MCM-41介孔分子筛的合成及其对铜离子的吸附性能

以微硅粉为硅源,CTAB和PEG-6000为模板剂,合成MCM-41介孔分子筛。采用XRD、N2吸附-脱附曲线、FT—IR以及TEM表征了其结构、比表面积、孔径分布及晶体形貌,并且以该样品为吸附剂,对含Cu2＋的溶液进行了静态吸附实验。结果表明,以微硅粉为硅源成功合成了具有典型六方排列孔道结构的MCM-41,其比表面积为869．5m。／g,孔容为0．97cm3／g,平均孔径为3．3nm;溶液pH为5—6时,MCM-41对Cu2＋的去除效果最好;MCM-41对Cu3＋的最大吸附吸附容量36．3mg／g;MCM-41对Cu2＋的吸附性能符合Langmuir吸附方程的特征。动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型。     

改性黄麻制备及其对铜离子的吸附

从地表水突发污染应急处置实际需求的角度,考虑纤维材料的现场实用性,研究了均苯四甲酸二酐改性黄麻的制备过程及对重金属铜离子的吸附性能,吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学。通过正交实验对改性条件进行了优化,结果表明,反应物(黄麻与酸酐)配比和反应温度对改性黄麻的吸附量有十分显著的影响;在室温,pH为5~7的条件下,改性黄麻对铜离子的吸附容量为43.56 mg/g,比原态黄麻提高了7倍多;改性黄麻对铜离子的吸附符合Langmuir模型,为单分子层吸附;吸附过程是符合假二级动力模型的自发吸热反应。     

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。     

氨基改性MCM-41对水中1,2-二氯乙烷的吸附

为治理地下水中氯代烃污染,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性试剂,采用共聚法制备NH₂-MCM-41。利用XRD、SEM、TEM、BET和FT-IR对材料结构进行表征,并研究材料对水中1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)的吸附行为。结果表明：氨基取代部分硅羟基,造成孔道毛糙,未改变材料的六方堆积结构;改性后材料比表面积、孔容、孔径分别减小了约10%、25%和26%。氨基的引入增强了材料对1,2-DCA的亲和力和吸附能力,吸附容量由11.75 mg·g⁻¹增加到15.59 mg·g⁻¹,提升32.68%;NH₂-MCM-41对1,2-DCA吸附初始阶段受物理吸附控制,后续过程主要受化学吸附控制;颗粒内扩散拟合表明颗粒内扩散过程是主要控速步骤;等温吸附拟合说明材料吸附位点分布均匀,吸附过程中单层与多层吸附共存;在温度为20 ℃,pH为7时NH₂-MCM-41对1,2-DCA的吸附效果最佳;腐殖酸(HA)和共存阴离子对 NH₂-MCM-41吸附1,2-DCA起抑制作用。由此可知,NH₂-MCM-41能够有效地吸附水中1,2-DCA。该研究成果可为地下水氯代烃污染治理提供相关参考。     

MCM-41介孔分子筛的合成及其对铜离子的吸附性能简

以微硅粉为硅源,CTAB和PEG-6000为模板剂,合成MCM-41介孔分子筛。采用XRD、N₂吸附-脱附曲线、FTIR以及TEM表征了其结构、比表面积、孔径分布及晶体形貌,并且以该样品为吸附剂,对含Cu²⁺的溶液进行了静态吸附实验。结果表明,以微硅粉为硅源成功合成了具有典型六方排列孔道结构的MCM-41,其比表面积为869.5 m²/g,孔容为0.97 cm³/g,平均孔径为3.3 nm;溶液pH为5~6时,MCM-41对Cu²⁺的去除效果最好;MCM-41对Cu²⁺的最大吸附吸附容量36.3 mg/g;MCM-41对Cu²⁺的吸附性能符合Langmuir吸附方程的特征。动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型。     

