纳米零价铁对钨离子的吸附相平衡和动力学

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),并用PXRD、TEM、BET和XPS等表征手段对材料进行表征。探讨了初始钨(Ⅵ)浓度、纳米零价铁用量和初始pH值对纳米零价铁吸附钨(Ⅵ)性能的影响,测定了纳米零价铁对钨(Ⅵ)的吸附等温线和吸附动力学曲线。研究结果表明,制备的纳米零价铁具有典型的核-壳结构,其粒径在10~30nm之间,BET比表面积为53m~2/g。纳米零价铁对钨(Ⅵ)的回收率随着初始钨(Ⅵ)浓度和初始pH值的增大而减小。在25℃条件下,纳米零价铁对钨(Ⅵ)的平衡吸附容量为172.82mg/g。Langmuir等温线方程可以很好地拟合纳米零价铁对钨(Ⅵ)的吸附等温线,且纳米零价铁对钨(Ⅵ)吸附动力学曲线符合准二级动力学模型。     

污泥基生物炭负载纳米零价铁去除Cr(Ⅵ)的性能与机制

针对电镀、冶金、印染等行业产生的含铬废水所导致的环境污染难题,以城市污泥热解获得的污泥基生物炭(SB)为载体,制备了污泥基生物炭负载纳米零价铁(nZVI-SB)材料用于去除水中的Cr(Ⅵ),探究了铁炭质量比、初始pH值、投加量、温度等因素对去除Cr(Ⅵ)的影响。通过SEM-EDS、XRD和XPS等手段对n ZVI-SB去除Cr(Ⅵ)的机制进行分析。结果表明：n ZVI-SB对Cr(Ⅵ)废水具有较好的去除能力。在投加量0.5 g/L、初始pH=2、温度40℃条件下,Fe与SB质量比为1∶1的nZVI-SB(1∶1)对Cr(Ⅵ)吸附量最大为150.60 mg/g。Cr(Ⅵ)去除过程可通过Langmuir吸附等温式与准二级动力学方程进行拟合。nZVI-SB对Cr(Ⅵ)去除机制主要包括吸附、还原和共沉淀。本文表明污泥基生物炭与纳米零价铁可以协同发挥除Cr(Ⅵ)作用。     

粉煤灰负载壳聚糖吸附剂处理水中Cr(Ⅵ)的研究

将粉煤灰与壳聚糖复合得到一种负载吸附剂,研究了其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附,详细探讨了固体吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件.结果表明,该吸附刺对Cr<Ⅵ)具有较好的吸附性能,最佳吸附条件是:温度为25℃,pH=5,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20mg/L,吸附剂用量为10g/L,吸附时间为1h,Cr(Ⅵ)的去除率可以达到90%以上.     

碳热还原法制备的碳载零价铁对水中U(VI)的去除研究

随着核电的发展, 放射性污染物流入环境, 污染水土资源。纳米零价铁(nZVI)材料因还原性强、去除效率高等优势, 被广泛应用于水资源污染修复。本研究以海藻酸钠(SA)为碳源, 采用一步碳热还原法制备碳载零价铁(Fe-CB)材料, 并将其用于水溶液中放射性核素U(Ⅵ)的去除。采用微观光谱和宏观实验研究Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附性能和作用机理。研究发现Fe-CB具有丰富的官能团(如-OH和-COOH)及较高的比表面积, 弥补了纳米零价铁(nZVI)分散性差和去除效果低的不足。在298 K时, Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附去除在3 h内达到平衡, 最大吸附量为77.3 mg·g ^-1, 是能够自发进行的化学吸附。X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析发现Fe-CB对U(Ⅵ)的去除主要是通过吸附和还原的协同作用来实现的, 吸附过程是U(Ⅵ)与Fe-CB发生表面络合, 还原过程是通过零价铁的还原性将U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ)。研究结果表明Fe-CB材料可作为优良的吸附剂, 在环境污染治理领域具有良好的应用前景。     

