全氟辛酸在纳米无机氧化物上的吸附特性研究

全氟辛酸(PFOA)在人工纳米颗粒上的吸附对研究其在环境中的迁移和归趋具有重要意义。本研究选取了四种典型纳米氧化物(Al_2O_3,Fe2O3,SiO_2和TiO_2),通过吸附动力学、等温线、pH及重金属离子影响实验,揭示了纳米无机氧化物对PFOA的吸附特性。结果表明,除纳米SiO_2对PFOA的吸附作用不明显之外,其它纳米氧化物对PFOA的吸附量远高于传统大颗粒矿物材料,吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型。PFOA的去除率随pH值增加而降低,当和铜离子共存时,PFOA在纳米SiO_2和TiO_2表面的吸附量显著增加。配体交换和静电作用是重要的吸附机理。     

全氟辛酸在纳米无机氧化物上的吸附特性研究

全氟辛酸(PFOA)在人工纳米颗粒上的吸附对研究其在环境中的迁移和归趋具有重要意义。本研究选取了四种典型纳米氧化物(Al_2O_3,Fe2O3,SiO_2和TiO_2),通过吸附动力学、等温线、pH及重金属离子影响实验,揭示了纳米无机氧化物对PFOA的吸附特性。结果表明,除纳米SiO_2对PFOA的吸附作用不明显之外,其它纳米氧化物对PFOA的吸附量远高于传统大颗粒矿物材料,吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型。PFOA的去除率随pH值增加而降低,当和铜离子共存时,PFOA在纳米SiO_2和TiO_2表面的吸附量显著增加。配体交换和静电作用是重要的吸附机理。     

C4A3S对氨基磺酸盐高效减水剂的吸附研究

实验室制备了无水硫铝酸钙（C4A2S）单矿物,采用紫外-可见吸收光谱法测定氨基磺酸盐高效减水剂（简称“AS减水剂”）在C4A3S单矿物及其混合料（C4A3S＋Ca（OH）：＋CaSO4·2H2O）矿物颗粒表面的吸附量,对AS减水剂在水化体系矿物颗粒表面的吸附行为进行了研究。结果表明：C4A3S单矿物和水化混合料对As减水剂的吸附量随初始浓度的增大而增大;对As减水剂的吸附量与极限吸附量随水化时间的延长而增大;在相同吸附时间内,AS减水剂在C4A3S混合料水化体系的吸附量与极限吸附量大于在C4A3S单矿物水化体系的吸附量与极限吸附量。     

阳离子表面活性剂对纳米SiO2流体稳定性的影响

通过研究纳米SiO2/水纳米流体的稳定性建立了差示透光率法,并利用差示透光率法和重力沉降法研究了阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TrAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)对纳米SiO2流体稳定性的影响.结果表明:阳离子表面活性剂吸附在纳米SiO2颗粒表面后促使纳米流体形成凝胶,且不同阳离子表面活性剂对2.5wt％ SiO2纳米流体稳定性的影响均存在三个临界浓度C1、C2和C3,这三个临界浓度的大小与阳离子表面活性剂疏水链长密切相关,碳链越长,相应临界浓度越低,并提出了阳离子表面活性剂在纳米SiO2表面吸附后纳米颗粒之间的疏水缔合作用理论.     

超声化学辅助法制备纳米ZnS及其对水中铜离子的吸附性能

铜污染引发的环境问题严重影响着人类的生命健康。本文以Zn(NO_3)_2·6H_2O和Na_2S·9H_2O为原料,水为溶剂,通过超声化学辅助法制备出纳米ZnS,并将其应用于水中铜离子的吸附脱除。利用FTIR、XRD、SEM和N2物理吸附等手段进行表征,研究了初始浓度、接触时间、处理温度、pH和竞争阳离子等对铜离子吸附容量的影响。结果表明,制得的纳米ZnS为单一立方相闪锌矿,颗粒呈不规则块状,孔道结构主要为纳米ZnS晶粒团聚形成的聚集孔,孔径分布较宽。该纳米ZnS表现出对水中铜离子良好的吸附性能,在吸附剂量200mg/L、铜离子初始浓度400mg/L、接触时间12h、处理温度25℃的条件下,饱和吸附容量高达629.8mg/L,水中Na~+和K~+对吸附性能无明显影响,且其对水中铜离子的脱除机理为离子交换与吸附的协同作用。     

