阴/阳离子有机膨润土制备及其对苯酚吸附性能的实验研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对辽宁黑山钙基膨润土进行不同工艺的阴/阳离子有机膨润土制备,并探讨其对被苯酚污染的地下水的吸附机理及其影响因素,为阴/阳离子有机膨润土在污染地下水修复新技术--渗透反应格栅(PRB)中应用的可行性提供必要的技术参数.研究结果表明,制备阴/阳离子有机膨润土的最佳工艺是加入3.0%(质量分数)的Na2CO3钠化,以120CTMAB/15SDS的投加量对其进行阴/阳离子有机改性;阴/阳离子有机膨润土对水中有机物具有协同去除效应;阴/阳离子有机膨润土Na-ACOMMT对苯酚吸附的最佳条件是投加60 g/L、80～100目的Na-ACOMMT,在温度20℃、pH为6～8、振荡转速200 r/min的条件下振荡30 min,此时苯酚的去除率高达78.74%,且吸附等温线符合Langmuir和Freundlich方程;Na-ACOMMT可通过多次吸附(累积吸附量为0.045 9 mg/g)达到降低成本的目的.但是Na-ACOMMT吸附被苯酚污染的地下水时,可能会有微量阴/阳离子表面活性剂的解吸.     

HDTMA改性粉煤灰吸附酸性嫩黄染料废水

使用HDTMA（十六烷基三甲基溴化铵）对粉煤灰(FA)进行改性,并使用改性后粉煤灰（MFA）吸附处理酸性嫩黄染料废水。研究发现,由于改性剂HDTMA被涂敷在粉煤灰表面,使粉煤灰表面电性改变,大大增强了对酸性嫩黄的处理效果,酸性嫩黄去除率可由13.2％提高到95％以上。实验结果还表明,当染料浓度为50 mg/L时,100 mL染料中MFA的最佳投加量为700 mg;pH值对吸附效果没有显著影响;低温有利于吸附。HDTMA改性粉煤灰对酸性嫩黄染料的吸附规律可用Langmuir吸附等温式描述。     

固定化改性蒙脱土对苯酚吸附性能的研究

利用十六烷基三甲基溴化铵对天然蒙脱土进行改性，并用聚乙烯醇对改性蒙脱土进行固定化处理，然后进行柱状吸附和振荡条件的吸附试验。研究结果表明，HDTMA改性蒙脱土固定化后能有效吸附苯酚，不同环境条件对苯酚的柱状吸附能力产生不同的影响。在pH4～8的范围内，固定化改性蒙脱土对苯酚的吸附效果无显著性差异，pH在10以上．其吸附能力明显下降；温度对吸附效果影响不大；进水苯酚浓度越高，改性蒙脱土对苯酚的吸附量越大，但出水苯酚浓度也高；苯酚的流速越小，吸附容量越高，吸附效果越好。     

腐殖酸、细颗粒泥沙对粉末活性炭吸附苯酚特性影响的研究

通过一系列实验,探讨了粉末活性炭吸附水中苯酚时,腐殖酸(HA)浓度和细颗粒泥沙用量对苯酚吸附量和去除率的影响.实验结果表明:在中性条件下,随着HA浓度的增加,粉末活性炭对苯酚的吸附量减少;在不同质量细颗粒泥沙的影响下,苯酚的去除率基本不变;在未加HA时,粉末活性炭对苯酚的吸附行为用Langmuir吸附等温式拟合效果最好,对苯酚的最大吸附量为150.60 mg/g,而在有HA存在时,粉末活性炭对苯酚的吸附行为用Freundlich吸附等温式拟合效果最好,对苯酚的最大吸附量为28.49 mg/g.     

