沉淀—胶溶法制备偏钛酸型锂离子交换剂研究

报道一种制备Li_2TiO_3的新方法—无机沉淀胶溶法。以硫酸氧钛为钛源、乙酸锂为锂源、过氧化氢为络合剂,经沉淀-胶溶制备钛-锂溶胶体系,再经干燥、煅烧、酸洗制备偏钛酸型锂吸附剂。采用FTIR、TG-DSC、XRD、SEM、ICP、Zetasizer Nano及旋转式黏度计等测试、表征手段,考察了各制备条件对溶胶体系稳定性、干凝胶及Li_2TiO_3显微结构特性及性能的影响。结果表明:乙酸锂为锂源,体系pH值为7,Ti~(4+)浓度为0.2 mol/L,经陈化24h,可得到黏度为7.3 m Pa·s,Zeta电位为-29.5 m V的稳定溶胶体系。红外光谱分析表明干凝胶中含过氧键;干凝胶较佳煅烧温度和煅烧时间分别为750℃、2 h,制备得到β-Li_2TiO_3,;将β-Li_2TiO_3用0.2 mol/L盐酸溶液进行酸洗制备得到偏钛酸型锂吸附剂H_2TiO_3,锂的酸洗率为85.31%,锂的再吸附容量为27.15 mg/g。     

皮胶原为模板制备纤维状钛锂离子筛前驱体

为解决传统的粉末状钛锂离子筛渗透性和流动性差的问题,以皮胶原作为模板剂,廉价易得的Ti(SO_4)_2为钛源,乙酸锂为锂源,经皮胶原负载钛、锂及固相反应制备具有纤维结构的钛锂离子筛前驱体(Li_2TiO_3)。探究加入不同试剂、不同处理方法、不同pH值等因素对合成钛锂离子筛前驱体(Li_2TiO_3)的影响。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对试样进行了表征。结果表明:加入单宁,控制试验pH=4.0在750℃条件下保温8 h制备的钛锂离子筛前驱体纤维结构较好,晶相组成为单斜结构β-Li_2TiO_3。     

交联羧甲基壳聚糖的合成及其对Pb2+、Cd2+和Co2+的吸附行为

在超声波辐射作用下,以非质子溶剂二甲亚砜为溶剂,制备了新型吸附剂交联羧甲基壳聚糖。利用X-射线光电子能谱、傅里叶红外光谱等分析手段对样品进行了测试和表征。以Pb²⁺、Cd²⁺和Co²⁺为吸附对象,考察了溶液初始浓度、吸附时间、酸度等因素对吸附过程的影响。等温线实验表明Langmuir吸附模型适合模拟金属离子在交联羧甲基壳聚糖表面的吸附过程,说明金属离子在交联羧甲基壳聚糖表面的吸附为单分子层吸附,交联羧甲基壳聚糖对Pb²⁺、Cd²⁺和Co²⁺的最大吸附容量分别为282.49mg/g、328.95mg/g和134.41mg/g。动力学实验表明,准二级方程适合描述此吸附过程。     

改性木质素对PtCl _6~(2-)的吸附性能

以季铵型木质素和季铵型鳌合木质素为吸附剂,研究了吸附时间、PtCl _6~(2-)初始浓度对PtCl _6~(2-)吸附效果的影响,考察了盐酸浓度对PtCl _6~(2-)吸附选择性的影响规律,探究了吸附过程的动力学方程和等温吸附特性。结果表明,季铵型木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量分别为300min和67.90mg/g,季铵型鳌合木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量为120 min和218.8 mg/g;两种改性木质素在盐酸浓度为1.0mol/L时,对PtCl _6~(2-)均具有很好的吸附选择性,且盐酸浓度越低吸附选择性越好;动力学均遵循准二级方程,等温吸附模型均与朗缪尔方程拟合较好,吸附过程均为单分子层均质化学吸附。     

