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。     

改性木屑吸附除亚甲基蓝性能

为提高对亚甲基蓝的去除效果,采用热解+NaOH浸泡方法制备了改性木屑,用SEM研究了改性对木屑表面结构的影响,并以该改性木屑为吸附剂,进行了从水溶液中吸附亚甲基蓝的性能研究。研究结果显示,改性木屑表面光滑,并出现多发熔孔。常温下,改性木屑对亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir方程,最大吸附量322.58 mg/g,是原始木屑的10倍,是活性炭的3倍,改性效果显著;对浓度为200 mg/L、pH值为7的亚甲基蓝溶液,改性木屑投加量为0.8 g/L时,去除率达到了99.01%,去除效果理想。吸附动力学符合伪二级速率方程。     

改性棉铃壳对水中刚果红的吸附性能

通过甲醇酯化制备改性棉铃壳吸附剂,利用红外光谱仪、扫描电镜等表征了改性前后棉铃壳表面结构和官能团变化情况,考察了改性棉铃壳投加量、刚果红初始浓度和溶液pH等因素对改性棉铃壳吸附水中刚果红的性能影响,并通过实验分析了改性棉铃壳对水中刚果红吸附动力学。结果表明,改性后棉铃壳表面官能团明显改变,表面光滑、致密。改性棉铃壳对刚果红的吸附效果较未改性棉铃壳明显提高,增加刚果红初始浓度和吸附时间可以增加改性棉铃壳对刚果红的吸附量。在溶液pH为6、吸附剂投加量为20 g·L-1,吸附时间为120 min时,刚果红的去除率可达79.1%。改性棉铃壳对刚果红的吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,吸附过程属于化学吸附,吸收速率受表面扩散和颗粒内扩散控制。     

表面改性活性炭对水中头孢拉定的吸附性能

为了研究改性前后活性炭对水中低浓度头孢拉定的吸附效果,探讨了投加量、初始浓度、温度、pH值和时间对吸附去除率的影响。结果表明,经Fe(NO3)3溶液改性后,活性炭对头孢拉定的吸附能力得到加强;经Fe(NO3)3溶液浸渍改性获得的活性炭对头孢拉定的吸附,能很好地与Langmuir型等温方程拟合,线性相关数达0.98以上;吸附过程符合二级反应动力学描述,线性相关数达0.998以上。     

Adsorption of chloridazon from aqueous solution on modified kerolite-rich materials

The adsorption of chloridazon (5-amine-4-chloro-2-phenylpyridazin-3(2H)-one) on kerolite samples heated at 110°C (K-110), 200°C (K-200), 400°C (K-400), 600°C (K-600) and acid-treated with H₂SO₄ solutions of two different concentrations (0.25 and 0.5 M) (K-0.25 and K-0.5, respectively) from pure water at 25°C has been studied by using batch and column experiments. The adsorption experimental data points were fitted to the Freundlich equation in order to calculate the adsorption capacities (K_f) of the samples; K_f values ranged from 184.7 mg kg^?1 (K-0.5) up to 2253 mg kg^?1 (K-600). This indicated that the heat treatment given to the kerolite greatly increases its adsorption capacity for the herbicide whereas the acid treatment produces a clear decrease in the amount of chloridazon adsorbed. The removal efficiency (R) was also calculated; R values ranging from 52.8% (K-0.5) up to 88.3% (K-600). Thus, the results showed that the 600°C heat-treated kerolite was more effective in relation to adsorption of chloridazon and it might be reasonably used in removing this herbicide from water.     

