羟基磷灰石炭化稻谷壳吸附Cu(Ⅱ)性能研究

为了提高稻谷壳生物炭对重金属离子的吸附性能,在制备的稻谷壳炭上负载纳米羟基磷灰石进行复合改性,开发出羟基磷灰石炭化稻谷壳(HAP@BC)。构建了Cu(Ⅱ)吸附实验,分析了改性材料的吸附性能,探索了最佳使用条件。基于吸附动力学、吸附等温模型及吸附热力学,分析了吸附过程的作用机理。结果表明：在35℃、初始pH为5.0条件下,采用1.0 g/L HAP@BC吸附初始浓度为50 mg/L的Cu(Ⅱ)模拟废水,Cu(Ⅱ)残余浓度和去除率分别达到1.60 mg/L和96.80%。吸附过程符合伪二级吸附动力学模型和Langumuir等温模型,为自发吸热的过程且偏向于化学吸附作用控制。     

羟基磷灰石球状滤料的合成及其吸附性能研究

通过不同钙/磷物质的量比条件下合成羟基磷灰石(HAP),选用除氟容量最高的产物成球,并用FTIR、XRD、SEM对产物的结构进行表征.结果表明,成球以后羟基磷灰石的结构性质并没有发生改变.吸附试验表明,球状滤料的吸附过程受到吸附时间、温度、pH的影响;温度升高有利于吸附过程的进行,80 min内吸附基本达到平衡,吸附过程的最佳pH值在3左右.吸附过程接近单层吸附,吸附过程的△Hθ＞0,△Gθ＜0,说明吸附过程是自发吸热的过程.吸附过程中的ASθ为0.0292 kJ·mol-1·K-1.     

抚仙湖不同来源沉积物磷形态垂向分布特征

采用连续萃取法(SEDEX)对抚仙湖岸带代表不同污染来源的5个样点和湖心沉积物中磷形态的分布特征及垂向变化特征进行分析.结果表明,沉积物中无机磷(IP)是总磷(TP)的主要组成部分,占TP的70.46％ ±8.06％;磷形态以碎屑磷灰石(CAP)和闭蓄态磷(Org-P)为主,分别占TP的41.65％±17.04％和29.53％±8.06％,而可交换态磷(Ex-P)含量最低,仅占TP的2.42％±1.45％.不同点位TP含量和各形态磷分布特征不同,以磷矿开采污染为主的东大河口沉积物总磷含量及各形态磷含量远高于其它污染来源的沉积物,其中CAP含量达(131.46±84.78)μmol·g-1.沉积物磷形态垂向特征表征了流域人类活动对抚仙湖的污染历程.东大河口沉积物各形态磷含量随深度变化剧烈,尤其是CAP在8～14 cm随深度增加突然增大后又急剧降低,且均在11 cm处达最大值,这与抚仙湖流域磷矿开采兴起到矿点关闭的历史相吻合.湖心沉积物磷形态分布特征显示了湖岸各种污染来源“汇”的特点.     

氟羟基磷灰石的制备及对重金属离子吸附研究

采用动态水热法制备出了含氟硅酸钙粉体。磷酸盐改性后得到含氟羟基磷灰石(FHAs)吸附材料。采用SEM、BET等手段对吸附材料的形貌和比表面积进行了表征;通过静态吸附实验探究了溶液pH、初始离子浓度、温度和吸附时间等因素对材料吸附性能的影响。实验结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程;氟羟基磷灰石对污水中Pb~(2+)、Cd~(2+)重金属离子具有高效的吸附能力,吸附量分别可达112.5 mg/g和95.3 mg/g,重金属离子去除率均高达99.6%。     

利用磷灰石原位固定铅

由于铅污染对于人体健康有很大影响，因此，它日益引起人们的注重，本文的目的是研究一项技术，即：利用磷灰石在被污染的土壤和废物里就地固定Ｐｂ，使羟磷灰石（Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２）与含水Ｐｂ，树脂可交换的Ｐｂ以及Ｐｂ污染的土壤材料相反应，以检测天然磷灰石减少Ｐｂ的效果，研究发现，羟磷灰石使最初浓度为５～５００ｍｇ／ｌ的Ｐｂ下降到０．１８～１９．７μｇ／ｌ。在与羟磷灰石反应后，被Ｐｂ污染的土壤材料     

