活性矸对硫,氟,铬阴离子吸附的研究

本文对活性矸－硫，活性矸氟－活性矸－铬三种吸附系统进行了研究。结果表明：活性矸静态等温吸附符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温式；静态吸附动力学可用Ｂａｎｇｈａｒｍ吸附速率方程描述。利用Ｂｏｄｙ公式可确定活性矸－氟吸附系统的液相有效扩散系统。     

稀土铈基无机吸附剂对氟的吸附性能

利用稀土铈基无机吸附剂（CFA）对水溶液中的氟进行了静态吸附试验和脱附再生试验，并对其部分物理化学特性表征和除氟机理进行了研究。结果表明：CFA吸附剂对氟的吸附具有较高的动力学特性和罗高的吸附量，较低的pH值有利于对氟的吸附，在平衡pH3-6的范围内对氟的吸附量较高；可以用Freundlich方程表示该静态吸附的吸附等温线；吸附后的吸附剂可以用稀氢氧化钠溶液再生，脱附率达到100％，再生后的活性比达到95％以上。     

土氟静态吸附特性及其影响因素

采用室内试验方法,研究了4种土对氟的静态吸附特性及其影响因素.结果表明:四种土的吸附性能与氟质量浓度的关系用回归方程拟合达极显著的直线正相关水平,土吸附系数差异,表现为中沙<粉土<粉质粘土<粘土.此外,土吸附氟后的平衡溶液pH值随氟加入质量浓度增大而上升,主要是氟与OH-发生交换吸附作用;干扰因素试验中,HCO3对氟吸附有重要影响,随其质量浓度增加而减少,CR、S042-表现不明显;pH值因素试验中,氟的吸附性能随pH值先增加后下降,原因是酸碱条件影响了氟的存在形态,导致土氟吸附性能发生变化.     

两种盐复合改性活性氧化铝对水中氟的吸附特性

采用Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3两种盐对活性氧化铝进行改性,通过静态吸附实验,研究了改性活性氧化铝对水中氟离子的吸附特性及影响因素.改性后的活性氧化铝吸附容量显著提高,25℃下吸附容量达到6.25 mg·g-1.改性活性氧化铝对氟的吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线更符合Langmuir等温吸附规律.吸附过程ΔG0<0、ΔH0>0、ΔS0>0,表明改性吸附剂对氟的吸附是自发的,是吸热、熵增加的反应.吸附最佳p H值为6,吸附过程中,共存PO3-4对吸附效果影响最大.     

低分子有机酸对土壤氟吸附的影响

用等温平衡吸附法研究了柠檬酸、草酸对砂姜黑土和潮土氟吸附的影响 ,提出了有机酸影响氟吸附的可能机理。实验结果表明 ,有机酸对土壤氟吸附有较大的影响 :(1)当有机酸处于低浓度时 ,土壤氟吸附量随浓度升高而增加 ;高浓度时 ,土壤氟吸附量随有机酸浓度升高而降低 ;(2 )在有机酸存在条件下 ,土壤氟的吸附量与平衡氟浓度间呈极显著的直线正相关或负相关     

稀土金属-铝复合金属氧化物对As(Ⅴ)的吸附

本文以介孔氧化铝为载体、稀土金属的硝酸盐为原料制备了稀土金属-铝复合金属氧化物,通过N_2吸脱附等温线对所得稀土金属-铝复合金属氧化物的结构进行表征分析,采用静态吸附实验对所得复合金属氧化物对As(Ⅴ)的吸附性能进行了研究,并就最优吸附剂对As(Ⅴ)的等温吸附和吸附动力学进行了考察.结果表明,嫁接稀土金属之后所得复合金属氧化物仍然保有原来的介孔结构;Y-Al复合氧化物对As(Ⅴ)的吸附性能优于Eu-Al、Pr-Al和Sm-Al复合金属氧化物;最佳Y/MA质量比为1∶10;实验数据经吸附等温式分析发现,Y-Al复合氧化物对As(Ⅴ)的最大吸附容量为62.2 mg·g~(-1);根据吸附动力学方程分析发现,Y-Al复合氧化物对As(Ⅴ)的吸附行为遵从准二级动力学方程,因此吸附过程中"表面反应"是主要速率控制步骤.     