负载二氧化锰的磁性蔗渣炭对铅离子的吸附

采用沉淀煅烧—水热法制备了负载二氧化锰的磁性蔗渣炭(MnO₂@Fe₃O₄@SCBC),并通过XRD、FT-IR等对吸附剂进行表征,证明二氧化锰成功负载在Fe₃O₄@SCBC上。探究了吸附剂质量、初始溶液pH等对MnO₂@Fe₃O₄@SCBC吸附Pb²⁺的影响,同时,比较研究了Fe₃O₄@SCBC和MnO₂@Fe₃O₄@SCBC对Pb²⁺的吸附动力学和热力学。结果表明,在试验条件下,MnO₂@Fe₃O₄@SCBC对Pb²⁺的吸附量明显优于Fe₃O₄@SCBC,吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。在吸附时间为10 h、吸附剂质量20 mg、Pb²⁺初始质量浓度100 mg/L、pH=5.0时,MnO₂@Fe₃O₄@SCBC饱和吸附量为241.33 mg/g。经过10次吸附、脱附试验后,吸附剂仍具有良好的吸附活性及稳定的吸附容量。     

水葫芦对水溶液中Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附

研究了用水葫芦生物吸附剂从溶液中吸附Cu2+和Zn2+,考察了溶液pH、吸附剂用量、金属离子初始浓度、温度及吸附时间对Cu2+、Zn2+吸附率的影响,探讨了等温吸附、吸附热力学及动力学。结果表明:pH是影响吸附效果的重要因素,pH在2~6范围内,随pH增大,金属离子去除率升高;水葫芦对Cu2+、Zn2+的吸附速度较快,80min左右即达平衡,吸附过程符合准二级动力学模型(R20.999);利用Langmuir等温方程进行拟合,得到水葫芦对Cu2+、Zn2+的最大吸附量分别为26.39和15.11mg/g;吸附热力学参数ΔG0,表明水葫芦对Cu2+、Zn2+的吸附过程可自发进行;水葫芦经3次吸附解吸循环后,仍然保持较高的吸附性能。水葫芦价格低廉,产量大,在重金属废水处理方面有很好的应用前景。     

谷壳对水中铜离子的吸附热力学及动力学研究

应用低成本吸附剂谷壳去除溶液中的重金属铜离子.以间歇吸附的方式考察了溶液pH值、反应时间、反应温度、金属离子初始浓度等物理化学参数对吸附过程的影响.在pH为7.O、温度为328 K、谷壳用量为4 g/L时,溶液中铜离子达到最大吸附去除率.吸附过程符合Langmuir吸附等温模式.吸附热力学表明谷壳对Cu2+的吸附是自发的吸热反应.谷壳对Cu2+的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程.     

废FCC催化剂吸附苯酚废水

将炼油厂排放的废FCC(fluid catalytic cracking,流化催化裂化)催化剂粉末(含稀土元素2%)进行酸浸处理,其中的稀土及有价金属进入浸出液后得以回收,粉末残渣经过水洗、干燥后,分析其结构,并进行吸附苯酚废水的实验,考察吸附时间、苯酚的初始浓度、吸附温度及吸附方式等对苯酚吸附量的影响,分析废FCC催化剂残渣对苯酚的等温吸附特性。结果表明,吸附达到平衡需要60 min;pH在7.0~8.0时,苯酚的吸附量较大;苯酚的初始浓度越高,吸附量越大;温度对苯酚吸附量的影响较显著;Freundlich方程和Langmuir方程都可用于描述废FCC催化剂残渣对苯酚的等温吸附特征,Langmuir方程更为准确,通过计算,理论饱和吸附量为36.751 mg/g,实验测得饱和吸附容量为35.540 mg/g。     

柚皮残渣制备活性炭对Cu2+吸附性能

以柚皮为材料,提取柚皮苷后残渣制备柚皮基活性炭（简称PPAB）,研究其在不同pH、投加量、吸附质浓度、时间、温度、粒径、解吸剂条件下对水中Cu2+的吸附性能.结果表明:在pH值为6,PPAB投加量4 g/L,溶液温度35 ℃,Cu2+初始浓度30 mg/L,吸附60 min,PPAB对Cu2+去除率94.47 %,最大吸附容量7.09 mg/g;0.25 mol/L盐酸脱附Cu2+效果较优,回收率98.21 %.吸附过程Langmuir等温式能较好拟合,此工艺下PPAB平均得率36.9 %,比表面积高达1 764 m2/g.柚皮基活性炭作为吸附剂处理低浓度重金属废水具有广阔前景.      

