纳米铁氧化物吸附处理重金属废水的研究进展

概述了用于吸附重金属的主要纳米铁氧化物的种类及其吸附效果,介绍了常见的纳米铁氧化物制备方法及改性方法,讨论了影响纳米铁氧化物吸附重金属的主要因素,并对纳米铁氧化物在水环境保护领域中的研究方向提出了展望:如发展绿色、高效的纳米铁氧化物制备工艺,探讨纳米铁氧化物结构调控和表面功能化对其吸附性能的影响等。     

碱熔融—微波晶化法合成粉煤灰沸石及其对Cd2+的吸附

以粉煤灰为主要原料,采用碱熔融—微波晶化法合成粉煤灰沸石。采用XRD,SEM,TEM等技术表征了粉煤灰沸石的微观结构,并对其吸附Cd²⁺的性能进行了研究。表征结果显示,粉煤灰沸石主要由X型沸石、P型沸石和铝组成,粉煤灰沸石中有排列规则、呈蜂窝状的孔穴和孔道存在,其孔穴和孔道大小分布均匀,致密。粉煤灰沸石的比表面积为108.49 m²/g,平均孔径为3.779 nm,孔体积为0.221 mL/g。实验结果表明,在溶液pH为7、吸附时间30 min的最佳吸附条件下,Cd²⁺去除率均大于94%。粉煤灰沸石对Cd²⁺的吸附可很好地用二级动力学方程进行拟合,相关系数为0.999 99。可用Langmuir等温吸附模型描述该吸附过程,该吸附过程是单分子层吸附,主要是化学吸附,粉煤灰沸石对Cd²⁺的饱和吸附量为49.261 mg/g。     

氧化木薯淀粉丁二酸酯-g-丙烯酸乙酯的制备及其吸附性能

以木薯淀粉为原料,在氧化木薯淀粉的基础上,以丁二酸酐为酯化剂、对甲苯磺酸为催化剂得到氧化木薯淀粉丁二酸酯(OCSS),进一步以丙烯酸乙酯为接枝单体、过硫酸铵为引发剂得到氧化木薯淀粉丁二酸酯-g-丙烯酸乙酯(OCSS-g-EA)。在酯化剂加入量(相对于淀粉干基质量)为100%、酯化时间为3.0 h、酯化温度为35 ℃、催化剂加入量为3%的条件下,OCSS的酯化取代度可达0.133;在接枝时间为4.0 h、接枝温度为45 ℃、丙烯酸乙酯与淀粉干基的质量比为1.50∶1、引发剂浓度为50 mmol/L的条件下,OCSS-g-EA的接枝率和接枝效率分别可达67.02%和41.93%。OCSS-g-EA的吸油率达84.37%,对污水COD的吸附去除率达75%以上,对Cu²⁺的吸附量可达19 mg/g,吸附性能优良。     

Al掺加赤铁矿去除水中U（Ⅵ）的机理研究

采用共沉淀法制备了吸附剂铝掺加赤铁矿（Al-Hem）,并通过XRD、TEM等手段进行了表征,考察了初始pH、Al15-Hem加入量、吸附时间和初始U（Ⅵ）质量浓度对U（Ⅵ）去除率的影响。实验结果表明：在吸附温度为25℃、初始pH为6、Al15-Hem加入量为0.20 g/L、初始U（Ⅵ）质量浓度为5 mg/L、吸附时间为120 min的条件下,Al15-Hem对U（Ⅵ）的去除率为98.8%;Al15-Hem经4次解吸后,对U（Ⅵ）的去除率仍大于77.6%,具有一定的重复利用性;Al15-Hem对U（Ⅵ）的吸附以化学吸附为主,其机理可能是U（Ⅵ）与吸附剂表面含氧官能团发生了配位反应。     