水基SiO2纳米流体沸腾换热特性

纳米流体作为新型换热介质可广泛应用于多个领域。现有研究结果表明导致纳米流体沸腾换热性能变化的因素主要在于纳米颗粒在换热表面的沉积、加热表面粗糙度、表面张力、内部能量传递、气泡形成条件等。对水基SiO₂纳米流体进行池沸腾实验研究,得到SiO₂/水纳米流体与纯基液-去离子水核态沸腾换热特性的区别,比较不同颗粒粒径对纳米流体换热特性影响。结果表明：对于低浓度纳米流体,添加纳米颗粒后流体的换热特性与纯基液在相同条件下进行核态沸腾时的换热特性有较大差异,不同粒径之间换热特性变化明显,随着粒径的增加呈非线性增长趋势,随着热通量增大纳米颗粒粒径对换热特性的影响趋势增大。     

接枝微粒材料PMAA/SiO_2对碱性氨基酸(精氨酸)的吸附性能

采用接枝法将甲基丙烯酸(MAA)接枝于微米级硅胶表面,制得了接枝有甲基丙烯酸的接枝微粒PMAA/SiO2,采用红外光谱(FTIR)对其化学结构进行了表征,用金相显微镜观察了接枝微粒的形貌。采用静态法研究了功能微粒PMAA/SiO2对碱性氨基酸精氨酸吸附性能,考察了介质pH、离子强度及温度对其吸附性能的影响,探索了吸附机理。研究结果表明,在较大的pH范围内,接枝微粒PMAA/SiO2对碱性氨基酸精氨酸表现出很强的吸附能力,而对酸性氨基酸的吸附能力则很弱;随着介质pH值的增大,PMAA/SiO2对精氨酸的吸附能力呈现先增强后减弱的规律,在pH=7处,吸附容量可以达到239mg.g-1;温度升高,吸附容量减小;盐度增大,吸附容量降低。     

水基SiO_2纳米流体沸腾换热特性

纳米流体作为新型换热介质可广泛应用于多个领域。现有研究结果表明导致纳米流体沸腾换热性能变化的因素主要在于纳米颗粒在换热表面的沉积、加热表面粗糙度、表面张力、内部能量传递、气泡形成条件等。对水基SiO_2纳米流体进行池沸腾实验研究,得到SiO_2/水纳米流体与纯基液-去离子水核态沸腾换热特性的区别,比较不同颗粒粒径对纳米流体换热特性影响。结果表明:对于低浓度纳米流体,添加纳米颗粒后流体的换热特性与纯基液在相同条件下进行核态沸腾时的换热特性有较大差异,不同粒径之间换热特性变化明显,随着粒径的增加呈非线性增长趋势,随着热通量增大纳米颗粒粒径对换热特性的影响趋势增大。     

二氧化钛/羟基磷灰石纳米颗粒的制备及其性能研究

室内空气中的挥发性有机污染物(VOCs)会严重危害人类的身体健康。采用水热法制备了二氧化钛/羟基磷灰石(TiO_2/HAP)纳米复合颗粒,其粒径分布在20 nm左右。掺杂HAP不仅显著减小TiO_2纳米晶的晶粒尺寸,增大比表面积,并提高催化剂表面的吸附氧含量。结果表明:TiO_2/HAP纳米颗粒对甲苯具有良好的吸附性能和光催化降解性能,它的光催化降解效率为87.14%高于纯TiO_2纳米颗粒。因此TiO_2/HAP纳米颗粒在去除VOCs中具有广阔的应用前景。     