粉煤灰处理含钼废水的效果及吸附机理研究

利用粉煤灰对模拟的含钼废水进行除钼吸附实验,分别研究了吸附过程中溶液pH值、吸附剂投加量对吸附效果的影响,并对吸附等温方程及动力学进行了探讨。结果表明,在吸附质钼初始浓度为10mg/L、pH=3.1条件下,粉煤灰对钼的吸附效果最好,除钼率为74.3%;对于50mL的含钼溶液,当吸附剂投加量为2.5g时除钼率达到最高值85.4%。粉煤灰对钼的吸附符合Langmuir吸附等温方程,以表面单分子层吸附为主;吸附过程符合二阶动力学模型,同时具有物理吸附和化学吸附的特征。     

超导磁吸附卤水提锂研究

以某盐湖提钾后老卤为研究对象,其中锂含量仅有0.15g/L,镁锂比达到800∶1。磁性铝系吸附剂的饱和吸附容量为4.3mg/g,提锂后吸附剂利用超导磁选机实现与卤水的固液分离,同步实现洗盐和解吸,最终得到含锂解吸液产品。研究表明,超导磁选机采用钢网片聚磁介质,背景磁场强度2 400kA/m,吸附剂浓度10%,下料速度10cm/s的情况下,吸附剂的截留率达到99%以上。在500mL淡水洗盐,1.5L淡水解吸,解吸液中Li^+0.28g/L,Mg^2+0.57g/L,全流程卤水中锂的回收率在80%以上;吸附剂在磁选机进行100次吸附解吸循环,吸附剂累计丢失8.9%。该工艺有一定的工业利用价值。     

磁性铝盐吸附剂的制备及高镁锂比盐湖卤水中提锂性能研究

通过沉淀法制备磁性铝盐吸附剂MASA,吸附剂为微米级,但有一定堆叠,铝、铁元素分布均匀。吸附剂的比饱和磁化强度为10.78emu/g,可通过磁场与卤水分离MASA,锂吸附量可达4~5mg/g,5次之内未发生明显变化,而且对卤水中锂的选择性较高,尤其对镁的分配比达到468。用饱和NaCl清洗后,清洗液中Li~+0.1g/L,Mg~(2+)296g/L,解析液中Li+0.175g/L,Mg~(2+)0.15g/L。     

碱金属改性对ZSM-5结构和吸附甲苯特性的影响及机理

ZSM-5是一种常用来吸附甲苯的微孔吸附剂,选择三种碱金属Li、Na和K对ZSM-5进行改性,结合表征手段和数学模型的方式研究引入ZSM-5中的碱金属对微孔结构和吸附甲苯的影响。在此实验中,分别从吸附容量、放热能量、扩散阻力和脱附活化能四方面深入探讨碱金属对吸附甲苯的影响规律。基于实验结果得知:碱金属的引入改变了ZSM-5分子筛的微孔结构并呈现出一定的规律。随着离子半径(Li+ Na?ZSM-5 > K?ZSM-5。静态饱和吸附量呈Li?ZSM-5（0.363 mmol·g?1）>Na?ZSM-5（0.360 mmol·g?1）>K?ZSM-5（0.325 mmol·g?1）排序。恒定浓度波模型很好的描述甲苯在ZSM-5上的吸附扩散行为,空间位阻和静电束缚力分别在高低进气浓度条件下对甲苯在ZSM-5孔道中的扩散占据主导作用,较高进气质量浓度(155 mg·m?3)条件下,碱金属改性对扩散阻力影响规律为Li?ZSM-5Na?ZSM-5>K?ZSM-5。结合脱附动力学分析,Na?ZSM-5因具有较大的孔径和适中的吸附强度,表现出更好的再生潜能。本研究从空间位阻和吸附强度两方面系统阐述了碱金属改性对甲苯吸附行为的影响机理,为在复杂的实际环境应用中选择合适的吸附剂提供了一定的参考意义。      

三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖对锌(Ⅱ)的吸附性能

以环氧氯丙烷和O-羧甲基壳聚糖为原料,制备环氧化O-羧甲基壳聚糖(OCMC)后,再与Fe₃O₄和三聚氰胺 (MA)复合,制得三聚氰胺修饰的磁性O-羧甲基壳聚糖吸附剂(MA-OCMC/Fe₃O₄)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征其结构与官能团,并考察不同条件对吸附Zn²⁺的影响,同时研究其吸附动力学与等温吸附模型的特征。结果表明,控制pH值为6.0,0.13 g MA-OCMC/Fe₃O₄在100 mL 100 mg/L ZnCl₂溶液中吸附60 min后达到平衡,吸附行为符合拟二级动力学模型与Langmuir等温吸附模型特征,属于单分子层化学吸附,理论饱和吸附量(86.96 mg/g)接近实际饱和吸附量(86.48 mg/g)。在循环吸附-解吸6次后,MA-OCMC/Fe₃O₄对Zn²⁺的吸附率仅降低5.2%,具有良好的重复利用性,适用于含Zn²⁺废水的处理。     

