粘土矿物与重金属界面反应的研究进展

介绍了3种粘土吸附剂：蒙脱石、高岭石和伊利石对重金属的吸附、脱附等界面反应机理，以及粘土矿物对重金属的选择性及对吸附的影响因素。另外，还探讨了为提高其吸附性能而进行的改性方法。     

粘土矿物与重金属界面反应的研究进展

介绍了3种粘土吸附剂:蒙脱石、高岭石和伊利石对重金属的吸附、脱附等界面反应机理,以及粘土矿物对重金属的选择性及对吸附的影响因素.另外,还探讨了为提高其吸附性能而进行的改性方法.     

活性炭对含铅废水吸附特性研究

采用静态法用活性炭吸附处理含铅废水,考察了活性炭对含铅废水的吸附特性。结果表明:活性炭对铅离子吸附平衡时间为100 m in;吸附等温方程为:Ce/qe=0.4298+0.0594Ce(25℃),该方程符合Langmu ir型吸附模式,不同温度下吸附平衡参数0RL1,表示该吸附为有利吸附。实验数据应用数学模型拟合,二级相关系数R2=0.9998,显示吸附过程动力学与二级动力学模型相关性较好;计算不同温度下各热力学参数:△Hθ大于零、△Gθ小于零,证实该吸附过程是一个自发吸热过程。△Sθ大于零,表明铅离子在固液界面有序性减小、混乱度增大。△Hθ值很小,说明该过程为物理吸附。     

热活化介孔水生苔藓植物化石对水溶液中Cd(Ⅱ)的去除效应

采用热活化技术改性上水石,探讨热活化前后上水石的特征变化和吸附能力,同时考察了热活化后上水石对Cd(Ⅱ)的吸附动力学、吸附热力学及吸附机理。结果表明:(1)热活化后上水石表面形成塌陷和界面缺陷,能提供更多的吸附活性位点来有效提高其吸附能力。(2)上水石经750℃热活化后,吸附量显著提高。其中,750℃热活化后的山东省、山西省上水石的最大吸附量分别为37.20、24.65mg/g。上水石对Cd(Ⅱ)的吸附更符合准二级动力学模型,表明吸附速率由化学吸附控制。Langmuir模型能更好拟合上水石对Cd(Ⅱ)的吸附,反映了该吸附过程是单层吸附。(3)热活化后上水石对Cd(Ⅱ)的吸附机理可归因于形成了CdCO_3、Cd(OH)_2和(Ca,Cd)CO_3的表面沉淀。     

污染物与蒙脱石层间域的界面反应及其环境意义

系统地评述了无机、有机阳离子、农药分子、细菌等环境污染物在蒙脱石层间域中的吸附、脱附、氧化还原、催化降解等界面反应机理 ,并指出它们的环境化学行为对环境的影响和意义     

污染物与蒙脱石层间域的界面反应及其环境意义

系统地评述了无视、有机阳离子、农药分子、细菌等环境污染物在蒙脱石层间域中的吸附、脱附、氧化还原、催化降解等界面反应机理，并指出它们的环境化学行为对环境的影响和意义。     

吸附剂浓度对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响

研究了吸附剂浓度(Cs)对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响。结果表明,随Cs增大,吸附等温线下降,呈现出明显的吸附剂浓度效应(Cs-effect)。采用经典Langmuir和Freundlich吸附等温式对吸附数据进行拟合表明,在给定Cs下,Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附等温线分别符合Langmuir和Freundlich等温式;但这2个等温式不能描述或预测Cseffect,模型参数与Cs有关,与模型理论预测相悖。为解释和描述固/液界面吸附中的Cs-effect,我们近期提出了表面组分活度(SCA)模型,并推导出了Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式。采用SCA模型等温式对吸附数据进行拟合表明,Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式可分别准确地描述Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的Cs-effect结果,证明SCA模型是合理的。     

废弃绿茶对水溶液中Co2+的吸附研究

利用废弃绿茶叶粉末(简称茶叶末)作为吸附剂,考察了pH、温度、时间等对水溶液中Co2+的影响。结果表明:(1)茶叶末对Co2+的吸附量随着pH的上升而上升,其中pH=5.50为最佳。茶叶末对Co2+的吸附量均随时间延长呈现上升趋势,吸附速度先快后慢,吸附最佳时间为90min。(2)不同温度下,茶叶末对Co2+的吸附较好地符合Langmuir模型。该吸附过程是化学离子交换过程,主要发生在重金属离子与羟基、氨基的氢原子之间。(3)茶叶末对Co2+的吸附是自发、放热过程,降温有利于吸附,反应时吸附界面上的混乱度增加。(4)盐酸是很好的解吸介质,解吸率为92.65%。通过灼烧(或燃烧)可以回收水溶液中绝大部分的Co2+,不仅减小了对环境的污染,而且节约了资源。     

