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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
重金属离子废水会对人体健康和环境造成严重威胁,吸附法是去除重金属废水中重金属离子的重要方法.对凹凸棒土(ATP)接枝磁性Fe3O4纳米粒子,再使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行改性,制备了具有良好吸附性能的凹凸棒复合纳米材料吸附剂(ATP-Fe3O4-APTES),并将其用于重金属离子废水的处理.利用FT-IR、 XRD、 SEM及TEM、 BET吸脱附法、 Zeta电位和VSM分析等方法对材料的结构和表面性质进行了分析表征.研究了所制备材料对重金属离子Pb2+的吸附行为,考察了溶液pH、吸附时间、吸附温度和Pb2+初始浓度等因素对材料吸附性能的影响作用,探讨了吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学行为.结果表明,材料对Pb2+的最大吸附容量为129.32 mg·g-1.吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式,表明材料对Pb2+的吸附是单分子层化学吸附;吸...  相似文献   

2.
利用磷溶菌(PSB)对稻壳(RB)和污泥(SB)生物炭进行不同时间的改性,研究了其对水体中Pb2+和Cd2+(1000mg/L)的修复机制.主要通过测定改性生物炭的理化特性和重金属含量,并利用结构方程模型研究了微生物改性生物炭对重金属的吸附机理.结果表明,PSB显著改善生物炭的孔径结构、比表面积BET (增加了12.5%~175.0%)和表面官能团.特别是还增加了生物炭中C和P元素的释放,促进了生物炭表面的生物矿化机制.PSB改性显著提高了生物炭对Pb2+和Cd2+的吸附作用(RB提高:Pb2+=9.5%~34.5%,Cd2+=34.7%~219.9%,SB提高:Pb2+=65.3%~101.3%,Cd2+=106.6%~248.6%).通过Pb和Cd的修复差异,发现不同重金属对微生物的胁迫是导致改性生物炭对重金属的修复反应路径相反的原因.此外,结构方程模型证实6~12h的PSB改性效果最好,且BET不是主要影响因素.不同的生物质炭改性后的修复机制也存在明显差异,孔径结构(Rmax2=0.99)是改性RB的主要吸附途径,化学沉淀(Rmax2=0.99)是改性SB的主要吸附途径.  相似文献   

3.
选取丝瓜络固定颤藻冻干灭活(Freeze-drying-inactivated Oscillatoria lutea Immobilized,FI)和干热灭活(Hot-air-inactivated Oscillatoria lutea Immobilized,HI)为吸附剂,以游离冻干灭活(Freeze-drying-inactivated Oscillatoria lutea Free,FF)和游离干热灭活颤藻(Hot-air-inactivated Oscillatoria lutea Free,HF)作对照,考察pH值、时间、Pb2+初始浓度和共存离子对吸附剂吸附溶液中Pb2+的影响及机制.结果表明,FI吸附效果优于HI及对照.pH值、时间、Pb2+初始浓度和共存离子对FI吸附性能的影响与对HI及对照的影响变化趋势一致;FI和HI吸附容量依赖pH值而变化,当pH值为5时,达到峰值;Pb2+初始浓度增加,吸附容量也随着增加,吸附平衡浓度分别为80和60mg/L;吸附平衡时间分别为90和60min;共存离子抑制吸附剂对Pb2+吸附,抑制强弱顺序为:Ca2+>Mg2+>K+>Na+.4种吸附剂对Pb2+的吸附符合准二级动力学方程,吸附过程主要受化学吸附速率影响.FI和FF吸附过程拟合适合Langmuir模型和Freundlich模型,而HI对Pb2+的吸附过程符合Langmuir模型,HF对Pb2+的吸附过程符合Freundlich模型.傅里叶红外光谱(FTIR)阐释了FI吸附Pb2+的主要官能团为氨基和羧基,吸附过程中发生了离子交换、静电吸引和络合作用.循环吸附实验显示了FI在工业处理Pb2+中具有很大应用潜力.  相似文献   

4.
水体重金属污染愈发严重,其中Pb2+是毒害性大的重金属之一。该文成功地制备了一种钢渣-锰渣复合陶粒(SS-MS),并利用自制吸附柱进行动态试验过程中,对吸附Pb2+的可行性进行了深入的研究。SS-MS对Pb2+的吸附符合Langmuir吸附方程(R2=0.999)和McKay二级动力学模型(R2=0.979 4),说明SS-MS吸附铅离子主要利用单层化学吸附。研究了动态吸附过程中的吸附柱和初始浓度的影响,结果表明:随着初始浓度的降低和吸附柱高的升高,吸附能力呈增加的趋势,在适当的环境条件下达到了较高的吸附能力。采用Thomas、Yoon-Nelson、BDST模型进行分析,Thomas模型和Yoon-Nelson模型的相关系数R2>0.92,BDST模型在h=5 cm时相关系数R2值为0.997 89。并通过SEM-EDS探究微观变化,阐明了吸附机理。因此,SS-MS被认为是一种具有良好性能的吸附材料,特别是来自受污染位点的Pb...  相似文献   

