荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以荔枝壳为原料,氢氧化钠为活化剂、微波加热,制备了荔枝壳活性炭。并以此活性炭为吸附剂吸附溶液中的Cr(Ⅵ),考察了初始Cr(Ⅵ)质量浓度、活性炭用量、pH、吸附时间、吸附温度对Cr(Ⅵ)的吸附量及去除率的影响。结果表明吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件为:荔枝壳活性炭质量1.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、pH=3、吸附θ为25℃、吸附t为240 min,在此工艺条件下,荔枝壳活性炭吸附剂对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,对Cr(Ⅵ)吸附量可达30.25mg/g,Cr(Ⅵ)的去除率可达96.8%。吸附过程符合二级吸附动力学模型。热力学参数ΔG、ΔH、ΔS表明荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是自发、吸热过程。     

花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能

研究了花生壳活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附作用。常温下,0.1g花生壳活性炭,对20mL pH为1.5,ρ[Cr(Ⅵ)]为20.0 mg/L溶液,振荡吸附120min,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.68%。花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freun-dlish吸附等温方程和一级动力学方程。吸附过程的自由能变△G<0,焓变△H>42 kJ/mol,熵变△S>0,说明花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附为自发的吸热化学过程。     

高锰酸钾改性活性炭的表征及吸附Cr(Ⅵ)性能的研究

用KMnO_4改性活性炭对重金属离子Cr(Ⅵ)进行吸附。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、N2吸附/解吸等方法对改性活性炭的理化性质进行表征,探讨各种参数(如pH、接触时间、吸附剂用量、温度和初始浓度)对吸附Cr(Ⅵ)的影响。研究证明,当pH 2时,KMnO_4改性活性炭对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,AC1和AC3吸附率分别达到65%和90%以上,而未改性AC0的吸附率约40%。随着pH的增加,吸附效果变弱。接触时间为4 h时,KMnO_4改性活性炭对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附基本达到平衡,而温度对其影响不大。当改性炭的投加量为50 mg、Cr(Ⅵ)溶液浓度为10 mg/L时,吸附效果最佳,AC3的吸附率可达90%以上,比AC0增加50%以上。改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)过程符合准二级动力学方程。     

废菌渣活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

通过ZnCl_2活化法制备出废菌渣活性炭(MRAC),采用扫描电镜、能量-色散光谱、傅立叶变换红外光谱仪对其进行了表征分析,并研究了去除水中Cr(Ⅵ)的性能。结果表明,MRAC具有较好去除水中Cr(Ⅵ)的性能;在温度25℃、pH为7、MRAC投加量0.5 g、反应时间120 min、50 mL的Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度50 mg/L的优化条件下,MRAC对Cr(Ⅵ)的去除率高达99.98%,处理后的水满足GB 8978-1996中对Cr(Ⅵ)含量的要求。MRAC对水中Cr(Ⅵ)的吸附服从Langmuir等温方程(最大吸附量31.55 mg/g),吸附反应具有吸热性及自发性。与其他活性炭相比,MRAC去除废水Cr(Ⅵ)的效果更佳,具有较好的经济效益和环境效益。     

交联薯渣黄原酸酯对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

交联薯渣黄原酸酯(CCX)废水中Cr(Ⅵ)离子的吸附,探讨了pH值、温度、吸附时间、CCX含硫量、Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对其吸附效果的影响。结果表明,当CCX加入量为理论加入量的3.0倍时,pH为2.5,在45℃下搅拌反应50 min,对Cr(Ⅵ)的吸附容量为37.76 mg/g,去除率达到99.69%,处理后的废水中Cr(Ⅵ)浓度为0.15 mg/L,低于国标排放标准(0.5 mg/L)。并通过红外光谱和热重分析,对CCX吸附Cr(Ⅵ)的机理进行了探讨。     

石墨烯基复合物的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附

以三乙烯四胺(TETA)为改性剂，还原氧化石墨烯(rGO)、聚乙烯醇(PVA)为基体，通过水热法制备氨基修饰还原氧化石墨烯/聚乙烯醇(N-rGO/PVA)复合物，并应用于对Cr(Ⅵ)的吸附。红外结果表明，氨基已成功接枝到rGO/PVA基体。t=25℃、pH=5、w(TETA)=30%,N-rGO/PVA复合物对初始ρ[Cr(Ⅵ)]=50 mg/L的吸附量从16.0 mg/g提高至66.2 mg/g。由Langmuir方程计算出N-rGO/PVA对Cr(Ⅵ)的最大理论吸附量为303.0 mg/g,吸附等温线和动力学模型分析表明，该过程主要为均质、单分子层化学吸附。重复使用5次后的吸附量仍为原来的77.6%,表明N-rGO/PVA具有良好的再生性。     

