ZnFe-LDHs改性粉煤灰对模拟废水中镉离子的吸附性能

在碱性条件下利用共沉淀法制备了ZnFe层状双金属氢氧化物(ZnFe-LDHs)改性的粉煤灰,用以去除废水中镉离子。采用BET、SEM、XRF、XRD和FTIR等对改性粉煤灰进行了表征,并研究了其对Cd²⁺吸附特性。结果表明,经ZnFe-LDHs改性后,粉煤灰表面形态发生了较大改变,比表面积与平均孔径均有较大增加;改性粉煤灰对模拟废水中镉离子吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,3个温度(25、35、45 ℃)下的理论最大饱和吸附容量分别为40.83、44.07、47.51 mg·g⁻¹,属于以化学吸附为主的单分子层吸附;吸附反应为自发的吸热反应;吸附机理为表面络合、表面诱导沉淀与离子交换。以上研究结果可为实际废水除镉提供参考。     

改性活性炭对废水中铬离子的吸附

改性活性炭被广泛应用于吸附水体中重金属离子,但关于铁改性活性炭吸附性能的研究报道甚少。本研究对活性炭进行铁改性处理,并将之应用于水中的铬离子吸附,考察了吸附时间、溶液pH对改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。实验结果表明,在25℃下,pH为3,吸附时间为300 min时,其对Cr(Ⅵ)的去除率为91.4%。铁改性活性炭对铬离子的吸附机理服从准二级动力学方程,该吸附剂吸附等温线服从Langmuir方程,饱和吸附量为28.82 mg/g。     

改性累托石对镉离子吸附性能的研究

将天然累托石进行处理制备改性累托石.在静态条件下,研究了改性累托石对重金属离子Cd2 的吸附容量、等温吸附等吸附性能,同时探讨了影响吸附的因素和吸附机理.结果表明,改性累托石对Cd2 的吸附容量高.在20℃,pH=5.0～7.0、Cd2 浓度0～100 mg/L范围内,按镉与改性累托石质量比为1∶20投加改性累托石进行处理,吸附时间为90min,Cd2 去除率可达96%以上,改性累托石对Cd2 的吸附在实验浓度范围内符合符合Freundlich方程.     

炭化柚子皮对废水中双酚A的吸附

采用磷酸二氢钾活化原材料柚子皮,分别在300℃和600℃对活化后柚子皮进行炭化,制得吸附剂（CC300和CC600）,通过静态吸附实验研究了炭化柚子皮对双酚A的吸附性能。采用比表面积分析仪对炭化柚子皮进行表征,实验考察了pH值、吸附时间和温度对双酚A吸附的影响,并详细研究了炭化柚子皮对双酚A的吸附行为和机理。结果表明,高温炭化柚子皮（CC600）吸附双酚A能力比低温炭化（CC300）的强,其吸附较好地满足Langmuir和Freundlich等温方程;动力学研究表明,其吸附速率快,在150min内能达到吸附平衡,准二级动力学模型较好地描述该吸附行为,相关系数高达0．99：计算了热力学参数△G、△H和△S的值,△G为负值,说明该吸附过程为自发过程。     

FeCl3改性柚子皮吸附去除水中的砷

以生物质废弃物柚子皮为主要原料,通过在柚子皮粉中加入FeCl3进行改性,将该改性产物用于吸附去除水中的砷。该改性柚子皮的制备条件为柚子皮粉：FeCl3质量比为50：1,常温下加水混合均匀,在（85±2）℃条件下烘24 h后粉碎。当水中砷离子浓度为1.5~30 mg·L-1,pH值为2~9,吸附剂投加量为10 g·L-1,吸附反应温度为20 ℃的条件下,吸附反应30 min后达到平衡,去除率最高达到96.19%,单位吸附量q最大值为1.86 mg·g-1。该吸附反应符合Freundlich等温方程,该去除机制可能以金属沉淀、静电吸附、絮凝作用和共沉淀作用为主。研究表明该改性吸附材料可自动调节废水pH值,操作简单,无二次污染,考虑用作中等浓度含砷废水的预处理,有利于生物质废弃物的资源化利用。     

FeCl3改性柚子皮对水中Cr6+的吸附

以生物质废弃物柚子皮为主要原料,通过在柚子皮粉中加入FeCl3进行改性,将该改性产物用于吸附去除废水中的Cr6+。该改性柚子皮的制备条件为柚子皮粉：FeCl3质量比为100：1,常温下加水混合均匀,在（85±2）℃条件下烘24 h后粉碎。当水中Cr6+离子浓度为5 mg·L-1,pH值为6.3,吸附剂投加量为3 g·L-1,吸附反应温度为10℃的条件下,吸附反应1 h后达到平衡,吸附效率为97%以上。该吸附反应符合Langmuir等温方程,反应主要机理包括物理吸附、化学吸附、络合作用、絮凝作用、共沉淀作用等。研究表明,该改性吸附材料可自动调节废水pH值,成本低廉,操作简单,效果好,无二次污染,适合处理低浓度含铬废水,有利于生物质废弃物的资源化利用。     