处理和回收氨基J酸生产废水的初步研究

初步研究了处理和回收氨基Ｊ酸生产废水的方法和ＣＨＡ－１１１大孔吸附树脂对氨基Ｊ酸吸附、脱附的工艺条件。实验结果表明，ＣＨＡ－１１１树脂对工业废水中氨基Ｊ酸有明显的去除效果，回收的氨基Ｊ酸和废酸可望获得综合利用。     

介电泳增强吸附法去除饮用水中的氟离子

高氟水的危害引起了人们的广泛关注。为减少饮用水中含量过高的氟离子(F~-),基于介电泳技术建立了一种新的去除水体中F~-的方法,组装了介电泳装置,将介电泳技术和吸附法结合,增强了对F~-的去除效果。探讨了吸附剂种类、投加量和外加电压对于F~-去除效果的影响,并用SEM对电极进行表征。结果表明,羟基磷灰石对F~-具有最佳的吸附性能,其饱和吸附量为5.88 mg·g~(-1),Langmuir吸附等温方程能够很好地描述羟基磷灰石对F~-的吸附热力学行为,说明吸附满足单分子层吸附模型。在优化的实验条件下(羟基磷灰石投加量6 g·L~(-1),外加电压15 V),F~-去除率由单纯吸附法的67.02%提高到90.39%,达到了WHO饮用水水质标准,且无二次污染。SEM的表征结果表明,经过介电泳后,羟基磷灰石在电极上相互连接形成细长的线状结构。研究为减少高氟水中的氟离子提供了一种快速、高效的新方法。     

聚合物水凝胶的制备以及吸附废水中铅离子

以2-丙烯酸羟乙酯(HEA)和L-半胱氨酸(L-Cys)为单体,采用辐射共聚法制备了对Pb2+具有高效吸附性能的水凝胶,利用改性剂(乙酰胺基-L-半胱氨酸)对共聚物水凝胶进行了改性,应用SEM、FT-IR、XPS等方法表征了水凝胶的性能,研究了改性后水凝胶在不同pH以及不同温度条件下对Pb2+的吸附效果,探讨了水凝胶吸附Pb2+的吸附机理,并且采用EDTA二钠为脱附剂,探索了水凝胶的重复利用能力。     

氨基功能氧化石墨烯的制备(DH-GO)及其对废水中Cr(Ⅵ)的去除效果

本研究通过一步合成法,以二氨基胍盐酸盐(DH)为改性剂,以戊二醛为交联剂,制备了氨基功能化氧化石墨烯(DH-GO).利用单一变量法优化制备条件后,得到最优参数为:改性时间2.5h,温度35℃,pH=10,m(GO∶DH)=1∶5.通过红外和拉曼光谱、扫描电镜等手段对DH-GO进行了形貌的表征和结构的分析,发现改性材料表...     

厌氧颗粒污泥吸附去除废水中Hg^2＋的研究

在实验室条件下,以静态、序批的方法研究了厌氧颗粒污泥对废水中Hg^2＋的吸附特性及环境条件对其吸附能力的影响,并通过红外光谱和能谱对比手段,初步探讨了厌氧颗粒污泥吸附Hg^2＋的机理。结果表明,厌氧颗粒污泥对Hg^2＋的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,其吸附等温线与Freundlich型拟合得较好（R^2=0．9933）;pH是影响吸附的重要因素,在pH值为3～8的范围内,吸附量较大,最大为64．64mg／g,当pH值大于8或小于3时,吸附量逐渐下降;温度对吸附也有一定的影响,但影响程度不明显。红外光谱和能谱分析表明,厌氧颗粒污泥表面功能基团对Hg^2＋的络合作用是吸附的主要机理,这些基团包括-CH、-CH2、-CH3、P—H、C=0、C-N、P=0、S=0及=C—H,同时在吸附过程中还存在一定的离子交换吸附。     

