丁二酸改性酵母菌对水中Ni(Ⅱ)的吸附研究

为提高酵母菌对Ni(Ⅱ)的吸附性能,采用丁二酸对其进行酯化改性,将酯羰基引至酵母菌表面,制备丁二酸改性酵母菌吸附剂,利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对改性酵母菌进行表征,研究改性酵母菌对水中Ni(Ⅱ)的吸附性能,考察丁二酸投加量、戊二醛用量、溶液pH及吸附时间等因素对Ni(Ⅱ)去除效果的影响。结果表明：酯羰基被成功引至酵母菌表面,改性酵母菌表面粗糙不平;当丁二酸用量为6 g/g、戊二醛用量为6 mL/g时,制备的改性酵母菌对Ni(Ⅱ)的去除效果较好;当溶液pH为7、吸附剂用量为1 g/L、吸附时间为150 min时,丁二酸改性酵母菌对Ni(Ⅱ)的去除率为67.05%;Langmuir模型可以更好地描述改性酵母菌的吸附行为,改性酵母菌对Ni(Ⅱ)的吸附为自发吸热过程。     

天然高分子吸附剂吸附水中的 Cu2+和Ni2+

为了更有效地去除水中的Cu2+和Ni2+,采用壳聚糖、泥炭和海藻3种吸附剂对Cu2+和Ni2+进行吸附性能研究。考察了溶液pH、吸附时间、吸附剂的质量浓度和金属离子的质量浓度对Cu2+和Ni2+吸附率的影响。结果表明,采用壳聚糖作为吸附剂,pH为6,吸附剂的质量浓度为3 g/L,吸附时间120 min的条件下,对Cu2+的吸附效果最好,吸附率可达98%。采用泥炭为吸附剂在pH为6,吸附剂的质量浓度为1 g/L,吸附时间为120 min时,对Ni2+的吸附效果最好,吸附率达80%。     

树脂001×7填充PES膜吸附水中重金属离子的研究

以聚醚砜(PES)为膜基质材料,以粉末状强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7为功能颗粒,采用溶剂相分离法制备了膜吸附剂,并系统研究了膜吸附剂对水中重金属离子的吸附性能,考察了树脂含量、吸附时间对膜吸附剂吸附容量的影响,同时研究了膜吸附剂对水中铜离子的动态吸附及脱附效果.研究结果表明:膜吸附剂的吸附容量随着树脂填充量的增加而增大;当树脂质量分数达到65%时,膜吸附剂对重金属离子Hg2+、Pb2+和Cu2+的吸附容量分别可达255.31 mg/g、255.35 mg/g和80.76 mg/g;动态吸附试验表明,该膜吸附剂对水中铜离子有持续的吸附去除效果,膜吸附剂的脱附率可达94.67%;该膜吸附剂吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,吸附速度较快,吸附容量较高;与传统工艺相比,膜吸附剂对水中重金属离子去除效果明显,有较好的应用价值.     

法桐树叶衍生生物质炭吸附含镍废水研究

以法桐树叶为原材料制备KOH改性的生物质炭吸附剂,对其表面性质进行表征,并研究其对含Ni(Ⅱ)废水的吸附性能。通过扫描电镜、比表面积分析仪及傅里叶红外光谱仪对制备的生物质炭表征分析证明,生物质炭呈现以微孔为主的多孔结构,比表面积为1 733.01 m2/g,表面存在一定量的羟基、羧基等酸性表面官能团,有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。25℃下,生物质炭对Ni(Ⅱ)的饱和吸附量为12.35 mg/g。通过对吸附实验数据拟合可知,其吸附行为符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir模型。生物质炭对Ni(Ⅱ)的吸附主要表现为单分子层化学吸附,同时伴有自发的吸热反应。     

膨润土负载壳聚糖吸附镍离子研究

将壳聚糖负载在膨润土上,得到一种复合吸附剂,并利用其进行含Ni2 废水吸附试验,当吸附剂质量为0．5 g,在最佳条件下对初始质量浓度为10 mg／L的含Ni2 废水去除率达到99％左右。傅立叶变换红外光谱研究表明,吸附过程中Ni2 取代了膨润土中的金属离子,其中含有的少量壳聚糖也参与了反应,反应位置为氨基。     

