凹凸棒石负载壳聚糖吸附废水中Cr(Ⅵ)的研究

为得到合理有效、低成本的废水处理方法,利用凹凸棒石的离子交换特性和壳聚糖在酸性溶液中带正电荷的特点,以脱乙酰度90%的壳聚糖为原料,对用不同温度活化的凹凸棒石黏土作表面改性,制备了凹凸棒石黏土负载壳聚糖颗粒.壳聚糖包覆率的测定结果表明,活化温度为700 ℃时,凹凸棒石黏土的负载率达到最大值32.6%.凹凸棒石黏土负载壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的适宜条件为常温、pH值=4～6、吸附时间为35 min、凹土-壳聚糖用量为12 g/L,此时,凹土-壳聚糖吸附剂对质量浓度为40 mg/L的Cr(Ⅵ)的吸附率可达90%.凹土-壳聚糖颗粒对Cr(Ⅵ)的吸附适合用Langmuir吸附等温方程来模拟.研究表明,凹凸棒石黏土经过改性制成的凹凸棒石－壳聚糖颗粒可用于含Cr(Ⅵ)废水的处理.     

5种钝化剂对镉砷污染稻田的田间修复效果对比

为选取费效比高的镉砷复合污染稻田土壤修复材料,比较了黏土矿物和调理剂不同投加组合对稻田土壤中镉砷的田间修复效果,并且针对种植水稻进行了修复效果的验证;研究了修复前后稻田土壤镉砷的有效形态变化、镉砷的形态分布变化、土壤理化性质变化、成熟期水稻产量和水稻各部分镉砷的含量。结果表明,修复100 d后,不同修复材料的二乙烯三胺五乙酸提取态Cd浓度与空白对照组相比均有明显下降;各修复材料均能提高土壤中Cd的残余态(RS)和As的有机结合态(OM)。修复材料处理后,土壤pH均有所提升,其他理化性质初期虽有所变化,但最终会恢复到空白对照组的水平附近;除1 kg·m~(-2)的膨润土处理外,其他材料处理后水稻干谷产量均有所提升;农田调理剂处理后水稻的可食用部分Cd含量最低,修复率达到72.0%。水稻的可食用部分As含量无显著差异,籽粒中Cd和As平均含量符合食用标准。调理剂在田间修复镉砷复合污染稻田土壤中有明显优势,黏土矿物仅适用于镉污染农稻田土壤的修复。     

改性凹凸棒黏土脱除120~#溶剂油硫化物的研究

以甘肃临泽产凹凸棒黏土(以下简称凹土)为原料制备吸附剂,对120#溶剂油进行脱硫实验,同时采用脱硫率、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)对吸附剂进行了表征.结果表明:(1)以临泽凹土为原料制备吸附剂的最佳条件为焙烧时间3.0h、焙烧温度350℃、未精制吸附剂质量和溶剂油体积的比值1∶5 g/mL、脱硫时间75 min.按此最佳条件制备吸附剂,可将120#溶剂油含硫量由424 μg/g降至213 μg/g.脱硫率可以达到49.8％.(2)经过XRD及IR分析,120 #溶剂油中的硫被脱除后在吸附剂中以硫醚和CaS的形式存在.用浸渍法制备的吸附剂达到了一定的脱硫效果.     

黏土矿物材料在废水处理中的应用

综述了黏土矿物材料在废水处理中具有的明显优势,通过课题组10多年来对累托石和膨润土等黏土矿物材料的交换吸附过程进行的深入探索,阐述了天然黏土矿物材料和改性黏土矿物材料在废水处理中的应用,初步探讨了它们的吸附和催化机理,并展望了其应用前景。     

黏土对废水中铀的吸附性能

用黏土吸附废水中的铀,考察了黏土对废水中铀的吸附性能、影响因素及黏土对铀的吸附动力学。实验结果表明,在含铀废水pH为5、铀初始质量浓度为20mg／L、黏土加入量为5g／L的条件下,振荡吸附1h后的吸附率达75．4％;黏土粒径越小,对铀的吸附量越大,粒径为0．20mm时的吸附量最高（3．24mg／g）;溶液中铀初始质量浓度与铀的吸附率成反比,与铀的吸附量成正比;黏土对铀的吸附符合Frcundlich和Langmuir吸附等温式,饱和吸附量达18．25mg/g;黏土对铀的吸附过程用Ho准二级反应动力学方程描述更合适。     