改性玉米芯吸附溶液中的铀

以KMnO4改性玉米芯为吸附剂来吸附溶液中的铀,并与未改性玉米芯的吸附能力进行比较。考察了玉米芯用量、溶液pH值、铀初始质量浓度以及吸附时间等因素对铀吸附效果的影响。实验结果表明,当溶液pH=5.5、改性玉米芯用量为0.12 g、未改性玉米芯用量为0.2 g、铀初始质量浓度为30 mg/L、接触时间为2.5 h时,改性玉米芯对铀的去除率为93.54%,未改性玉米芯对铀的去除率为59.68%,改性玉米芯对铀的吸附效果明显优于未改性玉米芯。     

改性松针对水体中铅(II)的吸附

探讨了改性松针(GXLsp)作为吸附剂对水体中铅离子的吸附性能,考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量、盐离子浓度、Pb(II)初始浓度及温度对改性松针吸附Pb(II)的影响。利用Langmuir和Freundlich等温线模型对实验数据进行非线性拟合分析,结果表明,Freundlich等温线模型能很好地描述松针对Pb(II)的吸附过程。热力学参数表明吸附是一个自发的吸热过程。改性松针对铅的吸附行为符合拟二级动力学方程,表明吸附过程是以化学吸附为主。在293K时松针对Pb(II)的饱和吸附量为318.3 mg/g,因此,GXLsp可作为一种高效低值生物质吸附剂以去除水体中重金属Pb(II)的污染。     

高锰酸钾改性生物炭对水中噻虫胺吸附性能及机理

以700 ℃热解制备的杉木生物炭(BC)为原料,采用高锰酸钾高温氧化法制备了改性生物炭(MnO_x-BC),考察了其对广泛使用的新烟碱类杀虫剂噻虫胺的强化去除及作用机理。结果表明,高锰酸钾改性生物炭对噻虫胺的去除能力较原始生物炭有所提高,Langmuir模型拟合得到MnO_x-BC对噻虫胺的最大吸附容量达到37 mg·g⁻¹。MnO_x-BC对噻虫胺的吸附动力学符合准二级动力学方程,颗粒内扩散模型拟合显示吸附过程分为3个阶段。MnO_x-BC对噻虫胺的吸附过程属于单分子层吸附,不同pH条件下MnO_x-BC比BC具有更好的吸附稳定性,共存离子Ca²⁺对MnO_x-BC吸附抑制作用大于Na⁺。MnO_x-BC对噻虫胺的吸附机理主要包括孔隙填充、π-π电子供体-受体相互作用、氢键作用和静电作用。     

粉末活性炭对水溶液中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的吸附

采用静态吸附法研究了邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)在粉末活性炭上的吸附性能,探讨了粉末活性炭对DEHP的吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学特征。结果表明,粉末活性炭对DEHP吸附等温线符合Langmuir吸附等温式;分别采用拟一级反应、拟二级反应和颗粒内扩散反应模型对吸附动力学过程进行了拟合,实验数据遵循颗粒内扩散模型;在20、30、40和50℃下,对应的吉布斯自由能(ΔG0)分別为-2.014、-1.441、-0.868和-0.296 kJ/mol,表明该反应自发进行;焓变(ΔH0)<0,证实该反应为放热反应;熵变(ΔS0)<0,说明该吸附反应是熵值减小的过程;吸附活化能Ea=7.234 kJ/mol和粘附概率S*=0.036分别介于5～40 kJ/mol和0～1范围内,表明该吸附过程主要为物理吸附;活性炭吸附前后红外谱图分析,也验证物理吸附为PAC吸附DEHP之主要机制。     

炭化百合杆对废水中苯酚的吸附

采用聚乙二醇活化原材料百合杆,分别在300％和600℃对活化后百合杆进行炭化,制得炭化百合杆,用于吸附废水中的苯酚。实验考察了pH值、吸附时间和吸附质初始浓度对苯酚吸附的影响,采用Langmuir、Freundlich和Dubinin．Radushkevich等温式分别对该吸附过程进行描述,并结合实验数据对比了准一级和准二级动力学模型。结果表明：炭化百合杆对苯酚的吸附过程符合Langmuir等温式和准二级动力学模型,计算了热力学参数（△G、△H和△s）,说明该吸附过程为自发进行。碳化百合杆对苯酚具有良好吸附性能。     

阴离子粘土对水中瓜儿胶的吸附研究

利用实验室制备的镁铝阴离子粘土材料,研究了其吸附水中瓜儿胶的动力学和热力学.结果表明,在瓜儿胶初始质量浓度为20～60 mg/L及温度为298～323 K时,阴离子粘土对水中瓜儿胶的吸附动力学符合准二级速率方程.阴离子枯土对瓜儿胶的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,吸附是吸热反应,吸附量随温度升高而略有增加,但吸附表观活化能只有18.13kJ/mol,说明温度对吸附的影响不显著.实验还表明,阴离子粘土对水中瓜儿胶的吸附性能优于活性炭.     