重金属Cu(Ⅱ)在球黏土中的吸附特性

通过批式吸附试验,考察球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附效果,重点分析吸附时间、吸附剂用量、pH值以及初始质量浓度的影响。结果表明,Cu(Ⅱ)在球黏土上的吸附是一个先快速而后缓慢的过程,在60 min基本达到吸附平衡,且吸附量和吸附率随球黏土用量和Cu(Ⅱ)初始质量浓度的升高而提高。pH值对球黏土的吸附量有较大的影响,当pH值为6时,球黏土的吸附量可达97.93 mg/g。球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附符合Langmiur等温吸附模型,拟合得到的最大吸附量为202.383 mg/g,准二阶动力学模型更适合描述球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附过程,说明控制吸附速率的主要是化学吸附。与其他常见的黏土吸附剂材料相比,球黏土对Cu(Ⅱ)具有良好的吸附性能,可以作为天然矿物吸附剂来处理含Cu(Ⅱ)废水。     

钛酸盐纳米线对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附

以钛酸四丁酯为钛源,采用水热法制备钛酸盐纳米线.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对钛酸盐纳米线的物化性能进行表征.通过对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的静态吸附试验,考察钛酸盐纳米线的吸附活性.结果表明,水热法制备的钛酸盐纳米线直径分布在50～400 nm,长度可达几微米甚至几十微米.在温度为25℃、溶液pH为6.68的条件下,钛酸盐纳米线对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的饱和吸附量分别达到39.89和34.67 mg/g,吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温线.采用Lagergren一级吸附动力学模型能够较好地描述钛酸盐纳米线的吸附动力学.此外,在本实验条件下,钛酸盐纳米线对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附去除率随溶液pH值及吸附剂投加量的增大而增大.     

负载Fe/Cu腐植酸吸附剂的制备及其性能

以陕西黄陵风化煤腐植酸为原料,采用浸渍法合成负载Fe/Cu腐植酸吸附剂。以产率为指标,确定最佳合成条件,采用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对最佳条件所合成的腐植酸进行表征,并研究负载Fe/Cu后的腐植酸吸附剂的吸附性能.结果表明最佳负载条件为:pH=3,FeSO4与Cu(NO3)2的质量比为1∶1,改性时间为60min,反应温度为60℃.负载后吸附剂表面凹凸不平,形成大量孔隙结构,有利于提高其吸附能力;负载后吸附剂的碘吸附值为219.1mg/g,远大于腐植酸的碘吸附值158.4mg/g;负载Fe/Cu后的腐植酸吸附剂对结晶紫的最大吸附率可达96.9%,对亚甲基蓝的最大吸附率可达98.2%,说明其吸附性能大大提高.     

硅藻土负载壳聚糖对含Cr(Ⅵ)废水吸附处理效能

活性炭和壳聚糖对六价铬(Cr(Ⅵ))吸附效果较好,但价格较高,而廉价吸附剂的吸附能力较差.制备硅藻土负载壳聚糖廉价吸附材料,并研究其Cr(Ⅵ)吸附效能.实验结果表明,硅藻土的表面孔洞结构对壳聚糖的附着有促进作用,复合吸附剂中壳聚糖质量分数为16.7％时,其表面具有壳聚糖的某些官能团;该材料在Cr(Ⅵ)初始浓度(质量浓度)为10 mg/L条件下,吸附量远高于硅藻土,可达8.03 mg/g,约为纯壳聚糖吸附量的70％;吸附模式符合Freundlich公式;吸附剂吸附饱和后,可以采用氢氧化钠再生.     

三种淡水藻对Pb~(2+)的吸附研究

以绿毛藻、螺旋藻、小球藻等三种淡水藻为吸附剂,通过改变吸附时间(0.5 h～6.0 h)、初始pH(3.0～11.0)、吸附剂用量(0.05 g～0.30 g)以及Na+质量浓度(0 mg/L～120 mg/L),考察其对溶液中Pb~(2+)(50 mg/L)的吸附效果,并利用吸附等温线拟合对其吸附动力学模型进行了初步探究。结果表明,随着吸附时间的增加,吸附会达到平衡,而后出现解吸的现象;在偏酸性的条件下这三种藻类对Pb~(2+)的吸附效果较好;当吸附达到平衡后再增加吸附剂的用量会降低单位质量吸附剂的吸附能力;Na~+浓度对吸附效果也有极大的影响。吸附等温线表明这三种藻类吸附剂的吸附均符合Langmuir模型,依据该模型得到其对Pb~(2+)的饱和吸附量分别为27.50 mg/g、21.00 mg/g和25.85 mg/g。这三种藻类对Pb~(2+)均有较好的吸附效果,且廉价易得,在处理重金属污染上将有一定的应用前景。     