壳聚糖/明胶复合微球的制备及对铬离子的吸附性能

壳聚糖具有较高的吸附性能,明胶高分子链上有氨基、羟基、羧基等活性基团,对六价铬Cr(Ⅵ)具有一定的吸附螯合作用。本工作采用乳化交联法制备壳聚糖/明胶复合微球,以微球对Cr(Ⅵ)的去除率为指标,通过正交实验优化微球制备条件,并利用扫描电镜对微粒形貌进行表征。在研究复合微球对水体中Cr(Ⅵ)的吸附性能时,考察了吸附剂用量、pH值、吸附时间、温度等因素对吸附容量的影响。结果表明,壳聚糖/明胶微球的最佳制备条件为壳聚糖/明胶质量比1∶2,乳化时间40 min,乳化剂span80用量6 mL,水油比1∶7(体积比),乳化温度60℃;最佳吸附条件为:吸附剂用量2 g/L,pH值4,温度35℃,吸附时间120 min,在该条件下微球对Cr(Ⅵ)的去除率为95.5%。     

城市污泥改性物对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

在静态条件下,进行了以城市污泥改性物(MSMP)作吸附剂净化含Cr(Ⅵ)废水的试验.研究了含Cr(Ⅵ)废水的pH值、浓度、接触时间和吸附剂的投加量等因素对MSMP吸附Cr(Ⅵ)的影响,确定了MSMP净化含Cr(Ⅵ)废水的最佳条件为:吸附时间20 min,pH值为中性,Cr(Ⅵ)起始浓度不超过50 mg/L,温度为30℃.结合对实际含Cr(Ⅵ)废水的吸附净化处理,证实了MSMP可用于电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附处理.     

CTAB介孔硅吸附脱除水中Cr(Ⅵ)研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)介孔硅作为吸附剂对水溶液中Cr(Ⅵ)离子进行吸附脱除,探讨了影响吸附效果的主要因素,并利用正交试验法对吸附条件进行了优化.单因素实验结果表明,溶液pH、脱除时间和吸附剂投加量对Cr(Ⅵ)的吸附产生较大影响.正交试验法优化的最佳吸附条件为pH=5,温度为30℃,吸附剂投加量为20mg,...     

壳聚糖吸附处理废水中微量铬(Ⅵ)

在静态条件下,研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附,探讨了CHT吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。结果表明,CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,吸附的最佳条件是:pH值3～4;废水中Cr(Ⅵ)离子浓度≤60mg/L;吸附时间8～10h。利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水,Cr(Ⅵ)离子吸附率达98%以上,且不影响水的本底浓度。     

壳聚糖吸附处理废水中的微量铬(Ⅵ)

在静态条件下，研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附，探讨了CHT吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。结果表明，CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能，吸附的最佳条件是：pH值3—4；废水中Cr(V1)离子浓度≤60mg／L；吸附时间8—10h。利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水，Cr(Ⅵ)离子吸附率达98％以上，且不影响水的本底浓度。     

膨润土负载纳米零价铁去除废水中Cr(Ⅵ)的动力学特性研究

利用液相还原法制备膨润土负载纳米零价铁(B-nZVI)并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水的处理,研究了B-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH等3个因素对Cr(Ⅵ)处理效果的影响,探讨了B-nZVI对不同初始浓度的含Cr(Ⅵ)废水的降解动力学规律,通过扫描电镜和X射线衍射仪对反应前后的B-nZVI进行形貌分析。结果表明:膨润土能有效提高纳米零价铁(nZVI)的分散性并阻止其氧化。三因素对Cr(Ⅵ)去除率影响均达到显著水平(p0.05),其中投加量的影响达到极显著水平(p0.01);其显著性大小依次为:投加量溶液初始pH反应时间。在投加量为2.0g/L、反应40min、溶液初始pH=6的最佳工艺条件下,初始浓度为20mg/L的含Cr(Ⅵ)废水中Cr(Ⅵ)去除率可达99.15%。B-nZVI去除Cr(Ⅵ)的反应在不同Cr(Ⅵ)初始浓度下均能较好地符合准一级动力学模型,且可用L-H动力学模型描述;B-nZVI对Cr(Ⅵ)去除是吸附和还原共同作用的结果,且nZVI对Cr(Ⅵ)的还原作用是其去除的主要作用机制。     