5.
作者设计了一种含有表面衍生官能团的生物质材料,用于吸附印染、脱硫等废水中的可溶性铅污染。在500℃热解下,采用熔盐法制备生物炭材料,其产率接近40%,具备介孔/大孔杂化特性,比表面积接近300 m2/g。通过高锰酸钾改性,发现其对Pb2+的最大吸附量可以达到商业活性炭的8倍。研究初始pH、吸附时间、污染物浓度等因素对生物炭吸附Pb2+的影响,发现生物炭对Pb2+的吸附倾向遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。结合生物炭吸附剂使用前后的材料表征,阐述了包括静电作用、π-π作用、离子交换和络合作用在内的吸附机制。研究结果还表明生物炭BC-B在酸性条件下可以快速有效地吸附Pb2+,在生物炭投加量=0.5 g/L、[Pb2+]=400 mg/L、pH=7的条件下对Pb2+的最大吸附量达到440.0 mg/g。同时循环再生实验和工业废水应用实验证明,该生物炭在治理含重金属的酸性工业废水中具有潜力。  相似文献   

6.
改性后的沸石材料,可大幅度提高其对金属离子的吸附量,在治理环境污染方面具有巨大的潜力。高锰酸钾和硫酸锰反应生成的二氧化锰包裹在沸石表面,可大大提高其吸附性能,最终达到吸附废水中重金属的目的。研究了二氧化锰改性沸石对废水中Pb2+吸附性能的影响因素,如沸石与二氧化锰投料比、反应时间、溶液pH值、反应温度、Pb2+初始浓度等,并探讨了其吸附机理。试验结果表明:二氧化锰改性沸石对废水中Pb2+的吸附效果随着沸石与二氧化锰投料比的增加而提高,平衡吸附时间为12 h,吸附反应的最佳溶液pH值为5~6;二氧化锰改性沸石对废水中Pb2+的吸附为自发的吸热反应,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,说明为单配体吸附模式;红外光谱分析发现,-OH是影响二氧化锰改性沸石吸附废水中Pb2+的主要官能团;低浓度腐殖酸对二氧化锰改性沸石吸附废水中Pb2+的影响较小,不产生竞争吸附。  相似文献   

7.
基于微晶纤维素负载有效官能团对Pb2+进行还原与吸附,以微晶纤维素(Microcrystalline cellulose, MCC)为原料,采用氧化接枝法制备羧基-氨基改性微晶纤维素(Carboxyl-amino modified microcrystalline cellulose, CA-MCC)。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)进行表征,研究了CA-MCC吸附剂对水体中Pb2+的去除效果。结果表明:CA-MCC的去除效果与Pb2+浓度呈正相关,Pb2+浓度为100 mg/L时的去除率最高,达到47.5%;在初始Pb2+浓度为20 mg/L的条件下,吸附剂质量与废水体积比(m/V)为1∶3 000时可达最高去除率(53.56%),配比为1∶4 000时可以达到最高吸附容量(37.7 mg/g);与微米级纤维素颗粒相比,粒径小、比表面积大的纳米纤维素有广阔的应用空间。  相似文献   

8.
分别以惰性介质(土、砂)和强化介质(给水厂污泥、铁锰复合氧化物)为研究对象,考察道路径流溶解性有机物(DOM)存在对生物滞留介质吸附去除Cu2+和Pb2+过程的影响,并揭示其主要响应组分及作用机制.结果表明,径流DOM、DOM各分子量组分和各化学组分均可抑制惰性生物滞留介质对Cu2+和Pb2+的吸附去除,促进强化生物滞留介质对两者的吸附去除;其中,径流DOM中<1kDa分子量组分和亲水性组分对惰性介质吸附去除Cu2+和Pb2+的抑制作用最明显、对强化介质吸附去除Cu2+和Pb2+的促进作用也最明显,是影响生物滞留介质对Cu2+和Pb2+吸附过程的关键DOM组分.<1kDa分子量组分存在使砂介质对Cu2+和Pb2+的吸附量减少了62.96%和83.70%,使铁锰复合氧化物介质对Cu2+和Pb2+吸附量增加了81.16%和4.67%;亲水性组分存在使土介质对Cu2+和Pb2+的吸附量最高减少了41.43%和69.12%,使给水厂污泥介质对Cu2+和Pb2+的吸附量最高增加了32.35%和39.06%.  相似文献   