MoS_2吸附去除水中Cu(Ⅱ)的机制研究

采用一步水热法制备纳米MoS_2,对水中Cu(Ⅱ)有较好的吸附去除效果。Cu(Ⅱ)的最大吸附去除量221.3 mg·g~(-1)。采用表面络合模型(SCFM)描述Cu(Ⅱ)在MoS_2吸附剂表面上的吸附机制。实验表明:MoS_2对Cu(Ⅱ)的吸附过程包括物理和化学两种吸附作用,化学吸附是主要的吸附作用,决定了Cu(Ⅱ)的吸附去除效果。     

赤泥制备铁钛吸附剂及其除磷效果研究

以氧化铝工业生产过程中排放的废矿渣——赤泥为原料,采用铁盐改性处理,制备以赤泥为基料的新型羟基铁钛吸附剂,用于吸附水中磷酸盐.借助Zeta电位对吸附剂进行表征.考察了吸附剂投加量对除磷吸附剂吸附效果的影响以及吸附动力学等.研究表明,吸附剂对水中磷离子具有良好的吸附解吸效能,对磷的最大平衡吸附容量达到66.2 mg/g.吸附作用依赖于溶液的pH值,属于表面络合沉淀反应机制.吸附等温线和吸附动力学曲线与Langmuir方程和准二级动力学(Elovich)方程较吻合.     

松树锯末对Pb(II)与Ni(II)的吸附研究

以松树锯末为吸附剂,研究其对水中Pb(II)和Ni(II)的吸附性能,研究了锯末用量、搅拌速度、溶液初始pH值等对吸附效果的影响及其吸附动力学和热力学性能。研究结果表明,锯末对Pb(II)和Ni(II)具有良好的吸附能力。锯末对Pb(II)和Ni(II)吸附过程均符合拟二级吸附动力学模型(R²≥0.997 7),锯末吸附Pb(II)和Ni(II)的活化能分别为9.808 7 kJ/mol和2.859 4 kJ/mol;锯末对Pb(II)和Ni(II)等温吸附符合Langmuir模型(R²≥0.999 2)。热力学研究表明,锯末对Pb(II)和Ni(II)的吸附是自发的放热过程。     

Cu(I)金属有机骨架材料在汽油吸附脱硫中的应用

以金属骨架材料Cu2(4,4′-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)为吸附剂,研究了吸附时间、吸附剂用量和1-辛烯含量等对模拟油脱硫的影响。结果表明,在常温常压、Cu和S物质的量比为2、烯烃质量分数为30%、吸附时间120min下,脱硫率可达75.6%。在此基础上,研究了其对加氢后汽油的吸附脱硫效果。结果表明,吸附剂可以把加氢后汽油的含硫质量分数从40μg/g降低到8μg/g;再生后的吸附剂重复使用6次,其性能基本不变。     

MN500阳离子交换树脂填充聚醚砜膜吸附剂对氨氮吸附的研究

以聚醚砜(PES)为膜的基质材料,以微米级粉末状阳离子交换树脂(MN500)为功能性颗粒,采用相转化的方法,制备了MN500离子交换树脂填充PES膜吸附剂,研究MN500树脂填充PES膜吸附剂对水中氨氮的吸附性能,考察了树脂填充量对膜吸附剂纯水通量影响,以及振荡时间、料液pH对氨氮吸附性能的影响.结果表明:与MN500离子交换树脂相比,MN500离子交换树脂填充膜吸附剂对氨氮的吸附容量较大;在静态条件下,膜吸附剂对水中氨氮的吸附容量为40 mg/g;在膜吸附剂吸附的初始阶段(0～90 min),吸附容量随时间快速上升,此后趋于平缓;当pH值大于8时,膜吸附剂对氨氮的吸附容量显著增加.     

