附速率,却阻碍了苯从水中向吸附剂颗粒内扩散的过程,水分子与苯竞争吸附是导致生物炭对水中苯吸附量降低的主要原因.     

碳基吸附剂对典型有机防晒剂二苯甲酮-3的吸附性能及热力学研究

针对环境水体中药物及个人护理用品(PPCPs)的污染问题,选择在环境水体中存在的有机紫外防晒剂二苯甲酮-3(BP-3)作为典型污染物,以颗粒活性炭(GAC)、粉末活性炭(PAC)和碳纳米管(CNT)作为吸附剂,考察吸附剂对BP-3的吸附性能、吸附特性和吸附热力学.结果表明:吸附性碳材料对BP-3具有良好的吸附性能,3种碳材料的最大吸附容量排列为:PACGACCNT,其中,PAC的单层最大吸附容量为450.36mg·g-1.Freundlich、Redlich-Peterson和Temkin吸附等温线方程能够较好地拟合吸附数据,Langmuir吸附等温线方程对PAC的吸附拟合效果较好,而对粒径较大的吸附剂(GAC、CNT)的拟合效果不理想.PAC、GAC的吸附过程可以采用一级动力学或者二级动力学模型拟合,而CNT适合采用一级动力学模型来描述.吸附热力学分析表明,PAC、GAC和CNT对BP-3的吸附过程都是自发进行的,其中,PAC和GAC的吸附过程是吸热的,升高温度有利于吸附反应的进行;而CNT的吸附过程是放热的.     

天然沸石结构对合成分子筛吸附脱氮性能影响

针对污水厂尾水深度脱氨问题,从国内几个典型的天然沸石矿床中选取了 4种天然沸石(记为A、B、C、D),运用直接碱溶-水热晶化合成工艺制备分子筛,测定了各自的氨氮吸附性能;并采用XRF、XRD等表征方法,对比分析了 4种天然沸石在元素组成及矿物含量方面的差异,结合4种合成产物的晶体结构、元素组成、表面形貌分析结果,探讨了...     

苯通过活性炭固定床的透出浓度与时间的动态关系

用气相色谱法，测量苯的不同进样浓度，通过活性炭床透出浓度（C）与时间（t)，绘制C-t曲线图。各图形均类似反正切曲线。以曲线对应的函数。建立了反正切函数的线性关系方程C=A Ktg^-1(t-τ），作为数学模型基础。对该方程求时间的导数，获得透出速度分布方程，当C等于进样浓度C0的1/2时，t=τ,有最大速度K，它是吸附剂对吸附物作用的特征常数。为了验证数学模型可靠性，经相关与回归计算。结果显示，透出浓度与时间的反正切值之间，均呈高度正相关（r≥0.9927)。初步认为，建立的C-t方程是可行的，但由于进样浓度不同，方程的有关常数不一样，使之不便应用，然而，由于方程常数K和τ的对数与进样浓度的对数高度线性相关（r≥0.9999)。常数为进样浓度的指数函数，于是，用进样浓度C0代替K和τ，使方程可适应于不同进样浓度下的应用。同时，还讨论了活性炭吸附苯过程中稳定及非稳定吸附的定量关系和相关机理。     

蜂窝活性炭吸/脱附苯系物性能及水汽的影响

以市售蜂窝活性炭为吸附材料,通过氮气吸附等温线和扫描电镜分析活性炭的比表面积、孔径分布和表面孔结构形貌,以评估活性炭吸/脱附苯系物的性能。利用动态吸附评价装置和气相色谱系统评价苯浓度、流速、不同苯系物流经蜂窝活性炭对其吸附容量的影响,并通过程序升温技术研究蜂窝活性炭脱附温度曲线。同时考察了水汽对蜂窝活性炭吸附容量、脱附温度曲线的影响。结果表明：蜂窝活性炭对苯系物的单位饱和吸附容量顺序为二甲苯>甲苯>苯,单位饱和吸附容量为66.5~138.1 mg/g,这可能是因为苯系物的分子尺寸效应影响了吸附容量。苯系物的最佳脱附温度基本维持在175 ℃。水汽的竞争吸附作用可以显著抑制苯的单位饱和吸附容量,引入1.8%的水汽后苯的饱和吸附容量降低了36.3%,这表明水汽占据了部分吸附位点,显著降低了苯的吸附容量。

     

人工湿地基质磷吸附特性与其物理化学性质的关系

对9种垂直流人工湿地基质进行了对磷的等温吸附试验.结果表明,在溶液磷浓度为100～500mg/L条件下,9种基质中以草炭的吸附量为最高,达到2439.56mg/kg;砾石的吸附量最低,仅为188.67mg/kg;其余基质表现出高炉渣土>高炉渣>煤灰渣土>耕层土>煤灰渣>中粗砂土>中粗砂的规律.供试基质的容重和密度与磷吸附量呈极显著性负相关关系;基质的颗粒直径D₈₀和不均匀系数K₈₀与磷吸附量呈显著性正相关关系.基质的CEC、有机质、有效Fe和交换性Al的含量与磷吸附量呈极显著性正相关关系;pH值与磷吸附量呈极显著性负相关关系.     

生物炭降解苯和甲苯混合废气性能研究

该研究以生物炭为过滤介质 ,探讨过滤塔降解气流中苯、甲苯的生物降解性能 .实验表明 ,在总有机负荷低于 3 5 0 g/ (h·m3)、停留时间 1 5～ 90s的实验条件下 ,滤塔对苯和甲苯混合气体有较好的降解性能 ,苯、甲苯的最大削减能力分别为 1 2 0 g/ (h·m3)和 1 5 0 g/ (h·m3) ,甲苯比苯更易被微生物降解 .滤塔中CO2 生成量随苯、甲苯降解量的增加而增加 ,但实验增长速率小于理论增长速率 .菌落分析表明 ,滤塔中微生物主要有真菌、杆菌、芽孢杆菌 ,其中芽孢杆菌为优势菌种 .根据吸附 生物降解机理 ,建立了VOCs去除模型 ,并予以验证 .     

CTMAB-膨润土从水中吸附氯苯类化合物的机理--吸附动力学与热力学

采用批量平衡实验,研究了CTMAB-膨润土从水中吸附4种氯苯类化合物（CBs）的吸附特性,并从动力学及热力学角度探讨了CBs的吸附作用机理．结果表明,吸附过程符合伪二级动力学方程,吸附活化能较小,反应速率较快,达到平衡的时间较短．CBs在CTMAB-膨润土上的吸附符合Linear方程,吸附过程主要由分配作用所致;CBs的辛醇-水分配系数越大,其在CTMAB-膨润土中的分配系数Kd也越大．另外,CTMAB-膨润土的有机碳含量越高,其对CBs的Kd也越大．CBs在CTMAB-膨润土上的吸附是一个放热过程,同时伴随着熵值的增加,在288—308K范围内,反应的吉布斯自由能变小,表明主要吸附作用力为疏水键力,吸附反应为自发过程．