核桃壳基活性炭的热性能及其Cr(Ⅵ)吸附特性

用农业废弃物核桃壳制备的活性炭(WSAC)吸附处理六价铬,可达到以废治废效果。对核桃壳基活性炭(WSAC)表面结构进行红外光谱表征,测定其热重、差热等参数的变化,分析其热性质以及热稳定性。考察影响吸附热力学的参数,包括含Cr(Ⅵ)模拟废液的pH、Cr(Ⅵ)初始质量浓度以及WSAC投加量对Cr(Ⅵ)吸附去除率的影响。结果显示,影响WSAC吸附六价铬参数的最优值分别为：Cr(Ⅵ)初始浓度为4 mg/L、pH=3.95、WSAC投加量为2 mg/mL。Cr(Ⅵ)去除率影响因素分析表明,WSAC投加量对Cr(Ⅵ)去除率的影响最大,其次为溶液pH及初始浓度。     

羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)吸附性能研究

以CO2为活化剂制备羊骨炭,在不同溶液pH、初始浓度、活性炭投加量等条件下,通过动态吸附试验考察羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的吸附规律,并用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对其吸附性能进行了分析。结果表明,当羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的最佳吸附量分别为:4.2 mg/g、0.07 mg/g和2.7 mg/g时,吸附液的pH值Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)为7～8、Cr(Ⅵ)为酸性pH<6;羊骨炭的投加量分别为:0.2、0.7、0.03 g;最佳初始浓度分别为:60 mg/L、15 mg/L、30 mg/L。羊骨炭对3种离子的吸附行为基本符合Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,计算得四种离子的最大吸附量分别为:4.854、1.247、0.402 mg/g。     

麸皮去除废水中Cr(VI)的实验研究

以麸皮为生物吸附剂,考察麸皮用量、废水pH、时间、Cr(Ⅵ)初始浓度对废水中Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,麸皮作为生物吸附剂可有效去除废水中的Cr(Ⅵ),麸皮用量200 g/L,pH=2、Cr(Ⅵ)初始浓度为5 mg/L,吸附240 min时,Cr(Ⅵ)去除率为99.31%。麸皮对Cr(Ⅵ)离子的吸附过程接近准二级动力学方程,吸附符合Freundlich等温模型,饱和吸附量为55.44 mg/kg。     

改性高粱秸秆对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

研究了改性高粱秸秆对Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明,改性高粱秸秆对水溶液中Cr(Ⅵ)具有很好的吸附作用。常温下,用0.15g改性高粱秸秆,对20mL pH为2.5,ρ[Cr(Ⅵ)]为20mg/L的溶液,振荡吸附100 min,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.11%。改性高粱秸秆对水溶液中Cr(VI)的吸附符合Freundlich吸附等温方程和Langmuir吸附等温方程,说明该吸附过程以单分子层物理吸附为主。     

天祝褐煤腐殖酸对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用天祝褐煤中提取的腐殖酸对Cr(Ⅵ)进行了吸附性能的研究,确定了Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间、pH值大小及吸附速率方程,讨论了腐殖酸用量和Cr(Ⅵ)初始浓度与吸附率、吸附量的关系。实验结果显示,吸附速率方程为V=0.046 69C,且当吸附时间为12 h,pH=5,腐殖酸用量为0.8 g,Cr(Ⅵ)初始浓度为350 mg/L左右时,腐殖酸对Cr(Ⅵ)吸附量达34.28 mg/g。     

硫酸改性松树叶对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以松树叶为原料,经硫酸改性制得吸附剂,通过吸附实验考察了pH、吸附时间、初始质量浓度及吸附剂用量对Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,在50mL质量浓度为10.0mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中,吸附剂用量0.4g,pH=3,吸附t为120min时,效果最佳,Cr(Ⅵ)的吸附量可达1.22mg/g,去除率达到97.6%。对实验数据进行吸附动力学模型进行拟合,结果表明,吸附过程更符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr(Ⅵ)的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响。结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型。在溶液初始pH4.0,生物炭浓度20g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800mg/L范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为。加入腐殖酸(20mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56mg/g提高近1倍。在pH2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。     

樱花生物质炭的制备及对废水中六价铬的吸附

选用樱花为原料制备新型生物质炭,应用其吸附含Cr(Ⅵ)的模拟废水,用单因素静态实验对影响吸附的5个主要因素(吸附剂投加量、pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、反应温度和吸附时间)进行分析,并结合吸附过程的动力学特征以及特性表征,对吸附机理进行了初步探究。结果表明,樱花生物炭含有较多中孔,表面官能团如酮基、羧基和C=C能作为电子供体将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ);樱花生物炭的最佳吸附条件为樱花炭投加量为1 g/L,pH=2,Cr(Ⅵ)浓度为50 mg/L,吸附时间为4 h,反应温度为25℃,在此条件下,吸附量为49.52 mg/g;拟合系数表明准二级动力学方程能更好地反映樱花炭的吸附过程,说明以化学吸附为主;樱花炭的吸附过程更符合Langmuir等温线方程,说明其是单层吸附,最大吸附量为49.78 mg/g;可见,樱花炭在吸附Cr(Ⅵ)方面有一定的发展前景。     