Fe(OH)_3或Fe_2O_3多孔微球的制备及对含磷废水的处理

以开发新型高效除磷吸附剂为目的,利用Fe(OH)_3或Fe_2O_3多孔微球作为吸附剂对模拟含磷废水进行吸附除磷实验,研究Fe_3O_4与Fe(OH)3或Fe_2O_3的质量比、铁盐浓度、焙烧温度、吸附剂用量、pH、吸附时间、磷的初始质量浓度、温度等因素对HPO_4~(2-)吸附效果的影响.结果表明:在吸附剂用量为0. 8 g/L,pH为3,磷的初始质量浓度为2 mg/L,吸附时间为150 min时,除磷效果最好,磷去除率达98%以上; Langmuir等温方程能更好地描述吸附剂对HPO_4~(2-)的吸附平衡,最大吸附量为9. 49 mg/g,且随着温度的升高最大单层吸附容量也随着升高,表明此反应为吸热反应.     

功能化还原石墨烯对活性艳蓝KN-R吸附性能

在氧化石墨烯(GO)的水溶液中,以乙二胺为还原剂,制备了功能化还原石墨烯(FRG),以其为吸附剂,研究其对水中阴离子型染料活性艳蓝KN-R的吸附性能。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对样品进行了表征;考察了不同的吸附时间、吸附剂用量和溶液pH对吸附效果的影响。结果表明,室温、pH为1、吸附剂投加量为0.5g/L是其最佳吸附条件。在最佳吸附条件下,FRG对活性艳蓝KN-R的去除率可达到95%,说明FRG对活性艳蓝KN-R的吸附效果较好。     

交联粘土矿物吸附特性研究(Ⅵ)--铝锆交联土对废水中有机物的吸附

比较了不同交联膨润土对废水中有机物(以化学需氧量COD表示有机物含量)的吸附.结果表明:铝锆混合交联膨润土吸附剂(简称AZB吸附剂)对COD有较好的吸附性能.当吸附时间为30min,废水pH=4.12,每升水中的用量为9g时,AZB对COD的吸附容量为55.6mg/g,吸附效率为89.6%.     

改性磁性壳聚糖去除水中双氯芬酸

为改善壳聚糖的吸附能力,探究壳聚糖吸附水中双氯芬酸的作用机理,采用原位共沉淀法制备磁性壳聚糖小球,并利用乙二胺对其进行改性.分别研究戊二醛、环氧氯丙烷和乙二胺等交联剂的投加量不同时,改性磁性壳聚糖对水中双氯芬酸吸附能力的差异.当戊二醛、环氧氯丙烷和乙二胺的投加量分别为4,12和6 mL时,制备的吸附剂(EMMCS-G)吸附效果最佳.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等对EMMCS-G表征分析,讨论反应时间、温度、pH、吸附剂投加量以及再生次数等因素对EMMCS-G吸附双氯芬酸的影响.结果表明,壳聚糖已成功包覆Fe_3O_4颗粒,且改性后的磁性壳聚糖氨基数量明显增多,具有良好的磁学性能和重复利用性.反应最适pH为6.5.当双氯芬酸初始质量浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为100 mg时,反应12 h后,去除率达到76%以上.吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型,结合热力学分析及溶液酸碱度实验表明该吸附过程是物理吸附和化学吸附共同作用的自发吸热反应.     

Ag(Ⅰ)金属有机骨架材料在汽油吸附脱硫中的应用

以金属骨架材料Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3),Ag(4,4-bipy)NO3和Ag(4,4-bipy)ClO4为吸附剂,在常温常压下,研究了不同剂油物质的量比条件下的吸附脱硫效果,并测试了在不同1-辛烯含量的模拟油(含硫质量分数为500 μg/g)中的脱硫效果.结果表明:3种吸附剂在吸附前后晶体骨架结构略有改变;对噻吩的吸附程度都能达到70％左右;随着吸附剂含量的增加,脱硫率明显增加,最多的Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)可以增加12.22％; 1-辛烯含量对Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)的脱硫效果没有明显影响.同时Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)对真实汽油的吸附脱硫实验表明:在常温常压下,真实汽油含硫质量分数可从70 μg/g降低到8 μg/g;再生后的吸附剂重复使用5次其吸附性能基本不变.