低品位硅藻土吸附重金属的研究

硅藻土是一种生物硅质沉积岩,具有较大的比表面积,在工业上常用作吸附材料。但低品位硅藻土不利于直接加工利用,在矿产开发中常被忽视或丢弃。为更好地开发和利用低品位硅藻土,采用静态吸附实验研究了低品位硅藻土吸附四种重金属离子（Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋）的动力学规律,用伪一阶、伪二阶模型及粒内扩散模型（Weber和Morris模型）对其吸附过程进行拟合,结果表明,硅藻土对四种重金属离子的吸附均符合伪二阶动力学模型。同时,实验也研究了硅藻土吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋的热力学,并分别用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich（D-R）方程进行拟合。结果表明,Freundlich和D-R方程都能很好地描述硅藻土对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋的吸附热力学。并且硅藻土对这四种重金属离子的吸附均为吸热反应。     

改性硅藻土陶瓷生物膜载体的制备及性能研究

主要对硅藻土的烧结改性进行了进一步的研究,并对改性硅藻土用于污水处理系统生物膜的载体制作进行参数研究。通过设置适宜的污水水力学特性、良好的载体挂膜性能表征、实验运行稳定性等多方面进行对比实验,得出最佳生物膜挂膜性能的改性硅藻土陶瓷生物膜载体。     

纳米TiO2/硅藻土光催化降解蒽醌染料废水的研究

为提高光催化剂的稳定性,选取硅藻土为载体,以钛酸四异丙酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/硅藻土光催化剂,并利用XRD、SEM、FT-IR等技术对其进行表征.以蒽醌染料弱酸性艳蓝RAW为目标降解物,考察了TiO2/硅藻土的光催化活性、最佳pH值范围及催化剂重复使用对光催化活性的影响.结果表明,所制备的TiO2为锐钛矿和金红石混晶型,平均粒径11nm,通过控制硅藻土加入量可以得到负载均匀的光催化剂.所制备的TiO2/硅藻土具有较强的光催化活性,对弱酸性艳蓝RAW的降解效果好于商品Degussa P25型TiO2,最佳pH值为4.0.该催化剂性质稳定,重复使用15次后,催化活性仅降低12.4%.     

硅藻土处理城市生活污水技术试验研究

DWP-158硅藻纯土污水处理装置基建投资仅为240元/m^3污水，占地面积仅为0.12m^2/m^3污水，运行成本为0.26元/m^3污水，悬乳物、CODcr、BOD5、总氮的去除率分别为99%、72%、83%，39%。除磷效率高达96%，比目前城市污水处理厂普遍采用的生化处理技术的除磷效果好得多。     

Flower-, wire-, and sheet-like MnO2-deposited diatomites: Highly efficient absorbents for the removal of Cr(VI)

Flower-, wire-, and sheet-like MnO₂-deposited diatomites have been prepared using a hydrothermal method with Mn(Ac)₂, KMnO₄ and/or MnSO₄ as Mn source and diatomite as support. Physical properties of the materials were characterized by means of numerous analytical techniques, and their behaviors in the adsorption of chromium(VI) were evaluated. It is shown that the MnO₂-deposited diatomite samples with different morphologies possessed high surface areas and abundant surface hydroxyl groups (especially the wire-like MnO₂/diatomite sample). The wire-like MnO₂/diatomite sample showed the best performance in the removal of Cr(VI), giving the maximum Cr(VI) adsorption capacity of 101 mg/g.     

Flower-, wire-, and sheet-like MnO2-deposited diatomites: Highly efficient absorbents for the removal of Cr(VI)

Flower-, wire-, and sheet-like MnO₂-deposited diatomites have been prepared using a hydrothermal method with Mn(Ac)₂, KMnO₄ and/or MnSO₄ as Mn source and diatomite as support. Physical properties of the materials were characterized by means of numerous analytical techniques, and their behaviors in the adsorption of chromium(VI) were evaluated. It is shown that the MnO₂-deposited diatomite samples with different morphologies possessed high surface areas and abundant surface hydroxyl groups (especially the wire-like MnO₂/diatomite sample). Thewire-like MnO₂/diatomite sample showed the best performance in the removal of Cr(VI), giving the maximum Cr(VI) adsorption capacity of 101 mg/g.     