改性天然沸石的除氟性能研究

高效除氟材料的应用能降低饮用水中的氟质量浓度.采用静态吸附实验,比较了天然沸石和实验室制得的氢氧化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁(PFS)改性天然沸石的除氟性能.结果表明,PFS改性的天然沸石具有良好的除氟效果,静态除氟容量可达25 mg·g~(-1).通过动态吸附试验,进一步探讨了饮用水的氟质量浓度、流速、停留时间、床层高度等因素对PFS改性天然沸石除氟性能的影响.研究发现,原水氟质量浓度越低,最佳除氟停留时间越短,PFS改性天然沸石滤柱床层高度越小.当停留时间为68 s,滤柱床层高度为47 mm时,含氟为5.8 mg·L~(-1)的模拟水样经吸附滤柱后,其氟质量浓度降到0.95 mg·L~(-1),低于国家生活饮用水标准的上限值1 mg·L~(-1).当含氟为4.14 mg·L~(-1)时,停留时间缩短为58 s,最小床层高度为40 mm;含氟为2.5 mg·L~(-1)时.停留时间为47 s,最小床层高度为32 mm,出水即可符合国家生活饮用水标准.因此,可根据不同高氟水地区的氟质量浓度来确定停留时间和床层高度,从而确定材料的适宜用量和流量.     

低分子有机酸对土壤氟吸附的影响

用等温平衡吸附法研究了柠檬酸,草酸对砂姜黑土和潮土氟吸附的影响,提出了有机酸影响氟吸附的可能机理,实验结果表明,有机酸对土壤氟吸附有较大的影响：（1）当有机酸处理低浓度时,土壤氟吸附量随浓度升高而增加;高浓度时,土壤氟吸附量随有机酸浓度升高而降低;（2）在有机酸存在条件下,土壤氟的吸附量与平衡氟浓度间呈极显著的直线正相关或负相关。     

活性焦吸附处理五氯酚钠废水

以活性焦为吸附剂,采用静态吸附实验考察活性焦对PCP-Na模拟废水的吸附性能,研究了反应时间、温度、p H值、活性焦用量对吸附效果的影响,采用急性毒性法评价吸附前后废水急性毒性的变化.结果表明,在原始p H下,温度40℃,活性焦用量4 g·L-1,反应时间180 min时,废水中PCP-Na的浓度由100 mg·L-1降为2.92 mg·L-1,去除率97.07%.吸附后废水的急性毒性下降99.09%.PCP-Na在活性焦表面的吸附是拟二级反应,吸附速率常数为2.52×10-2g·mg-1·min-1,其吸附行为可用Langmuir等温线模型进行描述;热力学计算结果表明吸附反应是自发和吸热过程.     

表面接枝聚乙烯亚胺硅胶微粒对铬酸根的吸附特性

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联,将聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在硅胶微粒表面,制得对铬酸根有强吸附作用的复合型吸附材料PEI/SiO2,并对其化学结构进行了表征; 采用静态法研究了PEI/SiO2对铬酸根的吸附性能及脱附性能.结果表明,凭借强烈的静电相互作用, 硅胶表面的聚胺大分子PEI对铬酸根阴离子可产生很强的吸附作用,饱和吸附量可达0.07 g·g-1(pH=6);等温吸附满足Langmuir吸附等温方程; 介质的pH值对吸附作用有很大的影响, pH值愈小,吸附容量愈大;升高温度吸附量减小,表明静电相互作用导致的吸附作用为一放热过程.以NaOH水溶液为洗脱液,吸附在PEI/SiO2表面的铬酸根阴离子很容易被解吸脱附,便于PEI/SiO2的重复使用.     

花生壳对刚果红的吸附性能

采用静态吸附法研究了花生壳用量、粒径,刚果红溶液pH值、初始浓度,吸附时间,温度6个因素对花生壳吸附刚果红的影响.结果表明,花生壳对刚果红的吸附能力随其粒径的减小而增加;随着吸附时间的延长,花生壳对刚果红的去除率增加,90 min时基本达到吸附平衡;在常温下,溶液pH为7.54时,花生壳对刚果红的吸附去除率可达91.2%;花生壳对刚果红的等温吸附较符合Freundlich方程.花生壳可作为吸附去除刚果红的理想功能材料.     

己唑醇在土壤中的吸附-解吸特性

采用批量平衡法和气相色谱法研究了己唑醇在3种土壤中的吸附-解吸特性.结果表明,己唑醇在3种供试土壤中的等温吸附-解吸曲线能较好地符合Freundlich模型,其吸附常数(Kf)分别为0.791、2.274和43.800,显示3种土壤吸附行为存在较大差异.吸附率与土壤有机质含量(OM)、土壤阳离子交换量(CEC)和粘粒含量呈良好相关性.己唑醇在粘土和壤土中的等温吸附线属于L型等温吸附线,砂土中属S型.己唑醇在土壤中的吸附自由能为-5.186—-8.164 kJ.mol-1,表示吸附机理主要为物理吸附.     