9.
为阐明水化学条件对微塑料和重金属运移的影响,初步明确两种环境污染物共运移过程中的耦合效应及其对环境条件的响应机制,研究了背景电解质离子不同价态和浓度组成条件下1μm聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)和Pb2+在饱和一维砂柱中的单独及共迁移行为.结果表明:背景离子浓度的增加或价态的升高均会抑制PS-MPs的单独运移能力,当Na+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了1348kT;当Ca2+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了956kT.PS-MPs/Pb2+二元体系中Pb2+能降低PS-MPs的迁移能力,背景离子浓度和价态的提升可削弱Pb2+对PS-MPs运移能力的抑制性.当Na+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了1100kT;当Ca2+浓度从1mmol/L增加到100mmol/L,PS-MPs和石英砂之间的排斥势垒下降了543kT.背景离子浓度的增加或价态的升高能促进Pb2+的单独运移能力.PS-MPs/Pb2+二元体系中,PS-MPs能够促进Pb2+的运移,背景离子浓度较低时,PS-MPs负载Pb2+的迁移率较高,反之亦然.对于PS-MPs和Pb2+单运移体系,背景阳离子浓度和价态的提升可进一步屏蔽PS-MPs及石英砂表面负电荷,竞争吸附石英砂表面结合位点,抑制PS-MPs运移,促进Pb2+运移;对于PS-MPs和Pb2+共运移体系,背景离子浓度和价态的提升可通过调节Pb2+与PS-MPs及石英砂表面的相互作用,削弱Pb2+对PS-MPs迁移能力的抑制作用.背景离子对PS-MPs表面位点的竞争吸附及对电荷的屏蔽效应影响PS-MPs对Pb2+的负载迁移能力.  相似文献   

10.
基于硫化物与汞亲和性较强的特性,构建了SnS2/α-Al2O3复合型除汞吸附剂材料.实验结果表明,该复合材料对Hg2+的最大吸附容量可达950mg/g,其吸附效果不受pH值(酸性pH=1~6)影响,汞浓度为65mg/L时,均能达到近100%的汞去除效率.同时,吸附过程不会受其他金属离子(Cd2+、Cr3+、Zn2+、Cu2+、Pb2+、Ni2+、Co2+等)的强烈干扰,汞浓度为1mmol/L条件下,汞的去除速率及效率均未有很大差距.吸附过程未有大量Sn2+析出,证明了该复合材料的酸性稳定性.通过吸附动力学以及吸附机制研究表明,该吸附过程为单层化学吸附.通过盐酸溶液浸泡洗涤,可以实现SnS2/α-Al2O3复合材料的再生和循环使用.  相似文献   

11.
卢予沈  宗莉  于惠  牟斌  王爱勤 《环境科学》2021,42(11):5450-5459
由金属离子及其类似物可控合成的层状双金属氢氧化物具有丰富的层间离子和表面官能团,因而在吸附方面得到了广泛研究,但吸附-脱附应用方式会对环境造成二次污染.将吸附刚果红的层状双金属氢氧化物通过煅烧碳化制备混合金属氧化物/碳复合材料,详细研究了对水溶液中重金属离子Pb(Ⅱ)的吸附性能.结果表明,混合金属氧化物/碳复合材料对Pb(Ⅱ)具有较快的吸附速率和较高的吸附容量.30 min内吸附量即可达到150 mg·g-1以上,同时,其吸附量随层状双金属氢氧化物中引入Mg2+含量的增加而增加,最大达到368 mg·g-1.混合金属氧化物/碳复合材料对Pb(Ⅱ)的去除机制主要是表面诱导生成难溶物Pb3(CO3)2(OH)2.研究结果为混合金属氧化物/碳复合材料对含铅土壤的修复奠定了应用基础.  相似文献   

12.
在水解法合成二氧化钛(TiO2)过程中,同步利用共沉淀方法以不同的方式在TiO2结构中赋予含P和含Fe基团,制备出铁基磷酸化复合材料P-FeN-TiO2和FeP-TiO2,并借助SEM、EDS和FTIR等表征分析材料吸附前后的结构形貌、元素组成和基团构成等.然后,在不同的pH值、温度和溶液初始浓度等条件下开展材料吸附水体中Cd(Ⅱ)的性能测试.结果表明,在pH值为6时,P-FeN-TiO2和FeP-TiO2对Cd(Ⅱ)吸附性能最佳,其最大理论吸附量分别为62.50 mg·g-1和4.37 mg·g-1.相比而言,P-FeN-TiO2的吸附性能要优于FeP-TiO2.它们均属于以化学反应为主的单分子层吸附,且吸附容量随着温度升高而增加.由于重金属离子富集系数的差异性,在存在其他重金属离子的情况下,复合材料竞争吸附的顺序为Pb(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ).最后...  相似文献   