改性稻草吸附铜离子的热力学研究

研究表明稻草改性后吸附铜离子的能力得到很大提高。在4种温度下（15、27、37、50℃）,改性稻草吸附铜离子的最大吸附量分别为1．10、1．24、1．34、1．50mmol／g。不同温度下,吸附自由能△G大大小于零,吸附过程具有强烈的自发趋势。吸附焙△H和吸附熵△S都大于零,吸附过程是熵增加推动的。     

改性树脂对β-萘磺酸的吸附性能

将D301树脂与FeCl3-NaOH体系反应进行改性,制备一种改性树脂作为吸附剂,吸附去除废水中的β-萘磺酸的研究。通过SEM技术对改性树脂进行了结构表征;考察了pH值、吸附时间和温度因素对改性树脂吸附β-萘磺酸的影响:最佳的实验条件pH值为3、反应时间为7 h、温度为298 K,且最大吸附量达778 mg/g。改性树脂对β-萘磺酸的吸附等温线符合Freundlich方程;热力学实验数据:ΔG<0,ΔH<0,该吸附过程为放热、自发过程;吸附动力学符合二级动力学方程。     

改性油页岩灰渣对水中镉离子的吸附性能

采用酸碱化改性方法对油页岩灰渣进行改性,确定最佳酸碱化方案,并研究了环境因素对改性油页岩灰渣吸附镉离子的影响。实验研究结果表明,油页岩灰渣经50%的HNO3和20%的NaOH处理时,对镉离子的吸附能力最强。在吸附温度为30℃,初始溶液pH为6～7条件下,0.6 g的改性油页岩灰渣对50 mg/L Cd2+溶液50 mL,吸附150 min时,其吸附率达到86%以上。在实验条件下,改性油页岩灰渣对Cd2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数分别为0.9626和0.9944,其对Cd2+的理论饱和吸附量达到7.91 mg/g。改性油页岩灰渣对Cd2+的吸附主要归因于离子交换和表面吸附作用。     

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。     

改性污泥活性炭对水中镉离子的吸附性能

以城市污水处理厂的剩余污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭,对一部分污泥活性炭用6.0 mol/L的硝酸进行改性,并研究了未改性和改性的污泥活性炭对Cd2＋的吸附行为的影响。结果表明,在pH为5.0、Cd2＋初始浓度为100 mg/L、吸附剂投加量为2.0 g/L、反应温度为25℃时,未改性的污泥活性炭吸附容量为8.45 mg/g,硝酸改性的污泥活性炭吸附容量达到了23.35 mg/g。改性和未改性的污泥活性炭对Cd2＋都有较好的吸附容量,硝酸改性大幅度提高了污泥活性炭对Cd2＋的吸附性能。常温下改性污泥活性炭对Cd2＋的吸附符合Langmuir吸附等温式。     

海带对镉的吸附动力学与热力学研究

采用批量平衡法研究了海带对镉的吸附的动力学与热力学,并采用Lagrange假一级动力学方程、假二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程以及Dubimim-Radushkevich等温线方程对实验数据进行了拟合.结果表明,在4种温度下海带对镉的吸附率均随吸附反应时间增加而增大,在60 min时达到最大,此后基本保持不变,随着温度由20℃升高至50℃,其最大吸附率呈下降趋势,由90.2%降至77.5%;海带对镉的吸附动力学符合Lagrange假二级动力学方程;海带对镉的吸附热力学符合Langmuir等温线方程和Dubimim-Radushkevich等温线方程,表明吸附主要发生在海带表面的活性区位,属于单分子层吸附,其吸附平均活化自由能E为11.4 kJ/mol,表明该吸附过程为化学吸附,在4种温度下吉布斯自由能变化量△AG°均为负值,吸附焓变△H°也为负值,表明海带对镉的吸附为放热反应,能自发进行.     

啤酒酵母吸附镉离子的试验研究

研究了啤酒酵母对镉的生物吸附过程．结果表明．啤酒酵母吸附镉的速度是非常快的;pH对镉的吸附影响较大,吸附较佳的pH范围为4～8,并且啤酒酵母有调节pH的作用,pH为4～8的溶液在吸附反应后,其pH接近于5．8：温度、酵母用量、Cd^2 的初始浓度对吸附均有一定的影响。实际含镉废水处理结果表明．啤酒酵母处理含镉废水是有效的。     

改性焦粉对氟离子吸附热力学及机理

以废弃焦粉为原料,50％硝酸为改性剂,借助JSM、XRD和XPS现代分析测试方法表征其结构。考察了改性焦粉对氟离子吸附模型、热力学参数、粘附几率和活化能,初步探讨了吸附机理。结果表明,硝酸改性焦粉是硝酸刻蚀焦粉表面增加孔结构,增大表面积,表面氧化形成较为丰富含氧功能组的过程;吸附符合Langmuir和Langmuir吸...     