酚类化合物在2-羧基苯甲酰基修饰的超高交联树脂上的吸附

合成了一种用来吸附和去除水溶液中酚类化合物的2-羧基苯甲酰基修饰的超高交联吸附树脂(ZH-01)，并从动力学和吸附容量角度比较了XAD-4、AM-1和ZH-01分别吸附浓度为800mg／L苯酚的情况。实验结果表明，ZH-01吸附剂有利于吸附苯酚、对甲苯酚和对硝基苯酚之类的酚类化合物。动力学和热力学研究都得到了相同的结果：ZH-01对苯酚和对甲苯酚吸附是化学吸附的过渡状态，而对对硝基苯酚的吸附是一种物理吸附过程，并且显示了ZH-01表面均孔特性。苯酚在ZH-01上的小柱吸附研究表明了吸附穿透容量和总吸附量分别为2．38mmol／g和3．05mmol／g，溶剂甲醇对吸附在ZH-01上苯酚的脱附效果较好。     

活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚及其脱附研究

采用新型高效吸附剂——活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚，对其吸附和脱附影响因素进行了较详细的研究，确定了最佳工艺参数，并对动态吸附一脱附进行了稳定性实验。在最佳的吸附条件下，装填4g活性炭纤维可处理含对硝基苯酚1000mg/L的废水1400mL，出水对硝基苯酚浓度〈2mg／L，达到国家综合污水一级排放标准，活性炭纤维有效吸附量可达349．87mg／g。在最佳脱附条件下，脱附率〉99％，并可从高浓度脱附液中回收对硝基苯酚。稳定性实验表明，吸附-脱附性能稳定，采用活性炭纤维吸附处理对硝基苯酚废水是一种行之有效的处理方法。     

酚类化合物在2-羧基苯甲酰基修饰的超高交联树脂上的吸附

合成了一种用来吸附和去除水溶液中酚类化合物的 2 羧基苯甲酰基修饰的超高交联吸附树脂 (ZH 0 1) ,并从动力学和吸附容量角度比较了XAD 4、AM 1和ZH 0 1分别吸附浓度为 80 0mg/L苯酚的情况。实验结果表明 ,ZH 0 1吸附剂有利于吸附苯酚、对甲苯酚和对硝基苯酚之类的酚类化合物。动力学和热力学研究都得到了相同的结果 :ZH 0 1对苯酚和对甲苯酚吸附是化学吸附的过渡状态 ,而对对硝基苯酚的吸附是一种物理吸附过程 ,并且显示了ZH 0 1表面均孔特性。苯酚在ZH 0 1上的小柱吸附研究表明了吸附穿透容量和总吸附量分别为 2 .38mmol/g和 3.0 5mmol/g ,溶剂甲醇对吸附在ZH 0 1上苯酚的脱附效果较好。     

固定化改性蒙脱土对苯酚吸附性能的研究

利用十六烷基三甲基溴化铵对天然蒙脱土进行改性,并用聚乙烯醇对改性蒙脱土进行固定化处理,然后进行柱状吸附和振荡条件的吸附试验。研究结果表明,HDTMA改性蒙脱土固定化后能有效吸附苯酚,不同环境条件对苯酚的柱状吸附能力产生不同的影响。在pH4~8的范围内,固定化改性蒙脱土对苯酚的吸附效果无显著性差异,pH在10以上,其吸附能力明显下降;温度对吸附效果影响不大;进水苯酚浓度越高,改性蒙脱土对苯酚的吸附量越大,但出水苯酚浓度也高;苯酚的流速越小,吸附容量越高,吸附效果越好。     

水溶液中腐殖酸和苯酚在ZH-02树脂上的双组分吸附

通过苯甲酰基修饰的苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂ZH-02对水中腐殖酸和苯酚进行了单组分和双组分的静态吸附.结果表明,在腐殖酸为主要吸附质的二元组分溶液中,对苯酚的吸附量的影响可以利用IAST模型进行预测;而在不存在主要吸附质的二元溶液中,可以用单组分体系的平衡吸附量近似预算双组分竞争体系时各组分的平衡吸附量.     