Heavy metals removal from electroplating wastewater by aminopropyl-Si MCM-41

The potential of removing nickel and copper from industrial electroplating wastewaters by using mesoporous materials with MCM-41 type structure functionalised with different ratios of aminopropyl groups, namely Na50, Na25 and Na5, were evaluated. The synthesised solids sorbents obtained were characterised by X-ray diffraction, elemental chemical analysis and IR spectroscopy. In preliminary experiments, studies were carried out to determine the optimal experimental conditions for the retention of heavy ions. Effects of concentration, optimal pH, interference with humic substances and other metals were studied for Na5, which showed the best capacity of absorption determined by the corresponding isotherm. This material has a greater selectivity against sodium, indicating that ionic strength does not affect the extraction. Results of an application of this material to remove nickel and copper in synthetic and real industrial wastewater samples from an electrochemical industry area are shown with successful results. The lowest level of nickel and copper were observed when Na5 was used. This observation suggests that reactive aminopropyl-Si MCM-41 and similar materials may be a promising and provide for alternative environmental technologies in the future.     

The preparation of calcium phosphate adsorbent from natural calcium resource and its application for copper ion removal

Environmental Science and Pollution Research - Using the hen eggshells (biowaste) as a source of calcium and an environmentally friendly approach, the nanopowder composed of 74% of hydroxyapatite...     

Catalytic reduction of NO on copper/MCM-41 studied by in situ EXAFS and XANES

Speciation of copper in the channels of MCM-41 during reduction of NO with CO at 473-773 K was studied by in situ extended X-ray absorption fine structural (EXAFS) and X-ray absorption near edge structural (XANES) spectroscopies in the present work. The component fitted (in situ) XANES spectra of the catalyst showed that about 72% of metallic copper (Cu(0)) in MCM-41 was oxidized to higher oxidation state coppers (Cu(II) (46%) and Cu(I) (26%)) during the NO reduction process (at 473 K). By EXAFS, we also found that in the NO reduction process, oxygen was inserted into the metallic copper matrix and led to a formation of the copper oxide species with a Cu-O bond distance of 1.93 A which was greater than that of the model compound Cu(2)O (typically 1.86 A). At 573-673 K, mainly Cu(II) was found in the channels of MCM-41. Nevertheless, at a higher temperature (e.g., 773 K), about 61% Cu(I), 31% Cu(II), and 8% Cu(O) with averaged Cu-Cu and Cu-O bond distances of 3.04 and 1.88 A, respectively were observed, that might account for the high selectivity-to-decomposition (S/D) ratios for yields of N(2) and CO(2) in the catalytic reduction of NO with CO.     

沉淀-絮凝结合法处理磷化废水的研究

采用沉淀-絮凝结合法处理高浓度的磷化废水,以生石灰、氟化钠为沉淀剂,聚炳烯酰胺为絮凝剂对高浓度磷化废水进行了水处理与研究,实验结果表明,对于磷化废水磷酸盐含量高达158 mg/L时,通过控制反应的pH值、沉淀剂及絮凝剂的投加量、沉淀时间等参数,使出水磷含量＜0.5 mg/L,达到国家综合污水排放一级标准, 磷的去除率达99.5%,分别较氯化铁和硫酸铝等传统絮凝剂的磷去除率提高17.4%和15.2%;同时磷化废水中的COD和SS的去除率也能达到78.6%和83.6%, 絮凝剂及其处理成本均明显低于传统絮凝剂,具有明显的经济效益和环境效益。     

活性半焦用于油田含油污水除油的研究

以经济廉价的半焦为原料,制备用于处理油田含油污水的吸附剂。采用高温焙烧活化、水蒸气活化、高压水热活化以及硝酸、氢氧化钾活化等方法对半焦进行活化处理,通过静态吸附实验测定除油率来评价活化效果,重点讨论了氢氧化钾活化条件对除油效果的影响。结果表明:KOH与半焦质量比为6∶1,80℃浸渍3 h,550℃焙烧1.5 h时,制备的活性半焦吸附除油效果最好,除油率可以达到75.6%;活性半焦对油的吸附符合Freund lich吸附方程。利用酸碱滴定法对样品表面酸碱官能团进行分析,发现KOH活化后半焦表面碱性亲油官能团明显增多;通过SEM对半焦的微观结构进行分析,发现KOH活化后半焦产生大量有利于吸附的孔结构。     