改性玉米秸秆炭和花生壳炭对溶液中Cd2+的吸附

对玉米秸秆和花生壳炭化制备的生物炭,运用高锰酸钾进行改性,研究其对Cd2+的吸附效果。通过批次吸附实验,考察了两种改性生物炭对Cd2+吸附的初始浓度、pH值、接触时间等因素的影响。结果表明,在pH为6.0,Cd2+浓度为100 mg·L-1,温度为20℃,吸附时间为12 h,吸附剂投加量为1.0 g·L-1条件下,改性玉米秸秆炭和花生壳炭对Cd2+的去除率分别为67.03%和46.10%,与未改性的生物炭相比,吸附率分别提高了3.8倍和6.2倍。改性玉米秸秆炭和花生壳炭对溶液中Cd2+的吸附均符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,最大吸附量分别为68.97和55.55 mg·g-1。两种改性生物炭的吸附行为均符合准二级吸附动力学模型,说明其吸附以化学吸附为主。改性玉米秸秆炭和花生壳炭吸附Cd2+后,可用NaOH溶液进行解吸,解吸4次后,对Cd2+仍有较好的吸附效果,吸附量分别为31.40和24.10 mg·g-1。这说明,高锰酸钾改性玉米秸秆炭和花生壳炭是一种吸附性能高且能够重复利用的去除溶液中Cd2+的吸附材料。     

酸改性泥炭对含亚甲基蓝废水的吸附净化作用

采用稀硝酸对泥炭进行改性处理获得酸改性泥炭,并将其用于处理亚甲基蓝废水。考察初始溶液pH、接触时间、酸改性泥炭投加量和亚甲基蓝溶液初始浓度等因素对酸改性泥炭吸附效果影响。结果表明,初始溶液pH、接触时间、酸改性泥炭投加量和亚甲基蓝溶液初始浓度对酸改性泥炭吸附性能都有一定的影响。在最佳的反应条件下(接触时间为60 min,反应温度为35℃,初始溶液pH为7.12,酸改性泥炭投加量为2 g),亚甲基蓝去除率可达90.88%,其吸附较好地符合Freundlich和Langmuir等温方程,拟合相关系数均大于0.9。通过热力学计算发现,ΔG<0、ΔS>0,表明该吸附反应是自发的、吸热反应。且该吸附过程符合准二级动力学方程(R2=0.98)。     

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。     

粉煤灰吸附除磷的改性研究

研究了粉煤灰的最佳改性条件及其吸附理论模型.获得了粉煤灰用于吸附含磷量为5 mg P/L的模拟二级出水的3种改性的最佳条件(21℃):(1)0.25 mol/L盐酸改性的粉煤灰对磷的去除率为76.0%,出水含1.20 mg P/L;(2)300℃下煅烧的粉煤灰对磷的去除率为93.8%,出水中磷含量达到了0.31 mg P/L;(3)低火(119 W)改性的粉煤灰的磷去除率达95.4%,出水含0.23 mg P/L.试验结果表明:Langmuir方程能很好地解释两种改性粉煤灰的吸附动力学(R2=0.9188,S.E=0.0032),而Simple Elovieh方程在描述两者的吸附动力学试验数据上显示出优越性(R2=0.9427,S.E=0.029).     

乙酰化小麦秸秆吸附水中六价铬

研究了乙酰化小麦秸秆对水中六价铬的吸附特性。用傅里叶红外光谱（FTIR）对改性前后的小麦秸秆进行表征,通过静态序批实验探究了改性小麦秸秆对六价铬的吸附机理及影响因素。FTIR结果显示,改性后小麦秸秆表面乙酰化程度提高,有酯基产生;改性前后的吸附材料表面零电荷点（pHPZC）分别为2.8与6.3,相比于未改性的小麦秸秆,改性后的pHPZC升高;在温度298 K,溶液pH=1时改性小麦秸秆对六价铬的去除率达到最大值78.83%,并且在酸性条件下改性小麦秸秆均能较好的吸附六价铬;Langmuir等温吸附方程能更好的描述吸附过程,在温度298 K和308 K时,最大吸附量分别为240.213 9 mg·g-1和288.082 3 mg·g-1;吸附为吸热自发过程,遵循准二级动力学方程。     