表面活性剂对CdSSe-H2O纳米流体稳定性影响

通过在水介质中添加纳米CdSSe粒子,制备了CdSSe-H2O纳米流体,采用Zeta电位、吸光度并结合沉降照片研究了三种表面活性剂对CdSSe-H2O纳米流体的稳定性影响。结果表明:在0.01wt%CdSSe-H2O纳米流体中,对于三种表面活性剂聚乙二醇2000(PEG2000),十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS),当其浓度分别为0.06%、0.03%和0.05%时体系的分散稳定性最好。针对阴离子表面活性剂在带负电的CdSSe颗粒上的吸附本文提出了表面活性剂离子竞争吸附理论,很好的解释了SDBS对CdSSe-H2O纳米流体的稳定性影响过程。     

氧化改性橡椀单宁对铜离子溶液的吸附性

以橡椀栲胶为原料,通过双氧水氧化降解改性,研究水解类橡椀单宁改性后对铜离子溶液的吸附沉淀以及pH值、金属溶液初始浓度对铜离子吸附沉淀容量的影响和规律。结果表明,氧化橡椀单宁对Cu2+的吸附平衡符合Freundlich方程。改性后吸附沉淀容量受初始浓度影响较大,初始浓度为20 mg/L时基本不发生吸附沉淀,试验最大初始浓度100 mg/L时吸附量达到39.300 mg/g。     

秸秆对Cu~（2＋）废水的静态吸附研究

采用静态吸附法研究花生、水稻和大豆秸秆对模拟Cu2＋废水的吸附效果,考察了吸附时间、固液比、pH值、初始Cu2＋浓度、秸秆粒径和溶液温度对Cu2＋的吸附量和去除率的影响,并用Henry、Freundlich、Langmuir等温方程拟合。结果发现,秸秆对Cu2＋的吸附主要受吸附时间、固液比、pH值的影响;Langmuir等温模式能更好地模拟秸秆对Cu2＋的吸附效果。     

改性硅藻土吸附废水中Cd2+的动力学研究

用十二烷基磺酸钠对天然硅藻土进行改性,改性后硅藻土的吸附效果明显优于天然硅藻土,吸附量由4.973mg/g增加到17.045mg/g。通过静态吸附实验探讨了改性硅藻土对废水中Cd2+的吸附主要影响因素和动力学。在本实验条件下,吸附量随温度与Cd2+浓度的增加而增加,但随改性硅藻土用量的增加而减少。在pH值为3～6时,吸附量随pH值的增加而增加。吸附动力学符合Lagergren准二级方程。     

磁场中活性炭吸附重金属离子的研究

将磁化技术引入活性炭对重金属离子的吸附中,考察了预磁和吸附过程中加磁对铁离子、镍离子和铜离子活性炭吸附容量的影响。实验表明,经过磁化处理的活性炭对铁离子和镍离子的吸附容量下降,对铜离子的吸附容量增加。预磁的效果比吸附过程中加磁的效果要强,且随着磁场强度的增加,活性炭对重金属离子的吸附容量变化越大。     

Low cost adsorbents obtained from ash for copper removal

We investigated the utilization of ash and modified ash as a low-cost adsorbent to remove copper ions from aqueous solutions such as wastewater. Batch experiments were conducted to determine the factors affecting adsorption of copper. The influence of pH, adsorbent dose, initial Cu²⁺ concentration, type of adsorbent and contact time on the adsorption capacity of Cu²⁺ from aqueous solution by the batch adsorption technique using ash and modified ash as a low-cost adsorbent were investigated. The optimum pH required for maximum adsorption was found to be 5. The results from the sorption process showed that the maximum adsorption rate was obtained at 300 mg/L when a different dosage of fly ash was added into the solution, and it can be concluded that decreasing the initial concentration of copper ion is beneficial to the adsorption capacity of the adsorbent. With the increase of pH value, the removal rate increased. When the pH was 5, the removal rate reached the maximum of over 99%. When initial copper content was 300 mg/L and the pH value was 5, the adsorption capacity of the zeolite Z 4 sample reached 27.904 mg/g. The main removal mechanisms were assumed to be the adsorption at the surface of the fly ash together with the precipitation from the solution. The adsorption equilibrium was achieved at pH 5 between 1 and 4 hours in function of type of adsorbent. A dose of 1: 25 g/mL of adsorbent was sufficient for the optimum removal of copper ions. For all synthesized adsorbents the predominant mechanism can be described by pseudo-second order kinetics.     