13.
选用水稻秸秆作为原料,采用强氧化剂和氢氧化物(KMnO4、KOH和H2O2)进行改性.通过静态吸附试验,研究了改性秸秆的表面特性以及初始镉(Cd)浓度、pH值和固液比等因素对其吸附性能的影响.同时,运用电位滴定、等温吸附模型和吸附动力学模型来深入探讨其吸附机制.结果表明,KMnO4为最佳改性试剂,改性后显著增强了秸秆对Cd2+的吸附性能,较原始秸秆提高了1.19~3.46倍.KMnO4改性导致秸秆表面负载更多的锰氧化物,增加了其表面的羧基、羟基、氨基及总官能团数量.原始秸秆和KMnO4改性秸秆对Cd2+的吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir模型,这表明秸秆吸附以单分子层化学吸附为主导.此外,KMnO4改性秸秆对Cd2+的吸附性能受pH影响较小,且具备出色的抗离子干扰性能,在不同pH值和复杂离子共存条件下,能够高效去除重金属污染废水中的Cd2+  相似文献   

14.
以修复土壤中重金属污染物为目标,开展以石英砂为多孔介质材料,氧化石墨烯为吸附剂,在改变重金属种类、重金属污染物浓度、注入氧化石墨烯浓度和渗流速度条件下的土柱穿透试验.首先,对单一重金属的迁移特性及氧化石墨烯对重金属的去除效果和固化机制进行研究.试验表明,改变渗流速度对单一重金属离子(Pb2+和Cd2+)的迁移影响较小.氧化石墨烯穿透污染土柱时,低重金属污染浓度和高渗流速度会促进氧化石墨烯的迁移,进而促进重金属污染物的迁移.氧化石墨烯对重金属离子(Pb2+和Cd2+)有很好的去除及固化效果,对铅离子和镉离子的最大固化率为88.2%和63.9%.其次,通过SEM、FTIR、Zeta电势试验发现,氧化石墨烯对重金属离子的吸附机理主要是静电吸引、离子交换和表面络合.通过DLVO理论计算结果可知,负载重金属的氧化石墨烯相较于未负载重金属的氧化石墨烯更易固化在土壤中,其中负载镉离子的氧化石墨烯比负载铅离子的氧化石墨烯更容易固化在土壤中.  相似文献   

15.
利用聚乙烯醇、膨润土包埋固定一种广泛分布的荒漠丝状蓝藻——具鞘微鞘藻,通过正交试验考察了聚乙烯醇(PVA)、膨润土、蓝藻藻粉和交联时间等用于复合材料制备的最佳参数配比,并研究了这种复合材料对Cu2+的吸附特性.结果表明,PVA-膨润土-蓝藻复合固定化小球(MIBB)最佳制备条件为PVA 8%、膨润土2%、蓝藻3 g·L-1、交联时间12 h,此条件下吸附率高达99.12%.单因素吸附实验表明,MIBB吸附Cu2+的最佳条件为投加量4%、pH 5.5、温度30℃,MIBB对Cu2+的吸附率随着Cu2+初始浓度的增加而降低,吸附量则随Cu2+初始浓度的增加而升高;整个吸附过程可分为快速吸附(前8 h)和慢速积累与吸附平衡(8~24 h)两个阶段.相比于蓝藻小球(CB)、膨润土小球(BB)和空白对照小球(CKB),MIBB对Cu2+具有更好的吸附性能.吸附等温模型拟合发现,MIBB对Cu2+的吸附符合Langmuir、...  相似文献   

16.
采用超声共沉淀法制备羟基磷灰石(HAP),用海藻酸钙固定羟基磷灰石制得吸附剂(SA/HAP-1.5),考察SA/HAP-1.5吸附剂对Pb2+吸附性能。研究结果表明,当Pb2+初始质量浓度分别为1000 mg/L、1200 mg/L和1500 mg/L,pH=6.0,SA/HAP-1.5投加量为2 g/L,吸附时间为60 min时,吸附量分别为508.89 mg/g、615.53 mg/g、766.79 mg/g。SA/HAP-1.5对Pb2+的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,吸附主要为单分子层的化学吸附。热力学模型拟合得ΔH为19.98 kJ·mol-1,ΔS为157.57 J·mol-1·k-1,吸附是自发过程。SA/HAP-1.5经过4次再生循环使用依然表现出优异吸附性能。  相似文献   