改性大豆皮吸附剂对Pb2+的生物吸附性能研究

Using soybean hull residue after the soluble dietary fiber being removed during the soybean processing industry as crude material, a novel absorbent modified soybean hulls is prepared. Its adsorption behavior for Pb2+ is studied. The adsorbent has a large and efficient adsorpuon capacity for Pb-, uv to 20% of the mass of dry adsorbent. Its maximum adsorption capacity for Pb2+ reaches 217 mg.g-1 at initial Pb2+ concentration of 2000 mg.L-1,which is twice that of yeast absorbent and threefold greater than that of chitosan absorbent. The adsorption ability is sensitive to pH value in the solution and the optimal pH for adsorption of Pb2+is 7.0. In the presence of other metal ions (Ca2+, Mg2+and Na+) in the solution, their effect on the adsorption capacity for Pb2+is not obvious. After 5 cycles of adsorption, 80% adsorption capacity of Pb2+ is maintained. Compared with various available commercial resins, the modified soybean hulls are a plentiful, inexpensive and effective medium for the capture of dissolved Pb2+ from waste streams.     

钢渣负载羟基磷灰石复合材料对水溶液中铀的去除性能

采用溶胶—凝胶法制备出钢渣负载羟基磷灰石复合材料,并通过静态试验方法探讨pH、复合材料投加量、反应时间及铀初始浓度对复合材料吸附水溶液中U(Ⅵ)的影响。结果表明,复合材料对U(Ⅵ)具有较好的去除性能,在pH=4、投加量0.4g、反应时间120min的条件下,对初始浓度5mg/L的水溶液中U(Ⅵ)的去除接近完全,对应吸附量为1.25mg/g。复合材料对U(Ⅵ)的吸附过程为化学吸附,符合准二级动力学模型(R~2=0.996 9);Langmuir吸附等温线模型拟合(R~2=0.999 1)表明,吸附过程为吸附剂表面上的单层吸附;且通过R_L(R_L 0.063)的计算表明,复合材料对U(Ⅵ)的吸附极其接近不可逆吸附。     

聚乙烯亚胺氨基化改性聚偏氟乙烯接枝丙烯酸纤维膜对活性艳红X-3B的吸附研究

以丙烯酸(AA)为接枝单体,通过溶液聚合法在聚偏氟乙烯(PVDF)上接枝AA,制备出PVDF-g-PAA共聚物,再使用聚乙烯亚胺(PEI)对PVDF-g-PAA进行氨基化改性,制备出PEI氨基化PVDF-g-PAA共聚物(PEI-PVDF-g-PAA),再通过静电纺丝法制备出PEI-PVDF-g-PAA纤维膜。使用扫描电子显微镜对PEI-PVDF-g-PAA纤维膜的微观结构进行表征,结果显示纤维膜中纤维的直径为30~50nm,表面有丰富的微孔。以PEI-PVDF-g-PAA纤维膜为吸附材料对模拟活性艳红X-3B染料废水进行吸附,并研究其吸附动力学、吸附等温模型和吸附热力学,结果表明:PEI-PVDF-g-PAA纤维膜的吸附效果远远大于纯PVDF纤维膜和PVDF-g-PAA纤维膜。在活性艳红X-3B溶液的初始质量浓度为150mg/L、pH=1、吸附材料用量为0.015g时,吸附70min后达到平衡,平衡吸附量为494.95mg/g,PEI-PVDF-g-PAA纤维膜对活性艳红X-3B的吸附过程满足拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,说明PEI-PVDF-g-PAA纤维膜对活性艳红X-3B的吸附是以化学吸附为主的单分子层吸附,理论平衡吸附量和理论饱和吸附量分别为526.32mg/g和500.00mg/g。吸附热力学研究表明,PEI-PVDF-g-PAA纤维膜对活性艳红X-3B的吸附是自发进行的吸热反应,该吸附过程固-液界面的熵值会增加。