库水位初次升降对卧沙溪滑坡粉质黏土蠕变特性的影响及其变形规律研究

以卧沙溪滑坡为研究对象,通过对该滑坡滑带土的原状土样及干湿循环处理试件进行三轴蠕变试验,分析其蠕变特性,分别建立了Merchant模型、Burgers模型和西原模型并对比分析三种蠕变模型的拟合精度;此外,基于FLAC 3D内置代码简化Burgers模型对卧沙溪滑坡变形及长期稳定性作出预测。结果表明：干湿循环会造成土体承载能力降低,蠕变变形增大,达到稳定的时间变长,且土体衰减蠕变初始阶段的应变速率增大;偏应力水平对蠕变特性的影响体现在低应力下土体经历瞬时变形,衰减蠕变和稳定蠕变阶段,中应力下和高应力下经历瞬时变形,衰减蠕变和等速蠕变阶段;Burgers模型较适用于卧沙溪粉质黏土,且自重影响下的滑坡滑体的蠕变变形主要集中在中上部凸起区域,应加强对该区域的防护。     

红色黏土对磷的吸附性能及其机理初探

研究了采自江西鹰潭和江苏宜兴2地荒地亚层(20～40 cm)11种红色黏土的理化性质,比较了其对2种不同质量浓度(35和50 mg.L-1)磷酸二氢钾溶液中磷的吸附性能。结果表明,11种红色黏土对35和50 mg.L-1磷标准溶液的磷吸附量分别为0.52～0.86和0.52～1.18 mg.g-1,其中采自江苏的S9土样对2种浓度磷标准溶液的磷去除率均达90%以上;红色黏土中的铁、铝氧化物是除磷的主要控制因素,溶液中的磷主要与红色黏土中铁、铝氧化物相结合形成难溶性Fe-P和Al-P,土壤氧化铝含量与除磷效果呈显著正相关。可以通过向红色黏土及其他吸附剂中加入适量的铁、铝氧化物以提高对磷的吸附性能。     

两种不同极性有机物在离子饱和黏土矿物上的吸附行为

探讨非极性的菲和极性的1,3-二硝基苯在不同阳离子饱和高岭石和蒙脱石上的吸附机制。结果表明,不同阳离子饱和矿物对1,3-二硝基苯的吸附量均高于菲。1∶1型高岭石阳离子交换量和比表面积均低于2∶1型蒙脱石,对菲和1,3-二硝基苯的吸附量也较弱。Zeta电位按照K+、Ca2+和Al3+饱和矿物的顺序从负电荷方向逐渐趋于0,表明矿物表面疏水性逐渐加强,与菲的疏水性作用更强。X射线衍射分析显示,离子饱和矿物吸附菲后层间距增大,表明菲进入层间。Al3+饱和蒙脱石吸附菲前后层间距均为最大,对菲的层间容纳能力最强,因此,Al3+饱和矿物对菲的吸附量均高于K+和Ca2+饱和矿物。K+较弱的水分子竞争及空间位阻作用使得K+饱和矿物对1,3-二硝基苯的吸附量更高,3价的Al3+相对2价的Ca2+具有更强的阳离子架桥能力,提高了1,3-二硝基苯在Al3+饱和矿物上的吸附量。     

Zn/Cr型阴离子黏土的制备、表征及其对活性艳橙X-GN的去除性能研究

采用共沉淀法制备了Zn/Cr摩尔比为1∶1～5∶1的Zn/Cr型阴离子黏土(Zn/Cr-LDHs),选取2∶1 Zn/Cr-LDHs分别在300、400、500℃条件下放入马弗炉中煅烧2 h,制备了煅烧阴离子黏土(Zn/Cr-LDO).采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、原子吸收法(ASS)、比表面积测试法(BET)对上述制备的材料结构形态进行表征.研究2∶1 Zn/Cr-LDHs和Zn/Cr-LDO在紫外和避光条件下对活性艳橙X-GN的去除.实验表明,2∶1 Zn/Cr-LDHs的吸附效果不受紫外光照射的影响,煅烧后形成的Zn/Cr-LDO在紫外光的照射下,对活性艳橙X-GN的去除率是避光条件下的2倍,说明煅烧后的Zn/Cr阴离子黏土具有光催化性能,Zn/Cr-LDO对活性艳橙X-GN的去除是吸附和光催化的共同作用.     

改性凹凸棒土去除废水磷酸根的研究

以热液型凹凸棒土为原料,分别采用煅烧、酸洗、碱洗和盐改性的方法对其进行改性,同时考察了改性凹凸棒土对含磷酸根离子的去除效果。实验研究了煅烧温度,碱、酸的浓度对磷酸根离子去除率的影响。改性凹凸棒土的除磷酸根实验表明：经煅烧改性凹凸棒土对溶液中磷酸根离子的去除率明显增加,可达到88.7%;碱改性凹凸棒土去磷率也增加,而经酸改性凹凸棒土对溶液中磷酸根的吸附能力不明显。