活性污泥对pb^2＋的生物吸附特征研究

研究了活性污泥对重金属离子Pb^2＋的吸附特征。结果表明,当Pb^2＋的初始质量浓度为60mg／L时,Pb^2＋在活性污泥上吸附30min后基本达到平衡,吸附过程可以用准二级动力学方程来描述（R^2=0．9994）,平衡吸附量qe为50mg／g,准二级速率常数k2为0．0095g/（mg·min）;吸附温度对吸附效果影响不大;pH值对吸附效果的影响很大,溶液pH值为3—4时吸附效果较好;活性污泥的投加量对吸附效果有很大的影响,在Pb^2＋的质量浓度一定的情况下随着污泥投加量的增加吸附效果反而减弱。     

改性硅藻土对水体中Cu~(2+)的吸附实验研究

用氢氧化钠对吉林长白硅藻土进行改性,并研究了改性硅藻土对Cu2+吸附性能,讨论了硅藻土用量、pH、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明:硅藻土改性后对Cu2+的吸附性能明显提高,改性硅藻土对Cu2+的去除率可达80%;pH值是影响吸附效果的最主要因素,pH=4.5时吸附效果最佳;温度对吸附效果影响不大;在Cu2+初始浓度为50 mg/L时,硅藻土用量以5 g/L为佳。     

纳米铜复合焦脱除含硝基苯废水的研究

采用焦炭作载体,通过KBH4还原法制备了纳米铜复合焦催化剂,并进行了催化剂制备和硝基苯脱除工艺的研究以及催化剂的表征。结果表明,KOH预处理焦有利于丰富焦的中孔。当KBH4还原等含量的CuSO4溶液时,1~3 nm的Cu和Cu₂O负载在焦的中孔表面,形成纳米Cu₂O/Cu复合焦催化剂。当pH为6时,吸附时间大于6.5 h时,硝基苯脱除率可达100%。硝基苯的质量浓度为10 mg/L时,最大饱和吸附量0.100 2 mg/g。纳米铜焦脱除水中硝基苯的过程是它被焦吸附和被大量Cu₂O/Cu微电池催化降解共同作用的结果。纳米铜焦吸附硝基苯符合Freundlich等温过程和准2级动力学过程。     

天然凹凸棒石对水中镉的吸附行为

通过静态实验探讨了天然凹凸捧石吸附水中镉（Cd^2＋）时的影响因素、动力学、等温式和热力学。结果表明,在实验条件下吸附90min后天然凹凸捧石对Cd^2＋的吸附量为6.07-13.15（mg·g^-1）,吸附量随着温度或Cd^2＋初始浓度的增加而增加,但天然凹凸棒石用量增加,吸附量却减少。在pH值为5-7时随着pH值的增加而增加。此外,天然凹凸捧石吸附Cd^2＋的速度较快,吸附60min后基本达到平衡。吸附动力学规律符合Lagergren准二级反应模型,不同温度下的吸附等温式都与Freundlich方程符合很好。热力学分析表明,吸附过程吸热,吸附焓变△H和熵变△s都为正值,吸附自由能变△G为负值。     

改性硅藻土处理含铜废水的实验研究

文章采用氢氧化钠以及用MnCl2.4H2O和NaOH对取自攀枝花某地的硅藻土进行改性,并研究了原样硅藻土与改性硅藻土对Cu2+吸附性能对比实验,研究结果表明:硅藻土改性后对Cu2+的吸附性能较原样硅藻土明显提高,碱改性硅藻土对Cu2+的吸附率可达约80%,锰氧化物改性的硅藻土对Cu2+的吸附效率高达约95%;pH是影响吸附效果的最主要因素,经实验证明pH=5时吸附Cu2+效果最佳;Cu2+初始浓度与硅藻土的投加量对Cu2+的吸附效果影响大体相同;在Cu2+初始浓度为40 mg/L时,硅藻土用量以4 g/L较为适宜。