碱渣对Cd2+的吸附特性研究

研究了碱渣对溶液中Cd2＋的吸附特征。实验结果表明,碱渣对Cd2＋的吸附量随温度升高而降低,随Cd2＋初始质量浓度增加而增大,随体系pH升高而增大。当体系pH〈7．52时,表面吸附起主导作用,吸附作用力主要为偶极间力和氢键力,碱渣对Cd2＋的吸附热力学可用Freundlich等温吸附方程较好地描述;而当吸附体系pH〉8．00时,吸附作用力主要为化学键力,吸附过程可用Langmuir等温吸附方程较好地描述。当体系pH=7．00时,碱渣对Cd2＋的吸附动力学用二级动力学方程拟合效果最佳;当体系pH为8．00和9．01时,用Langmuir动力学方程拟合的效果最佳。     

酸化碱渣对氨氮的吸附和解吸性能

研究了氨氮质量浓度、体系温度、时间、酸化碱渣溶液的pH等对酸化碱渣吸附氨氮性能的影响,比较了作为解吸剂的蒸馏水和NaCl溶液对氨氮的解吸效果。在选定的实验条件下,酸化碱渣对氨氮的最大吸附量可达13．9mg／g。氨氮吸附量随其质量浓度的增加而增大、随体系温度的升高而降低,酸化碱渣溶液的pH对吸附性能的影响可以忽略。酸化碱渣表面吸附作用力主要为偶极间力和氢键力,吸附过程可用一级动力学方程模拟。NaCl溶液对氨氮的解吸效果好于蒸馏水,最大解吸率为25．7％。     

高炉渣对Cd~(2+)的吸附性能

采用包头钢铁集团炼铁厂的高炉渣为吸附剂(粒径0.154 nm)对Cd2+进行吸附,运用SEM技术对吸附剂进行了表征,研究了初始Cd2+质量浓度、吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和废水pH对Cd2+去除率的影响,并探讨了吸附机理。表征结果显示:高炉渣吸附剂具有疏松多孔的特点,表面十分粗糙,比表面积较大。实验结果表明:当吸附温度为室温(28℃)、废水pH为7、初始Cd2+质量浓度为10 mg/L、吸附剂加入量为8 g/L、吸附时间为60 min时,Cd2+去除率达到98.55%;高炉渣对Cd2+的吸附符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,且吸附反应易发生。     

固定化海带生物吸附剂的制备及其吸附Ni~(2+)的动力学特性

以海藻酸钠、明胶和海带粉为原料制备了固定化海带生物吸附剂。固定化海带生物吸附剂对Ni2+的吸附过程可分为3个阶段:快速吸附阶段、缓慢吸附阶段和吸附平衡阶段。动力学过程可用Lagergren准二级反应动力学方程描述,限速步骤为化学吸附。随Ni2+初始质量浓度的增加,固定化海带生物吸附剂的Ni2+吸附量逐渐增大,Ni2+去除率逐渐降低。吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,说明该吸附体系既有物理吸附又有化学吸附,从吸附状态看属于多层吸附,由Langmuir吸附等温方程得出固定化海带生物吸附剂对Ni2+的最大吸附量为39.43mg/g,说明固定化海带生物吸附剂对Ni2+有较好的吸附性能。     

改性橙皮静态吸附模拟废水中的Pb2+

采用异丙醇溶液改性橙皮,考察了模拟废水中初始Pb2+质量浓度、废水pH、改性橙皮加入量和吸附时间等因素对改性橙皮对模拟废水中的Pb2+吸附效果的影响。实验结果表明,在初始Pb2+质量浓度为20 mg/L、废水pH为4、改性橙皮加入量为8 g/L、吸附时间为80 min的条件下,改性橙皮对废水中Pb2+的去除率可达88.41%。经浓度为0.1 mol/L的HCl溶液再生后,改性橙皮再生循环使用4次时效果仍较好。改性橙皮对Pb2+的吸附动力学可用准二级动力学方程很好地描述。改性橙皮对Pb2+的吸附符合Langmuir等温吸附方程,表明改性橙皮对Pb2+的吸附以单分子层吸附为主。     