锆改性硅藻土吸附水中磷的研究

采用锆对硅藻土进行改性所得锆改性硅藻土,其氧化锆质量分数占12.39%,经XRD鉴定为无定形.SEM结果显示,改性后硅藻土表面出现粗糙多孔的絮状物.相比硅藻土,锆改性硅藻土的比表面积由14.00 m~2·g~(-1)扩大到75.22 m~2·g~(-1).XPS谱图显示,氧化锆与硅藻土之间以化学键方式,而非物理沉积方式结合.锆改性硅藻土对磷的等温吸附线更符合Langmuir模型,拟合得到最大吸附量为10.56 mg·g~(-1).锆改性硅藻土的吸附量按照氧化锆的质量分数计算为81.67 mg·g~(-1)ZrO_2,高于文献报道的纯氧化锆吸附剂.锆改性硅藻土对磷的吸附随pH的上升而下降,结合吸附前后材料的Zr3d高分辨XPS图谱,确定锆改性硅藻土对磷的吸附为配体交换过程.氯离子、硫酸根离子和硝酸根离子共存不会抑制磷的吸附,而碳酸氢根离子具有一定的抑制作用.对磷浓度为2 mg·L~(-1)的富营养化湖水,锆改性硅藻土投加量大于1.25 g·L~(-1)时,反应后磷浓度即可满足《地表水环境质量标准》规定的湖库Ⅲ类标准.     

液/固体系Cu2+、Zn2+、Mn2+在硅藻土表面的吸附行为与特性

为了深入了解液/固体系Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附行为与特性,为硅藻土在含重金属离子废水处理上的应用提供充分的理论依据,采用静态吸附试验对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附条件、性能、行为与特性进行了系统的研究.结果表明,硅藻土投加量和离子初始浓度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响均可归结为液/固比(液相离子与硅藻土的质量比)的影响,过高或过低的液固比均不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最佳液/固比分别为0.025、0.100和0.100.溶液初始pH值对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响主要与溶液初始pH值与硅藻土等电点(2.0)之间的距离有关,接近或低于硅藻土等电点都不利于吸附,过高的pH值会使Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)发生沉淀,也不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最适溶液初始pH值区间分别为4.0~6.0、4.0~7.0和4.0~7.0.溶液温度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的液膜扩散、颗粒扩散和吸附反应3个过程的影响不一致,导致对吸附量的影响无明显规律.硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的吸附分别符合Langmuir、Tenkin、Freundlish等温吸附模型,以物理吸附为主,吸附反应容易进行,在40 min达到平衡,吸附容量(25℃时)理论值分别为4.335、23.031、3.844 mg·g~(-1).吸附是自发的、吸热的、无序性增加,符合二级动力学模型.吸附速率的控制步骤为发生在孔道内部的吸附反应.     

硅藻土的研究现状及进展

硅藻土具有多孔性、密度小、比表面积大、吸附性好、耐酸、耐碱、绝缘等特性,并且中国硅藻土矿储量丰富,所以硅藻土作为一种新型的吸附材料近年来已被广泛应用于许多工业部门。本文在简单介绍硅藻土化学成分、表面特性等性质的基础上,综述了近年来国内外用聚苯胺、聚乙烯亚胺等聚合物对硅藻土进行改性的方法,同时针对不同的工业废水介绍了目前硅藻土的改性方法以及改性前后的硅藻土作为吸附材料对工业废水中的染料、重金属离子以及非极性芳香烃吸附的研究进展,并展望了硅藻土作为新型的吸附材料的发展趋势。     

改性硅藻土对三种有机染料的吸附作用研究

以天然硅藻土分别负载十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、四甲基溴化铵(TMAB)和壳聚糖,制得一系列改性硅藻土,研究了改性硅藻土吸附水中的阴离子染料(活性红120)、阳离子染料(亚甲基蓝)、酸性染料(玫瑰红B)的适宜条件及吸附机理.结果表明,天然硅藻土对亚甲基蓝、四甲基溴化铵改性硅藻土对玫瑰红B和壳聚糖改性硅藻土对活性红120的饱和吸附量分别为51.15、49.56、56.64mg.L-1,效果良好,可被直接利用.延长吸附时间、增大吸附剂用量、控制溶液的pH值(<6)都能提高改性硅藻土吸附剂的吸附效果;3种染料在各自吸附剂上的平衡吸附量Qe与平衡浓度Ce之间的关系均符合Freundlich等温吸附方程,表明改性硅藻土吸附染料以分配作用、弱的溶质吸收为主.改性剂的引入可以改变硅藻土的表面电性,从而对不同类型染料的吸附能力产生不同影响.