利用质子化的水杨醛接枝壳聚糖吸附水中硫酸根

以水杨醛（邻羟基苯甲醛）接枝壳聚糖为基础制备出质子化改性壳聚糖,研究其对硫酸根离子（SO24-）的吸附性能。通过静态吸附实验进行了吸附条件的优化以及吸附等温方程研究,用扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）对产物进行了表征,并对吸附机理进行了初步探讨。优化的吸附条件为：吸附时间为40min,SO24-溶液初始浓度500mg／L,pH值为5．0,反应温度为35℃;吸附等温方程研究表明,吸附过程符合Langmuir型,吸附容量为107．53mg／g。SEM和红外光谱分析表明：SO24- 主要是被吸附到壳聚糖的氨基上的。     

改性二氧化钛纳米管对水体中磷的吸附

利用硝酸铁对二氧化钛纳米管进行改性,并研究了改性二氧化钛纳米管对水中磷的吸附能力及吸附特征。结果表明,通过对二氧化钛纳米管的改性,提高了其对水中磷的吸附能力,磷去除率随着改性二氧化钛纳米管投加量的增加而提高,原水pH值对磷去除率影响不大;温度升高,磷去除率有所提高。进一步研究表明,改性二氧化钛纳米管对磷的吸附是一个快速吸附过程并可用准二级动力学模型进行很好的描述;热力学研究表明,改性二氧化钛纳米管对磷的吸附符合Freundlich等温吸附模型,ΔG0H0>0说明吸附反应是自发的吸热反应。     

芒果核壳炭的制备及对水中Cr6+的吸附

以芒果核壳为原料通过H3PO4活化制备了新型的吸附剂H3PO4-C。考察了影响该吸附剂对水体中Cr（VI）的去除效果的因素,并研究了吸附动力学特征和吸附过程控制机理。结果表明,芒果壳生物质炭对Cr（VI）具有良好的吸附能力,在25℃下,较佳的吸附条件为：当投加量为3 g·L-1,Cr（VI）初始浓度为50 mg·L-1,溶液pH值为3时,吸附5 h,去除率为93.8%。准一级、准二级动力学模型用来拟合吸附过程,结果表明,准二级动力学符合该吸附过程,吸附速率常数为0.001 3 g·（mg·min）-1。用Langmuir和Freundlich模型描述吸附等温过程,结果说明,该吸附过程服从Langmuir吸附,饱和吸附量为28.571 mg·g-1,内扩散为该吸附过程的限速步骤,内扩散系数D=4.21×10-9 cm2·s-1。     

改性荞麦壳对水溶液中Cu~(2+)离子吸附效果及机理

以柠檬酸对荞麦壳进行化学改性,改性后荞麦壳吸附剂对Cu2+的吸附量增加。研究了不同pH、吸附剂投入量、浓度和时间对吸附效果的影响。在pH值为5.5,Cu2+初始浓度50 mg/L,吸附剂投入量为1 g,吸附时间为120 min的条件下,Cu2+的吸附量达到较大值。通过用改性荞麦壳吸附剂对Cu2+的热力学吸附过程的分析,结果表明,改性荞麦壳吸附剂符合Langmuir吸附等温模式,改性荞麦壳吸附剂对Cu2+的吸附存在化学吸附,改性荞麦壳的最大吸附量可以达2.26 mg/g。研究改性荞麦壳吸附剂吸附Cu2+的动力学特性,吸附动力学行为可用准二级速率方程进行很好的描述,准二级吸附速率常数随温度升高而增大。准一级速率方程和颗粒扩散模型可以较好地描述吸附初始阶段,Cu2+浓度较高,颗粒内扩散;吸附后期,Cu2+浓度较低,受到颗粒外扩散的控制。总之,整个吸附过程可能是多种动力学机理共同作用的结果。