纳米羟基磷灰石的制备及其对Pb2+的吸附性能

采用溶胶-凝胶法制备了纳米羟基磷灰石(n-HAP),使用FTIR、XRD、气体吸附仪等表征了n-HAP的物相及微观结构,并研究了n-HAP对模拟含Pb2+废水中Pb2+的吸附特性。实验结果表明:所制备的n-HAP粒径为24.39 nm,比表面积为53.50 m2/g,孔体积为0.32 cm3/g;n-HAP对Pb2+的去除率随吸附时间、吸附温度和溶液pH(小于6.5的实验范围)的增加而增大,随初始Pb2+质量浓度增大而减小;n-HAP对Pb2+的吸附较符合准二级吸附动力学方程,颗粒内扩散过程是吸附速率的控制步骤;Langmuir吸附等温方程比Freundlich吸附等温方程更适合描述n-HAP对Pb2+的吸附热力学行为,Pb2+在n-HAP上的吸附符合单分子层吸附形式。     

核桃壳吸附剂对水中Pb~(2+)的吸附

采用自制核桃壳吸附剂,利用静态吸附法,处理模拟含Pb2+废水。实验结果表明:当初始Pb2+的质量浓度20.00 mg/L、初始废水pH=5.5、吸附剂加入量12 g/L、吸附剂粒径1.60~2.50 mm、吸附时间120 min时,核桃壳吸附剂对Pb2+的去除率为91.7%;吸附剂对Pb2+的吸附行为满足拟二级吸附动力学方程,吸附等温线满足Langmuir等温方程,饱和吸附量达到3.903 mg/g;吸附饱和的吸附剂可用浓度0.1 mol/L的硝酸解吸,经解吸后的吸附剂可重复利用3次。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-聚乙二醇复合膜的制备及其对Cu~(2+)的吸附

采用聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)对海藻酸钠(SA)进行改性,制备了一种新型高效SA-PVA-PEG复合膜。研究了该复合膜对Cu2+的吸附效果。用IR和SEM等手段对复合膜进行了表征。表征结果显示,复合膜内部存在孔状结构,有利于吸附Cu2+。实验结果表明:在初始Cu2+质量浓度50 mg/L、复合膜加入量1 g/L、废水pH=5、吸附温度30℃、吸附时间60 min的最佳条件下,吸附率最高可达90.1%,吸附量达25.3 mg/g;复合膜吸附Cu2+的动力学过程可用二级动力学方程和Elovice方程进行拟合,吸附过程符合Langmuir单层吸附理论。采用浓度为1 mol/L的HCl溶液对吸附后的复合膜进行解吸,当解吸时间为2 min时,解吸率可达80.0%。     

核桃壳吸附剂对水中Pb2+的吸附

采用自制核桃壳吸附剂,利用静态吸附法,处理模拟含Pb²⁺废水。实验结果表明：当初始Pb²⁺的质量浓度20.00 mg/L、初始废水pH=5.5、吸附剂加入量12 g/L、吸附剂粒径1.60~2.50 mm、吸附时间120 min时,核桃壳吸附剂对Pb²⁺的去除率为91.7%;吸附剂对Pb²⁺的吸附行为满足拟二级吸附动力学方程,吸附等温线满足Langmuir等温方程,饱和吸附量达到3.903 mg/g;吸附饱和的吸附剂可用浓度 0.1 mol/L的硝酸解吸,经解吸后的吸附剂可重复利用3次。     

固定化海带生物吸附剂的制备及其吸附Ni2+的动力学特性

以海藻酸钠、明胶和海带粉为原料制备了固定化海带生物吸附剂。固定化海带生物吸附剂对Ni2＋的吸附过程可分为3个阶段：快速吸附阶段、缓慢吸附阶段和吸附平衡阶段。动力学过程可用Lagergren准二级反应动力学方程描述,限速步骤为化学吸附。随Ni2＋初始质量浓度的增加,固定化海带生物吸附剂的Ni2＋吸附量逐渐增大,Ni2＋去除率逐渐降低。吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,说明该吸附体系既有物理吸附又有化学吸附,从吸附状态看属于多层吸附,由Langmuir吸附等温方程得出固定化海带生物吸附剂对Ni2＋的最大吸附量为39．43mg／g,说明固定化海带生物吸附剂对Ni2＋有较好的吸附性能。     

壳聚糖改性凹凸棒土对重金属离子的吸附

采用浸渍法将壳聚糖负载在凹凸棒土上,制备了改性的凹凸棒土。用该吸附剂吸附溶液中Pb^2＋,Cd^2＋的实验结果表明：未负载壳聚糖时,凹凸棒土对Cd^2＋的吸附率为55%;当负载壳聚糖的质量分数为0.04时,凹凸棒土对Cd^2＋的吸附率达最大值（为91%）,对Pb2＋的吸附率也达最大值（为75%）。其吸附行为符合Langmuir等温吸附方程和Freundlich等温吸附方程。该吸附剂可重复使用。     