磷酸活化粘胶基活性碳纤维吸附甲硫醚的实验研究

不同活化条件下,以磷酸为活化剂制备粘胶基活性碳纤维(VACF),研究VACF对甲硫醚静态吸附的效果.随着活化温度的升高,活性碳纤维对甲硫醚的吸附率增大;碳化活化时间达1h后,活性碳纤维对甲硫醚的吸附性能没有明显变化;活化剂浓度为1:3(磷酸与水体积比)、浸泡的时间为10h时,活性碳纤维对甲硫醚的吸附效果最佳.     

NKY功能化树脂静态吸附混合染料的研究

探讨了NKY功能化树脂对混合染料(活性艳蓝：KN-R和活性艳橙K-GN)的静态吸附行为．结果表明：NKY树脂吸附单组分染料的能力大于其对混合染料的吸附，而且对混合体系中的染料有一定的选择性，吸附KN-R的速率较大．从动力学研究来看，NKY对混合染料的吸附速率其决定步骤是液膜扩散．等温曲线的结果显示，NKY对混合染料中每种组分的吸附行为同吸附单组分体系的类似，同时，随温度的升高，吸附速率常数增大，标准自由能变的绝对值增大。     

镧掺杂纳米材料合成及其高氟选择性吸附特性

采用共沉淀法制备了镧渗杂的纳米镁铝层状双氢氧化物材料(LDHs),获得了一类对氟具有选择性的新型吸附材料.实验表征了LDH、其焙烧产物(LDOs)以及吸附氟后的材料(F-LDHs)的微观形态、体相组成等性质的变化,通过批处理试验和吸附柱试验对其工艺特性及影响因素进行了深入分析.实验结果表明,材料经600℃焙烧10min,在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-),氟浓度为10mg·l~(-1)的配水中投加0.1g LDOs吸附240min,最高除氟率可达93.53%;在含200mg·l~(-1)SO_4~(2-)的氟溶液中,镁铝铜LDOs吸附氟的容量高于镁铝LDOs;吸附柱实验中,14h时出水氟含量小于国家标准(1 mg·l~(-1));共存阴离子对材料的除氟干扰强度排序为:Co_3~(2-)>PO_4~(3-)>NO_3~->Cl~-.材料吸附氟后可用0.5mg·l~(-1)的Na_2CO_3洗脱,并经600℃焙烧10min再生,再生4次后选择性除氟效果稳定.     

脂肪胺-硅胶的制备与其吸附Pb(Ⅱ)性能

该研究以二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸甲酯和乙二胺为原料合成了脂肪胺-硅胶树脂,并利用FTIR、TG对其结构及官能团接枝率进行分析;利用所制备的脂肪胺-硅胶材料进行了重金属离子Pb(Ⅱ)的吸附研究,考察了吸附时间、温度、p H值及重金属离子对吸附的影响,并利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程进行拟合.结果表明,该材料对Pb(Ⅱ)的吸附量达到1.67 mmol·g~(-1);合成树脂对Pb(Ⅱ)的吸附过程可用Langmuir吸附等温方程进行拟合,根据G.E.Boyd方程可知,吸附过程符合液膜扩散控制机理.     

焙烧层状氢氧化镁铝对水溶液中亚硝酸盐的吸附脱除

通过静态吸附实验,研究了焙烧层状氢氧化镁铝(Mg-Al CLDH)对水溶液中NO2-的吸附脱除性能,并用粉末X射线衍射对Mg-Al CLDH吸附前后的结构进行了表征.结果表明,Mg-Al CLDH可有效脱除水溶液中的业硝酸盐(NO2-),对NO2-的脱除是通过"结构记忆"效应实现的,当NO-2初始浓度高达15mgN·l-1时,经0.10g Mg-Al CLDH处理后,溶液中残余浓度小于lmgN·l-1.在293-323 K温度范围内,NO2-在Mg-Al CLDH上的饱和吸附量为17.24-29.94 mgN·g-1,吸附量明显高于其它吸附剂;吸附量随温度的升高而增大,表现为吸热吸附;吸附过程符合Langmuir线性等温方程式.吸附速率随温度的升高而迅速增大,伪二级动力学方程可用来描述其吸附动力学过程;吸附Ea为109.94 kJ·mol-1,Mg-Al CLDH对NO2-的吸附主要是化学吸附,Mg-Al CLDH对NO2-的脱除率基本不受溶液初始pH值的影响,吸附量随离子强度的增大而减小,正交实验结果显示溶液初始浓度是影响吸附量的最主要因素.     