无定型水合氧化锰应用于原水混凝处理的研究

以制备的无定型水合氧化锰对实验室配水进行了混凝试验研究,探讨了其在给水处理中应用的可行性;采用多种分析测试技术从粒子的化学组成、比表面积、界面官能团特征、粒子的物相等方面对该水合氧化锰粒子进行了表征.研究表明:该水合氧化锰粒子具有丰富的羟基化表面,比表面积为219.0411 m2/g,是一种无定型水合物,表现了优良的吸附污染物的界面特性;低投量(2 mg)的该水合氧化锰对于实验室配水具有优良的混凝性能,特别适用于高浊度原水的混凝处理.     

pH对沟渠沉积物截留农田排水沟渠中氮、磷的影响研究

通过摇瓶动态实验和箱体静止实验,研究了不同pH条件下沟渠沉积物对农田流失氮、磷的截留效应,分析了pH对氮、磷截留效应及其界面交换作用的影响.结果表明:在实验pH变化范围内,沟渠沉积物对NH 4-N的吸附量和NO-2-N的硝化量以及对TN的截留率都是随着pH的增加而增加;沟渠沉积物对总溶解性磷(TDP)的吸附量随着pH的增加而增加,TP的截留率在5 d前随pH的增加而增加,但在此后基本不发生变化;在不同的pH下,通过影响微生物的活动直接或间接影响氮的界面交换行为,同时pH通过影响沉积物的吸附作用和离子交换作用来影响磷在沉积物-水界面的交换行为.阐明pH对沟渠沉积物氮、磷截留效应的影响有助于掌握氮、磷在农田排水沟渠中的迁移转化机理,从而对控制农业面源污染具有重要的意义.     

核桃果皮基活性炭对甲基橙和酸性品红的吸附性能

采用氯化锌活化法制得核桃果皮基活性炭吸附甲基橙和酸性品红,考察了吸附时间,p H,吸附质初始浓度对吸附性能的影响及吸附热力学和动力学性质。结果表明,核桃果皮基活性炭是吸附甲基橙和酸性品红染料的理想材料;延长吸附时间,去除率和吸附量增加,最佳吸附时间为6 h;减小p H值,去除率和吸附量增加。p H为6时,2种染料的去除率达95%以上,吸附效果较好;增大吸附质初始浓度,去除率降低,吸附量增大,当甲基橙初始浓度为180 mg/L时,吸附基本达到饱和;甲基橙的吸附属于单层吸附,酸性品红的吸附属于多层吸附行为。准二级动力学方程均能较好地解释2种染料的吸附动力学行为。     

树脂与活性炭吸附油气的实验研究

吸附剂的性能对油气吸附分离的效果起着决定性的作用。测定了活性炭和吸附树脂在常温下对油气的静态吸附和脱附特性,比较吸附树脂与活性炭的吸附率、解吸率。实验结果表明,吸附树脂吸附率高,解吸容易。测定了活性炭和吸附树脂对油气的吸附穿透曲线和热效应。实验结果表明,吸附树脂的穿透时间长,温升略低,适于油气吸附分离。同时,利用Yoo...     

粉煤灰及沸石对污泥回流液中磷的吸附研究

以粉煤灰和沸石作为吸附材料,研究了两者在静态吸附、动态吸附及流化吸附3种运行状态下,对模拟污泥回流液中磷的吸附情况.试验结果表明,粉煤灰及沸石在3种吸附状态下,达到吸附平衡时TP去除率大小为静态吸附>流化吸附>动态吸附.静态吸附效果最好,但达到吸附平衡所需时间最长,相对效率较低;动态吸附吸附平衡时间短,但TP去除率较低.通过对比粉煤灰及沸石在3种不同吸附状态下的吸附特点及效果,得出宜采用中等粒级的沸石颗粒流化吸附处理污泥回流液.     

贝壳粉对重金属镉的吸附特征研究

研究了贝壳粉对重金属镉的吸附特征,结果表明:在镉离子质量浓度为100 mg/L时,文石型贝壳粉对镉离子的吸附能力强于方解石型贝壳粉;在文石型贝壳粉中,海虹和毛蚶的贝壳粉对镉离子的吸附性能最强。所有供试贝壳粉对镉离子的吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型,说明该吸附过程为单分子层吸附,既存在物理吸附又存在化学吸附。贝壳粉对镉离子的动力学吸附分为快速吸附和平衡吸附两个阶段。快速吸附阶段时间较短但吸附量大,符合准一级动力学模型;而吸附全过程符合准二级动力学模型,说明贝壳粉的吸附主要在表面进行。     

弱碱性树脂吸附-解吸苦味酸

考察了水中苦味酸在弱碱性离子交换树脂D301R上的吸附与解吸。研究了吸附热力学、动力学特性及吸附机理。结果表明,树脂在pH=2.7～10.2时,吸附能力最好。等温平衡吸附遵循Freundlich模型。吸附过程为吸热、熵增的自发过程。吸附动力学符合Lagergren准二级速率方程,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤,吸附速率常数为7.23×10-5～1.20×10-4g/(mg.min),吸附活化能为19.4 kJ/mol。树脂上吸附的苦味酸可用HNO3+丙酮混合液定量洗脱,洗脱率达99%。静态吸附和脱附的比较结果证实了吸附过程中存在不可逆化学吸附。树脂对苦味酸的吸附主要是通过静电吸附、酸碱络合吸附、氢键吸附等协同作用来完成的。     