响应面法优化粉末活性炭去除水中的Cr(Ⅵ)

研究了粉末活性炭(PAC)吸附去除水溶液中的Cr(Ⅵ),利用基于单因素实验的响应面法优化了Cr(Ⅵ)的去除条件。结果表明,模型能很好地拟合实验数据。当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50 mg/L时,由响应面法得到的Cr(Ⅵ)最佳去除条件是:pH=3、吸附时间为21.56 min、PAC投加质量浓度为2.40 g/L,相应的Cr(Ⅵ)的去除率为86.00%。实验值和预测值的相对偏差仅为1.07%,证实模型合理可行。     

霉变甘蔗渣和普通甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

研究了在35℃条件下自然霉变甘蔗渣对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L废水,反应温度35℃,霉变甘蔗渣投加量1 g(即20 g/L),p H为2. 0,吸附时间150 min时,Cr(Ⅵ)去除率为91. 2%,最大Cr(Ⅵ)吸附量为2. 447 mg/g,吸附热力学显示,Langmuir等温吸附模型能更好的反应吸附过程。吸附动力学表明,拟二级动力学方程更好的拟合吸附反应。     

霉变甘蔗渣和普通甘蔗渣对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

研究了在35℃条件下自然霉变甘蔗渣对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L废水,反应温度35℃,霉变甘蔗渣投加量1 g(即20 g/L),p H为2. 0,吸附时间150 min时,Cr(Ⅵ)去除率为91. 2%,最大Cr(Ⅵ)吸附量为2. 447 mg/g,吸附热力学显示,Langmuir等温吸附模型能更好的反应吸附过程。吸附动力学表明,拟二级动力学方程更好的拟合吸附反应。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(Ⅵ)的性能及机理

以富含铁的铜渣(CS)为原料,在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料(CSCBC),将其用于废水中Cr(Ⅵ)的吸附。考察了吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度及溶液pH对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。通过吸附动力学和热力学分析,结合吸附前后吸附材料结构表征,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为8 g/L时,在120 min内达吸附平衡,Cr(Ⅵ)吸附率在99%以上。Langmuir等温吸附模型计算所得最大理论吸附容量为25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比,CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是物理吸附和化学吸附同时作用的结果。6次吸附-解吸后,其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上。     

氯化锌造孔壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用氯化锌浸渍活化法制备了氯化锌造孔壳炭,研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,并采用SEM、FTIR和BET等方法对改性壳炭的结构进行了表征。结果表明,处理初始Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L的水样,当温度为25℃,改性壳炭投加量为0.5 g,pH为2.0,吸附时间为180 min时,Cr(Ⅵ)去除率为98.8%,最大Cr(Ⅵ)吸附量为11.284 mg/g。拟合结果显示,Langmuir等温吸附方程可以较好地拟合改性壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程,该动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。     

腐殖酸对生物炭去除水中Cr（VI）的影响机制研究

以污泥生物炭作吸附剂处理水中Cr(Ⅵ),研究了共存腐殖酸对生物炭吸附性能影响。结果表明,腐殖酸能显著促进生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,大幅提高吸附量以及缩短吸附平衡时间,生物炭吸附过程符合准二级动力学模型。在溶液初始pH 4.0,生物炭浓度20 g/L,Cr(Ⅵ)初始浓度在50～800 mg/L范围下,Langmuir模型比Freundlich模型更好地描述等温吸附行为。加入腐殖酸(20 mg/L)后,拟合得到的理论饱和吸附量达10.10 mg/g,较未加入腐殖酸的吸附量5.56 mg/g提高近1倍。在pH 2.0～8.0范围内,吸附量随溶液初始pH值升高而减小。腐殖酸浓度上升,生物炭吸附能力进一步提高。红外光谱显示,生物炭表面的羟基、羧基、酯基、芳香环上C-H和环状结构上的C-C等化学活性官能团与Cr(Ⅵ)的吸附有关。结合XPS分析结果,推断腐殖酸共存促进生物炭吸附的机制是：腐殖酸提高了Cr(Ⅵ)在生物炭表面聚集浓度,有利于生物炭对Cr(Ⅵ)的直接吸附和还原,而腐殖酸本身具有的吸附能力增加了对溶液中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除。