废弃茶叶吸附剂去除水中的氟离子

地热温泉常含有高浓度的氟,给温泉利用带来不可忽视的环境问题,因此温泉水中氟离子吸附净化处理是重要的研究热点.本文采用废弃茶叶作为吸附剂,氟离子为目标离子,优化了茶叶吸附剂种类、溶液pH对吸附效果的影响.在pH 3、初始浓度为5 mg·L^-1时,大红袍茶叶对氟离子的吸附容量达到0.126 mg·g^-1.进一步考察了吸附剂对氟离子的吸附机制,结果表明,氟离子吸附符合Pseudo-secondorder动力学模型,等温线符合Freundlich模型,氟离子吸附过程主要通过与茶叶中的羟基和羧基活性基团发生交换作用.茶叶氟吸附量虽较其它天然吸附剂略低但无需复杂改性和前处理,具有环境友好,成本低廉,来源丰富,易与获得等优点,在含氟水净化处理具有潜在应用和发展前景.     

湿地沉积物对铊、镉的吸附性能

为了研究广州大学城湾咀头湿地公园(D)和南沙湿地公园(N)表层沉积物对典型重金属铊(Tl)和镉(Cd)吸附性能的研究,采用静态批处理实验,探讨了pH、沉积物中有机质含量、反应时间、Tl(Ⅰ)和Cd(Ⅱ)的初始浓度、温度等因素对吸附的影响.结果表明,溶液初始浓度为10 mg·L~(-1),随溶液初始pH值的升高,沉积物对Tl(Ⅰ)和Cd(Ⅱ)的吸附量增大,在pH 3.0—9.0时,沉积物D和N对Tl(Ⅰ)均达到较大的吸附量,分别为159.5 mg·kg~(-1)和156.7 mg·kg~(-1);在pH值为2.0—6.0时,对Cd(Ⅱ)的吸附急剧增大,沉积物D的吸附量达到了220.1 mg·kg~(-1),沉积物N的值则达到247.8 mg·kg~(-1),当pH6.0时,吸附量呈下降趋势;沉积物中的有机质对Cd(Ⅱ)的吸附有显著影响,对Tl(Ⅰ)吸附影响程度小于Cd(Ⅱ).动力学实验显示,沉积物对Tl(Ⅰ)和Cd(Ⅱ)的吸附过程迅速,分别在4 h和1 h达到平衡;沉积物对Tl(Ⅰ)和Cd(Ⅱ)的吸附与准二级动力学拟合程度高(R20.99),由此可知该吸附过程为化学吸附.等温吸附实验表明,随Tl(Ⅰ)和Cd(Ⅱ)初始浓度增加,沉积物的吸附量也随之上升,当温度升高时,沉积物对Cd(Ⅱ)的吸附量增大,对Tl(Ⅰ)的吸附效果则相反;沉积物对Tl(Ⅰ)和Cd(Ⅱ)的吸附效果用Langmuir和Freundlich方程拟合均较好.     

NaCl改性人造沸石去除废水中氨氮的性能及其影响因素

采用NaCl溶液对人造沸石进行改性处理,考察NaCl溶液浓度对改性效果的影响.通过表面特征分析、静态吸附试验及吸附等温分析,进一步比较了人造沸石和改性人造沸石对氨氮的吸附去除性能.由X射线衍射(XRD)分析可知,沸石经改性后表面变粗糙,同时出现NaCl晶体特征衍射峰.试验结果表明,1.0 mol·L-1NaCl溶液对人造沸石的改性效果最佳;在沸石用量为1.0 g(50 mL废水)、氨氮浓度为10 mol·L-1、反应时间为40 min、反应温度为25℃和pH值为6.52条件下,改性人造沸石对氨氮的吸附效果最佳,去除率为96.02％.Langmuir和Freundlich吸附等温方程均可较好地拟合2种沸石对氨氮的吸附过程.改性人造沸石对氨氮的吸附饱和容量(21.46 mg·g-1)远大于人造沸石(9.03 mg·g-1).