竹炭吸附对硝基苯胺的过程与机理研究

研究了竹炭吸附对硝基苯胺的过程影响因子以及吸附过程的动力学、等温线和热力学。结果表明,粒径80~100目的竹炭即可实现对对硝基苯胺的高效吸附,吸附效率为95.65%。竹炭对硝基苯胺的吸附效率随溶液pH值的升高而逐渐下降,当溶液pH值超过7.0以后,下降趋势明显加快,实验条件下,溶液pH=2.0可以获得最佳吸附效果,吸附效率为95.85%,静电作用力和氢键作用力在不同溶液pH值下变化的联合作用是造成吸附效率变化的主要原因。吸附动力学研究结果表明:准二级吸附动力学模型可以很好的拟合3种不同温度下的吸附速率数据;吸附等温线研究结果表明,RedlichPeterson吸附等温线模型可以很好的拟合3种不同温度下的吸附等温线数据,说明吸附过程兼有单分子层吸附和吸附表面异质性的特点;吸附热力学计算结果表明,吉布斯自由能ΔG~0小于零,说明竹炭吸附对硝基苯胺的过程可以自发进行,吸附焓变ΔH~0小于零,说明吸附反应为放热过程,并且吸附焓变数值大于单纯由范德华力引起的吸附放热范围,说明吸附过程中存在多种作用力;吸附熵变ΔS~0大于零,说明吸附过程中体系的混乱度显著增大。     

磷酸根和硫离子在纳米铁表面的竞争吸附

通过纳米铁对磷酸根和硫离子的单吸附和竞争吸附的研究,从吸附动力学和吸附等温线两个方面分析并验证了其吸附特性和模式。分析表明,相对于磷酸根,纳米铁对硫离子的吸附能力更强,在竞争条件下居优势地位。采用准一级和准二级吸附动力学方程对实验数据进行模拟分析,结果表明,纳米铁对磷酸根和硫离子的吸附符合二级动力学方程。吸附等温线分析采用Freundlich和Langmuir吸附等温线方程模拟分析,分析结果表明,纳米铁颗粒对磷酸根的吸附符合Freundlich吸附模式,而对硫离子的吸附符合Langmuir吸附模式。     

花生壳吸附Cu^2＋的动力学和热力学研究

采用平衡吸附法,研究了pH、时间及温度对花生壳吸附水溶液中Cu2 的影响.结果表明,pH显著影响花生壳对Cu2 的吸附,pH为3.00～5.00时,吸附效果最好;初始吸附过程非常快,30 min时即达到最大吸附量的97%左右,其动力学行为更好地符合Lagergren准二级反应动力学模型,随着温度增加,初始吸附速率和平衡吸附量增加.吸附过程的表观活化能(Ea)为17.02 kJ/mol,表明花生壳吸附水溶液中Cu2 是吸热的化学过程.吸附活化熵为负值,表明Cu2 从水溶液本体中溶解的自由状态到被吸附的状态是有序增加的过程.吸附活化焓呈正值,意味着升温有利于吸附.花生壳对Cu2 的吸附较好地符合Langmuir吸附等温线.吸附过程中吉布斯自由能变化呈负值,说明吸附过程为自发的过程.     

活性炭在不同浓度NaNO_3溶液中对硝基苯的吸附

研究了活性炭在不同浓度NaNO3溶液中对硝基苯的吸附行为,着重考察活性炭对硝基苯的吸附规律。结果表明,活性炭对硝基苯的吸附量大、吸附速度快,其吸附动力学可以用Lagergren伪二级速率方程很好拟合,吸附过程是双速过程;活性炭对硝基苯的吸附等温线符合Langmuir吸附等温式;不同浓度NaNO3溶液,对活性炭吸附硝基苯有很大影响。吸附动力学和吸附等温线实验均表明在低浓度和高浓度的NaNO3溶液中,活性炭对硝基苯的吸附量小于其在无NaNO3溶液中对硝基苯的吸附量,而在中等浓度的NaNO3溶液中,活性炭对硝基苯的吸附量大于其在无NaNO3溶液中对硝基苯的吸附量。     

磷酸活化-微波热解改性污泥对镉的吸附性能

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,利用磷酸活化-微波热解制取改性污泥。以此污泥作为吸附剂,对含Cd2+废水进行了吸附实验研究。考察了溶液反应时间、Cd2+浓度、pH值和吸附剂用量对镉吸附去除效果的影响;利用等温吸附实验作出吸附等温线,并考察了改性污泥吸附剂吸附Cd2+的动力学方程。实验结果表明,改性污泥对Cd2+有良好的吸附性能,吸附最佳pH值为6.0,吸附较好地符合一级动力学吸附模型和Langmuir-Freundlich等温吸附方程,吸附为物理吸附,吸附反应发生12 h后达到吸附平衡。