ZnO/ZnS异质结构改性生物炭自然光增强吸附水中亚甲基蓝

以玉米秸秆为原料,硫酸锌为改性剂,采用一步热解法制备了ZnO/ZnS异质结构改性生物炭（MBC）,并将其用于自然光增强吸附水中亚甲基蓝。表征结果显示：与未改性生物炭相比,MBC的比表面积显著增大,ZnO/ZnS异质结构颗粒均匀分布在其表面。实验结果表明：自然光可增强MBC对亚甲基蓝的吸附能力,600℃热解制备的MBC(MBC600)性能最佳;自然光下,初始质量浓度为10 mg/L、pH约为7的亚甲基蓝水溶液经MBC600处理240 min后,COD和色度均降为0;吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型;重复使用5次后,MBC600对亚甲基蓝的去除率仍保持在95%以上。     

铁负载季胺化复合改性芦苇秸秆制备工艺

以芦苇秸秆为原材料,通过铁负载及季胺化改性的方式制备了新型复合吸附除磷材料.利用扫描电镜分析(XRD)、红外吸收光谱(IR)对样品进行了表征,选择磷酸盐作为吸附质考察其吸附性能,并通过单因素和响应面法优化了材料制备的工艺.实验结果表明,复合材料制备最优工艺条件为:氢氧化钠浓度7.7％、交联温度81℃、铵化温度80℃、铁...     

不同粘土矿物材料对Pb2+的吸附特征

探讨了在不同矿物投加量、不同振荡时间、不同Pb2 浓度、不同矿物颗粒细度和不同pH条件下,钠基膨润土、膨胀蛭石和沸石3种粘土矿物对Pb2 的吸附效果.结果表明:对于具有可膨胀层间的粘土矿物而言,其对溶液中Pb2 的吸附量不仅仅由单一的阳离子交换量所决定;Pb2 在矿物表面的吸附过程是个迅速的过程,矿物对Pb2 的吸附在10 min内即可完成;粘土矿物不同颗粒细度对Pb2 的去除率有所不同,但考虑到实际应用中的成本问题,并非颗粒越细越好;就试验所采用的3种粘土矿物而言,其对Pb2 的吸附效果是,钠基膨润土和沸石明显优于膨胀蛭石;较高的pH有助于粘土矿物对溶液中Pb2 的吸附,但考虑到实际操作的其他因素,不能把pH调得过高.     

实验室废水中锌离子处理技术研究

通过中和沉淀法和吸附法分别处理模拟锌离子废水,考察了碱用量、锌离子初始浓度以及分子筛用量对处理效果的影响,采用红外光谱表征了使用前后的分子筛.并在最佳碱用量和分子筛投加量条件下,采用中和沉淀-吸附法联合处理化学反应焓变测定过程中产生的实验室废水.结果表明:当n(OH-)/n(Zn2+)为2时,中和沉淀法处理模拟锌离子废...     

三维有机LDH的制备及其对有机物的普适性吸附

以表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)为软模板剂,制得有机三维花状层状双金属氢氧化物(3D-SLDH).采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和N2吸附-脱附等表征手段对3D-SLDH的结构进行表征,确定最佳合成尿素浓度,并通过静态吸附实验考察了3D-SLDH对金橙Ⅱ(AO7)、罗丹明...     

菌粉、生物质复合改良紫色土对Cr(Ⅵ)吸附的影响

为了提升紫色土对Cr(Ⅵ)的吸附固定效果,该文采用10%(质量比)的生物质和酵母菌粉对碱性、中性和弱酸性紫色土进行改良,批处理法研究各改良土样对Cr(Ⅵ)的等温吸附特征,并对比不同温度、pH值和离子浓度下的吸附差异。结果表明,不同改良紫色土对Cr(Ⅵ)的吸附均适合Langmuir模型描述。Cr(Ⅵ)的最大吸附量(q_m)保持在99.66～283.63 mg/kg之间,q_m表现为菌粉改良>菌粉和生物质复合改良>生物质改良>未改良。相同改良条件下,q_m随土壤pH的升高而降低。随着pH值的升高,各改良紫色土对Cr(Ⅵ)的吸附量均呈现下降的趋势,pH=2时最佳。供试改良紫色土对Cr(Ⅵ)的吸附量均随着离子强度的增加先增大后减小,以0.05 mol/L最佳。温度升高有利于各改良紫色土对Cr(Ⅵ)的吸附。热力学参数表明各改良紫色土对Cr(Ⅵ)吸附均为自发、吸热和熵增过程。