Batch sorption dynamics and equilibrium for the removal of lead ions from aqueous phase using activated carbon developed from coffee residue activated with zinc chloride

Lignocellulosic materials are good precursors for the production of activated carbon. In this work, coffee residue has been used as raw material in the preparation of powder activated carbon by the method of chemical activation with zinc chloride for the sorption of Pb(II) from dilute aqueous solutions.The influence of impregnation ratio (ZnCl₂/coffee residue) on the physical and chemical properties of the prepared carbons was studied in order to optimize this parameter. The optimum experimental condition for preparing predominantly microporous activated carbons with high pore surface area (890 m²/g) and micropore volume (0.772 cm³/g) is an impregnation ratio of 100%. The developed activated carbon shows substantial capability to sorb lead(II) ions from aqueous solutions and for relative impregnation ratios of 75 and 100%, the maximum uptake is practically the same. Thus, 75% represents the optimal impregnation ratio.Batch experiments were conducted to study the effects of the main parameters such as contact time, initial concentration of Pb(II), solution pH, ionic strength and temperature. The maximum uptake of lead(II) at 25 °C was about 63 mg/g of adsorbent at pH 5.8, initial Pb(II) concentration of 10 mg/L, agitation speed of 200 rpm and ionic strength of 0.005 M. The kinetic data were fitted to the models of pseudo-first order and pseudo-second order, and follow closely the pseudo-second order model. Equilibrium sorption isotherms of Pb(II) were analyzed by the Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models. The Freundlich model gives a better fit than the others.Results from this study suggest that activated carbon produced from coffee residue is an effective adsorbent for the removal of lead from aqueous solutions and that ZnCl₂ is a suitable activating agent for the preparation of high-porosity carbons.     

硫化废气污泥活性炭净化处理技术研究

以污泥厂剩余活性污泥作为原料,采用KOH为活化剂制备污泥活性炭,探讨了活化温度及时间、热解温度、洗涤温度及方式在污泥活性炭制备过程中的最佳工艺条件。以品红吸附量及产率作为污泥活性炭的考察指标,采用单因素实验筛选出了制备污泥活性炭的最佳工艺条件,并对污泥活性炭脱硫剂的脱硫性能进行了实验研究。实验研究结果显示,烟气中O2、水蒸气含量的多少及脱硫温度的高低会影响污泥活性炭脱硫剂的脱硫性能。     

废弃混凝土对C_3S形成动力学的影响

废弃混凝土中石灰石的含量比较稳定,适合取代天然石灰石作为钙质原料配制水泥生料,并含有少量的SiO2,可以起部分硅质原料的作用。硬化的水泥浆体在高温下脱水形成氧化钙、氧化铝和氧化铁等氧化物,都是制造水泥所必须的氧化物。实验室利用20%和40%的废弃混凝土代替部分石灰石制备水泥熟料。研究了废弃混凝土对硅酸盐水泥熟料形成动力学的影响。用快速滴定法测定了不同熟料中f-CaO含量,根据文章提出CaO反应生成C3S的转化率,并用Amhenius公式计算了熟料中C3S形成反应的表观活化能。研究表明:废弃混凝土能改善生料的易烧性,并能降低熟料的烧成温度。     

燃煤飞灰负载钾基CO2吸收剂再生反应特性的动力学分析

采用热重分析的方法对吸收剂的再生反应进行研究,说明了燃煤飞灰负载钾基CO2吸收剂的制备方法,探讨了在不同升温速率下燃煤飞灰负载钾基CO2吸收剂和纯KHCO3的再生反应特性。结果表明: 燃煤飞灰负载吸收剂的峰值失重速率为0.13~0.73 mg?min-1,在升温速率为20 ℃?min-1时,反应温度区间最小,为94.34 ℃;采用多种分析方法对吸收剂的受热分解反应进行动力学分析,纯KHCO3的反应活化能为85.7~92.0 kJ·mol-1;燃煤飞灰负载钾基CO2吸收剂的反应活化能为66.2~69.4 kJ·mol-1,随着转化率上升,2种样品的活化能均先减小后增大。燃煤飞灰负载钾基吸收剂再生反应的活化能小于纯KHCO3的活化能,说明将KHCO3负载于燃煤飞灰上有利于再生反应的进行。     