17.
酸改性处理常被用于生物炭的改性过程,但也存在酸消耗量大、废液处理难和成本高等问题.利用热解过程直接改性提高生物炭重金属的去除效果、降低改性成本,是未来实现改性生物炭广泛使用的重要前提.为评估CO2气氛热解法在生物炭制备和应用方面的优势和潜力,对CO2气氛热解与HNO3改性生物炭对Pb2+的去除性能进行对比分析.采用元素分析、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对生物炭的元素组成和结构特性进行表征.结果表明,500℃热解条件下,HNO3改性的生物炭产生了较多的C=O和O=C—O—等羧基类官能团,并引入了—NO(2(asy))和—NO(2(sym))基团,提高了生物炭的表面活性和络合能力.CO2气氛制备生物炭中含有较多的金属碳酸盐,可通过离子交换和共沉淀作用吸附去除Pb2+.此外,CO2改性生物炭具有较大的比表面积和更优的微孔结构,有利于Pb2+...  相似文献   

18.
复合淋洗条件下农用地耕作层土壤去镉效率及其功能调节   总被引:1,自引:1,他引:0  
为探究中(重)度重金属元素镉(Cd)污染农用地土壤淋洗修复的可行性,采用土柱模拟原位淋洗的方法,选择柠檬酸(CA)+氯化铁(FeCl3)复合淋洗剂,在最佳浓度组合及淋洗剂添加量下,探究Cd在耕作层及其以下剖面层的分布特征,同时考察淋洗过程对土壤健康质量的影响及生物质炭的调节效果.结果表明:(1)0.1 mol·L-1 CA与0.01mol·L-1 FeCl3是最佳浓度组合,此浓度组合下,当淋洗剂添加量为9孔隙体积时,淋洗后20 cm土柱中Cd含量低于供试土壤相应pH值的风险筛选值0.4 mg·kg-1(GB 15618-2018).(2)最佳淋洗条件下,60 cm土柱中Cd的纵向分布结果表明,淋洗后随土层深度增加总Cd含量依次递增,且土柱淋出液中含有一定量Cd,淋洗过程促进了Cd向下迁移.复合淋洗后土壤有效态Cd含量也随土层深度的增加而增加,这部分归因于不同土层可交换态及碳酸盐结合态Cd含量的变化.(3)CA+FeCl3复合淋洗可导致土壤部分健康指标及酶活...  相似文献   

19.
采用水浴法合成了具有孔道结构、高稳定性和多活性位点的固体吸附材料UiO-66-(COOH)2.通过考察接触时间、温度、起始浓度、干扰离子等因素,评估了UiO-66-(COOH)2对放射性铯离子(Cs+)的吸附性能.试验表明,吸附过程遵循二级动力学和Langmuir吸附等温线模型,在313 K条件下,最佳吸附容量和去除率分别达到90 mg·g-1和60%.结构表征验证了吸附过程是在Cs+与有机连接体中羧酸根的质子交换以及与金属节点的离子交换的共同作用下进行的.值得注意的是,材料吸附Cs+后仍能保持其化学和热稳定性;同时,在钠和钾干扰离子共存时,UiO-66-(COOH)2对Cs+仍表现出较高的选择性(SCs/M=5)和去除效率(58%).本文的研究结果可为用于核废水处理、放射性污染和放射性同位素回收的新型材料的设计提供重要参考与借鉴.  相似文献   

20.
以稻草秸秆为原料,分别通过水热炭化和热解炭化制备生物质炭(分别记为RS-HC和RS-BC),并采用不同的洗涤剂(蒸馏水、乙醇、四氢呋喃)对水热炭进行洗涤,分别记为RS-HC1、RS-HC2和RS-HC3.探究了吸附时间、Cd2+初始浓度和溶液pH值对4种生物质炭吸附性能的影响.结果表明:4种生物质炭对Cd2+的吸附均符合准二级动力学方程,表明吸附过程主要受化学吸附速率控制;RS-HC对不同浓度下Cd2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,但对于RS-BC,Langmuir方程和Freundlich方程的拟合效果都比较好(R2>0.93),说明水热炭对Cd2+的吸附多为单分子层吸附,而Cd2+在热解炭上的吸附则是多分子层吸附和单分子层吸附共同作用的结果;4种生物质炭的平衡吸附容量排序为:RS-BC>RS-HC3>RS-HC2&g...  相似文献   

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