KH-560交联壳聚糖固载β-环糊精薄膜对硝基苯酚的吸附行为

研究了KH-560交联壳聚糖固载β-环糊精薄膜对4-硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚和2,4,6-三硝基苯酚的吸附行为,测定了吸附质浓度、pH、温度和吸附时间对其吸附性能的影响,并进行了热力学拟合。研究结果表明,在中性条件下,298K下吸附4-硝基苯酚在40min时可以达到平衡;随着硝基数目的增加,吸附量增大;随着温度的升高,吸附量减小;吸附过程用Langmuir模型描述更合适。     

水羟锰矿去除地下水中苯酚的影响因素及机理

采用合成水羟锰矿去除苯酚,分别研究了初始pH、投加量、初始浓度、温度和溶解氧对水羟锰矿去除苯酚的影响,并对去除机理、等温吸附过程和动力学进行了研究。结果表明,pH对水羟锰矿去除苯酚的影响最大,去除率随着pH的降低而增加,强酸性条件下水羟锰矿能快速将苯酚氧化为对苯醌,但并不能将对苯醌氧化完全,反应过程满足准一级反应动力学;pH≥4.0时水羟锰矿主要靠吸附作用去除苯酚。中性条件下,增加水羟锰矿的投加量、升高反应温度和增加溶解氧浓度能够提高水羟锰矿对苯酚的去除率,水羟锰矿对苯酚的吸附过程符Langmuir等温吸附模型和准一级吸附动力学方程,最大吸附量为63.29 mg·g~(-1),是一种优良的吸附材料,可用于地下水中苯酚的去除。     

煤质炭制备条件的优化及对酚类吸附性能与吸附动力学

KOH为活化剂,正交实验方法优化了煤质炭的制备条件。对2种酚类有机物苯酚、氯苯酚进行了静态吸附,观察了温度、时间、初始浓度及投加量对吸附性能的影响,优化了吸附条件。实验数据与Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等温线进行了拟合,并对准一级、准二级动力学模型和内扩散模型拟合。结果表明,优化得煤质炭制备条件为:碱碳质量比3∶1,浸泡时间12 h,活化时间80 min,活化温度800℃。在温度为25℃,投加量为0.05 g时,苯酚的平衡时间为60 min,初始浓度为200 mg/L时的吸附量为58.89 mg/g;氯苯酚的吸附平衡时间为90 min,初始浓度为300 mg/L时的吸附量为84.32 mg/g。煤质炭对苯酚的吸附过程与Langmuir吸附等温线,氯苯酚的吸附过程与Temkin吸附等温线拟合得较好。二级动力学模型能够较好地描述这2个吸附过程,且颗粒内扩散不是唯一的速率控制步骤。     

水溶液中腐殖酸和苯酚在ZH-02树脂上的双组分吸附

通过苯甲酰基修饰的苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂ZH-02对水中腐殖酸和苯酚进行了单组分和双组分的静态吸附.结果表明,在腐殖酸为主要吸附质的二元组分溶液中,对苯酚的吸附量的影响可以利用IAST模型进行预测;而在不存在主要吸附质的二元溶液中,可以用单组分体系的平衡吸附量近似预算双组分竞争体系时各组分的平衡吸附量.     

纳米有机膨润土对苯酚的吸附性能研究

通过对天然膨润土改性,制备纳米有机膨润土并用于吸附苯酚,探讨了吸附时间、溶液pH、纳米有机膨润土投加量等因素对苯酚吸附的影响。结果表明,吸附在5 min内快速达到平衡,溶液pH可以影响苯酚在溶液中的状态,是影响苯酚吸附性能的重要因素。纳米有机膨润土吸附苯酚的过程可用伪二级反应动力学方程来描述,伪二级吸附速率常数为1.3 g/(mg.min)。吸附等温线符合Langmuir等温方程,在25℃时,Langmuir理论最大吸附容量可达到536.32 mg/g,吸附热力学参数表明吸附过程是自发的、放热的物理吸附过程。     

H103大孔树脂吸附苯酚性能研究

通过静态吸附实验,研究了不同条件下H103大孔树脂对水中苯酚的吸附性能。结果表明,树脂对水中苯酚的吸附速率较快,60 min内基本达到平衡。树脂对水中苯酚的吸附量随其初始浓度的增加而增加,并呈线性关系。吸附数据采用Freundlich吸附等温线模型拟合结果较好。动态处理某精细化工含酚废水结果表明,室温下固定床流速为3 ...     