低温等离子体活化胶粉改性沥青的性能

通过低温等离子体对橡胶粉进行表面活化处理,在高速剪切机作用下,采用湿法制备橡胶粉改性沥青,研究不同掺量下未活化和活化橡胶粉制备的改性沥青的性能变化。结果表明,低温等离子体活化可以促进胶粉与基质沥青的共混,活化后的橡胶粉制备的改性沥青高温性能、低温性能和温度敏感性均有不同程度的增强;胶粉掺量15%~20%时改性效果最好。     

温度变化对不同污泥形态厌氧氨氧化菌活性的影响

以Ca. Brocadia为主要种属的厌氧氨氧化颗粒污泥和生物膜为研究对象,通过测定不同温度下厌氧氨氧反应活化能以探讨温度对以不同污泥形态存在的厌氧氨氧化菌的短期影响。结果表明,在15~25 ℃和25~35 ℃,以颗粒污泥及生物膜形态存在的厌氧氨氧化菌的反应活化能不同。在15~25 ℃,颗粒污泥和生物膜中的厌氧氨氧化反应活化能分别为105.60 kJ·mol⁻¹和88.25 kJ·mol⁻¹,而在25~35 ℃,对应的活化能分别为62.15 kJ·mol⁻¹和56.78 kJ·mol⁻¹,均低于同温度条件下以游离态存在的厌氧氨氧化菌的反应活化能。这说明不同污泥形态对Anammox菌的温度效应不同,以生物膜和颗粒污泥形态存在的厌氧氨氧化菌具有较强抵抗温度变化的能力。在15~25 ℃,颗粒污泥和生物膜中厌氧氨氧化菌的温度系数θ分别为1.14和1.12,在25~35 ℃,对应的温度系数θ分别为1.09和1.08。与硝化菌或反硝化菌相比,厌氧氨氧化菌的温度系数$ \theta $偏大。这表明厌氧氨氧化菌对温度的变化更为敏感,使得厌氧氨氧化在低温条件下首先将成为限制步。     

Neutron activation method in the analysis of environmental objects

ＮｅｕｔｒｏｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｏｂｊｅｃｔｓＧ．Ｍ．Ｋｏｌｅｓｏｖ（Ｖ．Ｉ．ＶｅｒｎａｄｓｋｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｃｈｅｍ。＆Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，ＲｕｓｓｉａｎＡｃａｄ...     

KOH活化小麦秸秆生物炭对废水中四环素的高效去除

活化是提高生物炭吸附性能的重要手段.以小麦秸秆为研究对象,KOH为活化剂,制备KOH活化生物炭（K-BC）,同时制备原状生物炭（BC）作为对照.对生物炭进行比表面积和孔径、元素分析、XPS、FTIR、Raman、XRD和pH_pzc等表征,考察KOH活化对生物炭理化性质的影响,并探究生物炭对水体中四环素的吸附性能和机制.结果表明,KOH活化之后生物炭的比表面积和孔体积可达996.4 m²·g^-1和0.45 cm³·g^-1.KOH活化会制造更多的碳结构缺陷,影响生物炭的官能团和表面电性.拟二级动力学和Langmuir模型可以较好地拟合生物炭吸附四环素的过程.环境温度升高能提高生物炭对四环素的吸附量.K-BC吸附四环素是自发、吸热和无序度增加的过程.K-BC对四环素的最大吸附量理论可达到491.19 mg·g^-1（实验温度为45℃）.结合吸附后生物炭的Raman、FTIR和XPS表征,发现孔隙填充和π-π作用是K-BC吸附四环素的主要机制,氢键和络合作用也发挥重要作用.此外,K-BC还具有良好的循环使用性能.综上所述,KOH活化小麦秸秆生物炭是有效和可行的,可用于废水中四环素的去除.     

自然老化木材燃烧过程热行为特性研究

为提供古建筑火灾数值模拟及风险评估的基础理论,从自然老化角度入手,选取经过长久自然老化的建筑服役木材作为研究对象,通过扫描电镜(SEM)及热物性试验对比分析自然老化木材与参照木材的外观形态及热传导特征;采用差示扫描量热DSC法,研究自然老化木材在燃烧过程中热释放的阶段特性,分析不同升温速率对老化木材热行为影响特征;基于...     

西太平洋海域海水和雨水的化学特征

本工作测定了西太平洋海域中海水、海水悬浮物和海面上雨水的元素组成和浓度。通过富集因子的计算,探讨海面上雨水中微量元素的富集程度及其来源,讨论了海面上气溶胶粒子大小与洗出因子的关系,结果表明不同质量粒径大小的微量元素在公海上具有相似的洗出因子。