十六烷基三甲基溴化铵改性生物炭对水中镉离子吸附性能的影响

针对水体重金属污染治理问题,通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对竹炭(BC)、椰壳炭(CSC)进行改性, 采用傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和热稳定性分析(TGA)对改性前后的材料进行了表征,探究了投加量、pH对2种改性材料吸附去除水中镉离子性能的影响,并进行了动力学方程拟合及等温吸附模型拟合,探讨了CTAB改性前后活性炭吸附水中镉离子的机理。结果表明：2种CTAB改性材料基本结构虽未改变,但提升了竹炭(BC)和椰壳炭(CSC)的吸附性能,改性后材料的饱和吸附量分别为12.56 mg·g⁻¹(CTAB-BC)、10.71 mg·g⁻¹ (CTAB-CSC),较改性前分别提高了111%和92%;同时,CTAB-BC、CTAB-CSC的吸附量受pH影响较大,对二者的最适pH分别为4~7、6~7;CTAB-BC、CTAB-CSC均能较好地拟合准二级动力学方程(R²_CTAB-BC=0.999 9, R²_CTAB-CSC=0.993 7)及Langmuir模型(R²_CTAB-BC =0.970 3, R²_CTAB-CSC=0.976 8)。通过分析可知,CTAB-CSC、CTAB-BC 2种材料对含镉废水均有较好的去除效果。     

污泥衍生吸附剂对铅离子的吸附机理研究

研究了化学活化法热解制取污泥衍生吸附剂的工艺过程，得出相应工艺条件。利用污泥衍生吸附剂吸附溶液中重金属离子Pb^2＋，得到动力学模型。实验结果表明：（1）该吸附过程分为3个阶段：初始阶段（t≤20min）、过渡阶段（20min〈t≤30min）和后期阶段（t〉30min），满足线性方程dC／dt=kC；（2）该吸附过程的吸附活化能E=26，5kJ／mol，吸附频率因子A=6900s^-1。整个吸附过程为扩散吸附，吸附传质速度由孔隙扩散阶段和内表面吸附共同控制。     

不同膨润土对含镉废水的吸附性能

研究了不同投加量和吸附时间时,钠基膨润土、钙基膨润土和高胶质价钙基膨润土对含镉废水中Cd2+的吸附特性。研究结果表明,在相同投加量时钙基膨润土对Cd2+的吸附性能最佳,吸附可在30 min达到平衡。3种膨润土-Cd2+吸附体系中,Freundlich模型对钠基膨润土-Cd2+吸附体系的拟合较好。由膨润土对Cd2+的吸附动力学可知,该吸附过程符合准二级动力学。     

改性水葫芦粉对水体中Hg2+的吸附

通过二硫化碳（CS2）对水葫芦粉进行改性,研究吸附时间、吸附剂浓度和溶液pH对改性前后水葫芦吸附溶液二价汞（Hg2+）的影响,并探讨其吸附动力学、热力学行为和除汞机理。结果表明：吸附剂浓度为2 g·L-1,溶液pH值为6,吸附时间180 min,改性水葫芦粉对Hg2+浓度为2.0 mg·L-1时的去除率大于93%;改性前后水葫芦粉对Hg2+的吸附过程均符合拟二级动力学方程,化学吸附在整个吸附过程中起重要作用。吸附过程能够很好地用Langmuir方程拟合,吸附自由能变（ΔG）H）>0、吸附熵变（ΔS）>0,表明改性水葫芦粉对Hg2+的吸附过程是自发的吸热过程;动力学拟合和热力学研究表明改性水葫芦粉对Hg2+的吸附既有物理吸附又有化学吸附。     

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。     

一种新型环境矿物材料在废水治理中的应用研究--硅质磷块岩吸附水溶液中镉离子的研究

硅质磷块岩对水溶液中镉离子的吸附实验结果表明,硅质磷块岩对水溶性镉离子具有良好的去除效果,主要影响因素有介质的酸度、作用时间、镉离子的初始浓度和样品用量.在pH=6,作用时间为15 min,初始Cd2+浓度为30mg/L的实验条件下,硅质磷块岩对镉离子的去除率可达98%,有可能利用动态法进行工业废水的连续处理.初步研究结果显示,磷块岩对水溶性镉离子的吸附作用符合Langmuir等温吸附模型,不同产地的硅质磷块岩S1和S2对镉离子的最大吸附容量分别为4.43 mg/g和3.88 mg/g.