焦化废水除氰工艺的优化研究

对某焦化厂生化出水进行了除氰研究。对硫酸亚铁混凝除氰法进行了优化,采用沉淀净化法对其出水进行深度处理,考察了工艺中不同影响因素对总氰化物(TCN)去除效果的影响。结果表明,硫酸亚铁混凝除氰法的最佳反应条件为pH 5.00、FeSO4·7H2O投加量500mg/L、反应时间15min、沉淀时间30min;在此条件下,当原水TCN质量浓度为3.1~4.1mg/L时,出水TCN质量浓度达到0.60~0.70mg/L,需作进一步的深度处理。采用沉淀净化法处理硫酸亚铁混凝除氰法出水的最佳反应条件为先同时投加药剂A和药剂B,投加量分别为150、0.75mg/L,反应15min后,再按2mg/L投加药剂C,继续反应3min,最终出水TCN质量浓度低于0.1mg/L,达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)要求(氰化物排放限值为0.2mg/L);在此条件下,单位废水处理的药剂成本合计约为0.25元/t。     

Hemoglobin (Hb) immobilized on amino-modified magnetic nanoparticles for the catalytic removal of bisphenol A

Catalytic removal of bisphenol A from aqueous solution with hemoglobin immobilized on amino-modified magnetic nanoparticles as an enzyme catalyst was reported. The amino-modified magnetite nanoparticles were firstly prepared by the coprecipitation of Fe²⁺ and Fe³⁺ with NH₃·H₂O and then modified by 3-aminopropyltriethoxysilane. The immobilization process was optimized by examining enzyme concentration, glutaraldehyde concentration, cross-link time, and immobilization time. The optimum conditions for the removal of bisphenol A with immobilized hemoglobin were also investigated. Under the optimality conditions, the removal efficiency of bisphenol A was about 80.3%. The immobilization had a beneficial effect on the stability of hemoglobin and conversions of bisphenol A. According to the proposed breakdown pathway and the intermediates, the enzyme-catalytic removal of bisphenol A by the immobilized hemoglobin is considered to be an effective method.     

微波法污水厂污泥制备活性炭的研究

研究了以污水厂污泥为原料、微波辐照下磷酸活化法制备污泥活性炭的工艺条件,探讨了微波功率、辐照时间以及磷酸浓度对活性炭碘值的影响.结果表明,微波功率480 W、辐照时间315 s、磷酸浓度40%～45%的条件下,制备的污泥活性炭碘值为301 mg/g,总孔孔容是0.37 mL/g,平均孔径8.8 nm,比表面积168 m2/g.将该污泥活性炭用于处理TNT红水,吸附效果良好.     

微波法污水厂污泥制备活性炭的研究

研究了以污水厂污泥为原料、微波辐照下磷酸活化法制备污泥活性炭的工艺条件,探讨了微波功率、辐照时间以及磷酸浓度对活性炭碘值的影响.结果表明,微波功率480 W、辐照时间315 s、磷酸浓度40%～45%的条件下,制备的污泥活性炭碘值为301 mg/g,总孔孔容是0.37 mL/g,平均孔径8.8 nm,比表面积168 m2/g.将该污泥活性炭用于处理TNT红水,吸附效果良好.     

线路板园区综合废水碱法除铜优化实验

线路板废水中的铜主要以络合态存在,破络除铜是其处理稳定达标的关键环节。为了降低运行费用和产泥量,同时为后期的工程升级改造提供依据和参考,实验研究了碱法破络除铜最佳pH值、Na2S/Cu摩尔比、反应时间和絮凝剂种类的选择等,并从处理效率、投药成本、污泥产量多方面考核,确定最佳运行条件:以NaOH调节pH到10.5左右,Na2S与进水总铜摩尔比为1.5∶1～2∶1,反应30 min,再加100 mg/L的PAC和3 mg/L的PAM混凝反应,沉淀0.5 h,出水铜浓度低于0.3 mg/L,达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)中的总铜排放标准。