硝基修饰的超高交联树脂对酚类化合物的吸附研究

对超高交联聚苯乙烯树脂进行硝基修饰,制得硝基修饰超高交联聚苯乙烯树脂JN-5(简称JN-5).JN-5树脂具有比表面积高、亲水性强等优点.对酚类化合物在水溶液中进行静态吸附研究,平衡吸附试验数据和吸附热力学计算结果都表明,JN-5对4种酚类化合物(对甲基苯酚、苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚)的吸附性能优于大孔吸附树脂XAD-4.这主要得益于JN-5的高比表面积和丰富的微孔结构.动态小柱吸附试验中,在流速4.77mL/h、303K的条件下,JN-5对苯酚的穿透吸附量为2.43mmol/g,总吸附量为3.26mmol/g,吸附后的树脂能用8%(质量分数)的NaOH溶液完全洗脱.     

淀粉微球对苯酚的吸附性能研究

以可溶性淀粉为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,通过反相悬浮聚合得到淀粉微球作为吸附载体,研究了pH、吸附时间、温度对其苯酚吸附性能的影响,以及淀粉微球吸附苯酚的热力学和动力学特性,并利用扫描电镜仪、红外光谱仪对淀粉微球的结构进行了表征。结果表明,淀粉微球粒度分布均匀,表面粗糙多孔,具有相当大的孔容积和比表面积,具有较好的吸附性能;在20℃、pH为5.3时,吸附30 min后,淀粉微球对苯酚的吸附容量达到饱和,最大吸附量为18.71 mg/g;采用准二级吸附动力学方程能更好地描述淀粉微球对苯酚的吸附行为,淀粉微球对苯酚的吸附是以化学吸附为主控步骤的作用过程,淀粉微球对苯酚的吸附主要是通过氢键作用来完成的。     

改性花生壳对苯酚的吸附

以花生壳为原料,使用环氧氯丙烷、二甲胺及吡啶,以N,N-二甲基甲酰胺为反应介质改性花生壳。结果表明:改性花生壳对苯酚的去除效果优于未改性花生壳。在实验条件下,吸附剂的吸附量在溶液pH为9,吸附时间为120 min时达到最大;溶液离子强度对吸附的影响较大。分析了该反应体系的动力学和热力学参数,改性花生壳吸附苯酚过程拟用准二级动力学模型处理,计算得出平衡吸附量与实验值相符。改性花生壳对苯酚的吸附符合Langmuir和Freundlich等温模式,R2均大于0.98,Qmax在84.49～108.76 mg/g之间,Freundlich模式的吸附强度n值在1.211～1.262之间,热力学参数△G、△H、△S表明改性花生壳对苯酚的吸附过程是自发、吸热过程。     

微波再生载苯酚活性炭过程中再生产物分析

研究了载氮气和无载气2种条件下,微波再生载苯酚活性炭过程中再生产物的成分和苯酚随再生过程的去向分布。结果表明,无载气时,微波功率越高,再生反应器内温度越高,吸附质的高温裂解反应越彻底,再生产物以挥发性气体为主,有机质种类很少;而当微波功率较低或载氮气再生时,反应器内温度相对较低,苯酚难以被彻底分解,再生产物中含多种复杂的链状或环状有机物。此外,载氮气时,经气提、挥发而去除的苯酚量约占总吸附量的一半,再生炭上无苯酚残留,活性炭吸附性能可完全恢复乃至优化;无载气时,经挥发而去除的苯酚量只有19.9%,其余大量苯酚则在微波作用下裂解或缩合为其他物质随尾气而去除,且再生炭上仍有少量苯酚未被解吸出来。因此,前者活性炭再生的效果优于后者。     

活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚及其脱附研究

采用新型高效吸附剂--活性炭纤维吸附废水中对硝基苯酚,对其吸附和脱附影响因素进行了较详细的研究,确定了最佳工艺参数,并对动态吸附-脱附进行了稳定性实验.在最佳的吸附条件下,装填4 g活性炭纤维可处理含对硝基苯酚1000 mg/L的废水1400 mL,出水对硝基苯酚浓度＜2 mg/L,达到国家综合污水一级排放标准,活性炭纤维有效吸附量可达349.87 mg/g.在最佳脱附条件下,脱附率＞99%,并可从高浓度脱附液中回收对硝基苯酚.稳定性实验表明,吸附-脱附性能稳定,采用活性炭纤维吸附处理对硝基苯酚废水是一种行之有效的处理方法.