Fe/SiO_2复合材料的制备及其对Cd~(2+)的吸附

以Na_2SiO_3为原料、聚乙二醇-2000为结构导向剂,采用溶胶-凝胶和高温煅烧两步法制备SiO_2微球,再以其为载体,采用液相还原法负载零价纳米铁,制得Fe/SiO_2复合材料。采用SEM,FTIR,XRD技术对Fe/SiO_2复合材料的形貌结构进行表征,研究了Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附性能。表征结果显示,纳米铁以毛绒状负载在SiO_2微球上。实验结果表明,在溶液pH为5、n(SiO_2):n(Fe)=2、老化温度为70℃的最佳工艺条件下制备的Fe/SiO_2复合材料在25℃时处理Cd~(2+)初始质量浓度为35 mg/L的模拟含Cd~(2+)废水,Cd~(2+)吸附容量为28.10 mg/g。Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附作用较符合准二级吸附动力学方程,对Cd~(2+)的等温吸附过程更符合Langmuir模型。     

尿素基纤维的制备及对水中Cu2+和Cd2+的吸附

以棉纤维为原料，经氯化和取代反应，制得尿素基纤维并用于水中Cu^2＋和Cd^2＋的吸附，考察了各种因素对吸附效果的影响。尿素基纤维对Cu^2＋和Cd^2＋的吸附可用Langmuir等温吸附方程描述，吸附过程可看成单层吸附。较佳吸附条件：重金属离子溶液pH为5，流量为7mL／min。用过的尿素基纤维经2mol／L的盐酸洗脱再生后，对Cu^2＋的吸附、解吸、再吸附的性能良好，可重复使用。     

煤气化细渣制备碳硅复合材料吸附去除水中Pb2+

以煤气化细渣为原料制备了高比表面积碳硅复合材料,并利用过硫酸铵对其进行表面改性,用于吸附100.0 mg/L PbCl₂溶液中Pb²⁺。表征结果显示：碳硅复合材料的比表面积为1 347 m²/g,改性后降为474 m²/g;改性后材料表面的羟基、羰基和羧基等含氧基团的含量显著增加。实验结果表明：溶液pH为5时,改性碳硅复合材料对Pb²⁺的平衡吸附量为124 mg/g,Pb²⁺去除率可达98.2%;吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,伴有物理吸附;吸附过程分为外扩散和内扩散两个阶段,受内扩散控制。     

粉煤灰基吸附剂对模拟废水中Cd2+的吸附性能

以粉煤灰为原料、Na2CO3为助熔剂,采用盐熔融—水浴结晶法制备粉煤灰基吸附剂。探讨了吸附剂的最佳制备条件及其对模拟废水中Cd2+的最佳吸附条件、吸附动力学和吸附机理。实验结果表明:制备吸附剂的最佳工艺条件为m(粉煤灰)∶m(Na2CO3)为1∶2,焙烧温度为450℃;采用最佳制备工艺条件下制备的吸附剂(记作2-450℃-FA吸附剂),在初始Cd2+质量浓度为300 mg/L、初始溶液pH为7.7、振荡时间为120 min的条件下,对模拟废水中Cd2+的去除率为98.0%。2-450℃-FA吸附剂对Cd2+的吸附主要受颗粒内扩散控制,吸附过程可用准二级吸附动力学方程很好地描述。Ea为77.22 kJ/mol,吸附过程主要为化学吸附。     

MgO/SiO_2纳米复合材料同步吸附亚甲基蓝和Cu~(2+)

采用化学沉积法合成了MgO/SiO_2纳米复合材料,通过扫描电子显微镜和X射线能谱分析(SEM-EDX)、X射线衍射(XRD)、Zeta电位仪、FTIR等方法对其进行了表征。研究了MgO/SiO_2对亚甲基蓝(MB)和Cu~(2+)的吸附行为及同步吸附效果。表征结果表明:MgO/SiO_2为褶皱、凸起的球形形貌;MgO成功负载在SiO_2表面。实验结果表明:MgO/SiO_2对MB和Cu~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,MB和Cu~(2+)的饱和吸附量分别为83.72 mg/g和208.70 mg/g;MB和Cu~(2+)的同步吸附在MgO/SiO_2表面存在竞争关系;在溶液体积为30m L、MgO/SiO_2加入量为10 mg、MB质量浓度为10 mg/L或Cu~(2+)质量浓度为100 mg/L、吸附温度为25℃、吸附时间为24 h、初始溶液pH为4.00、解吸时间为4 h的条件下,MgO/SiO_2第1次吸附MB和Cu~(2+)的去除率分别为92.8%和90.1%,第5次吸附的去除率分别为59.6%和57.4%。