用裂变径迹法研究白云鄂博主矿的成矿年龄

据磷灰石裂变径迹具有在较低温度下能够迅火的特征，以及锆石径迹封闭温度在750℃以上的特点，研究同一矿石中两种不同单矿物卢生的裂变经迹与记录条件（径迹长度变化）。测定白云鄂博主矿成矿年龄数据属于海西中晚期，其值为3.3～4亿年，是改造后形成的时代。     

腐殖酸负载羟基磷灰石对废水中Cd2+吸附性能的影响

以硝酸钙、磷酸氢二铵和腐殖酸为原料,制备了腐殖酸负载羟基磷灰石(HA/HAP)复合吸附剂.同时,利用SEM、BET、FT-IR、XRD对复合吸附剂结构和形貌进行表征,研究了HA/HAP对废水中Cd~(2+)的吸附工艺.结果表明,腐殖酸使羟基磷灰石孔容和孔径增大、比表面积减小,从而提高了羟基磷灰石的吸附性能.在pH=6、吸附剂投加量为800 mg、接触时间为180 min时吸附率最佳,为98.3%.HA/HAP对废水中Cd~(2+)的吸附是自发的、吸热的、可持续的化学吸附,反应前120 min适合采用准一级动力学伴随着内扩散模型描述,后120 min适合采用准二级动力学伴随着内扩散模型描述,Dubinin-Radushkevich(D-R)等温线模型拟合的吸附数据在不同温度下效果最好(R~20.98),吸附量分别为259.15、266.05和264.66 mg·g~(-1).研究表明,静电吸附到腐殖酸活性位点后Cd~(2+)主要以络合反应被吸附到羟基磷灰石的表面和两个羟基中间.     

Ti(Ⅳ)与铜离子共掺杂的羟基磷灰石薄膜弱紫外光杀菌研究

采用共沉淀水热合成和离子交换的方法,制备了钛与铜离子共掺杂的羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2:HAP)(HAPTiCu),以大肠杆菌为目标物,研究了不同材料负载的多孔镍网薄膜在弱紫外光下的杀菌活性.结果表明,HAPTiCu在弱紫外光下具有高效杀菌效率,并远远高于HAPTi和P25 TiO2薄膜.这主要是铜离子的抗菌与光催化分解细菌的协同作用的结果.电子自旋共振(ESR)研究表明杀菌反应的主要活性物种是O2-.HAPTiCu薄膜释放的铜离子在光催化杀菌反应过程中,被光催化还原沉积在表面,导致了较低的铜离子溶出,从而保证了材料的稳定性.     

羟基磷灰石吸附水溶液中Zn2+影响因素的研究

对羟基磷灰石(HAp)吸附水溶液中Zn2 的各种影响因素进行了系统的研究.实验结果表明,去除率与Zn2 的初始浓度呈负相关关系;酸性环境不利于HAp对Zn2 的吸附,随着pH值的增加去除率迅速升高,当pH值升到10左右时,去除率几乎接近100%,之后随着碱性的增强去除率反而下降;去除率与作用时间、HAp的用量和作用温度呈正相关关系.HAp对水溶液中Zn2 的吸附符合Langmuir等温吸附模型,它对Zn2 的最大吸附容量为6.72 mg/g.     

改性天然磷灰石促进Pb/Zn复合污染土壤的稳定化修复

采用草酸和柠檬酸分别与天然磷灰石共培养以对其改性,并将改性磷灰石用于Pb/Zn复合污染土壤的稳定化修复,借助XRD、FTIR等仪器方法表征改性磷灰石的物相组成及其P结合形态的转变,采用TCLP方法评价改性天然磷灰石对土壤重金属的修复效果.研究表明,草酸改性磷灰石诱导了草酸钙生成,并且32.4%的P由稳定形态转化为水溶态,而柠檬酸改性未能使磷灰石主要成分发生显著变化,仅有0.28%的P转化为水溶态P.与天然磷灰石相比,改性磷灰石提高了对Pb和Zn的稳定性.草酸改性磷灰石可同时有效地稳定土壤中的Pb和Zn,稳定化效率分别为68%—100%和64%—73%,其固定机制主要是形成难溶的磷酸盐沉淀;柠檬酸改性磷灰石对Pb和Zn的稳定化效率分别为20%和62%—69%,对Pb和Zn的稳定性主要是通过吸附作用.总之,草酸改性磷灰石对Pb和Zn的稳定化优于柠檬酸改性磷灰石,是一种高效经济的土壤重金属稳定化修复材料.