磁性壳聚糖半互穿热膨胀水凝胶的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以壳聚糖、丙烯酰胺和新型温敏大分子单体为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液半互穿网络聚合技术制备了壳聚糖半互穿热膨胀水凝胶,并通过原位化学共沉淀法向水凝胶中引入Fe3 O4纳米粒子,得到了磁性壳聚糖半互穿热膨胀水凝胶(Semi-INP/Fe3 O4).利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)仪、热重分析(TG)仪和扫描电子显微镜(SEM)对所得样品进行了表征分析.考察了Semi-INP/Fe3 O4的热溶胀性能及吸附时间、吸附温度和Semi-INP/Fe3 O4用量对Cr(Ⅵ)去除率的影响.结果表明,本工作成功制备了Semi-INP/Fe3 O4,且该水凝胶具有明显的热溶胀性能;Semi-INP/Fe3 O4对Cr(Ⅵ)的去除率分别随吸附时间的延长、吸附温度的升高及吸附剂用量的增加而增大.70℃,pH=3时,10 g/L Semi-INP3/Fe3 O4对10 mg/L Cr(Ⅵ)的去除率可达98.03％.     

粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水

为了消除电镀废水中的金属离子等的污染,以粉煤灰活性炭为吸附剂、还原剂对含Cr(Ⅵ)的电镀废水进行了处理.考察了活性炭吸附废水中的Cr(Ⅵ)时,溶液的pH值、吸附时间、Cr(Ⅵ)浓度等因素对Cr(Ⅵ)的吸附量及废水中残余Cr(Ⅵ)浓度的影响;同时,还对活性炭的再生条件进行了研究.试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50 mg/L,pH=3,吸附时间1.5 h时,活性炭的吸附性能稳定,Cr(Ⅵ)离子的去除效果最好,经处理的废水Cr(Ⅵ)含量达到国家排放标准.     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。     

凹凸棒石黏土-腐植酸复合吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的性能研究

为促进凹凸棒石黏土-腐植酸复合吸附剂在水处理中的应用,用酸改性的甘肃靖远凹凸棒石黏土和天祝褐煤提取的腐植酸制备出凹凸棒石黏土-腐植酸复合吸附剂,通过SEM、XRD、FT-IR等分析方法对复合吸附剂的结构进行了表征,考察了物料配比及吸附时间、pH值、温度、投加量和初始浓度对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明:靖远凹凸棒石黏土最佳酸改性条件为盐酸5 mol/L,酸化时间120 min,酸用量固液比为1∶10。当Cr(Ⅵ)的起始浓度为0.1 g/L,体积为50 m L,复合吸附剂用量为1.2 g,吸附时间为6 h,p H值为6,温度25℃,酸改性的凹凸棒石黏土与腐植酸的最佳复合比为1∶3时,复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率达到91.7%。复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附满足Freundlich模型。在25~45℃条件下,吸附过程ΔG <0、ΔS=87.46 J/(mol·K)、ΔH=-21.2 kJ/mol,表明该吸附是一个自发、熵增、放热的过程。     

改性壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的研究进展

壳聚糖是一种来源丰富、无毒无害的天然吸附材料,对污水中Cr(Ⅵ)有较好的吸附效果。介绍了Cr(Ⅵ)在水溶液中的存在形式、分析了壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的机理,综述了化学改性和复合改性两类壳聚糖的研究进展。详细介绍了交联改性壳聚糖、接枝改性壳聚糖、有机材料复合改性壳聚糖、磁性材料改性壳聚糖、复合载体材料改性壳聚糖的结构、活性官能团类别、吸附原理和应用。最后对改性壳聚糖的新材料研发、制备工艺优化、应用拓展等研究方向进行了展望。     

桥连双亚胺介孔材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以CTAB/PAANa为混合模板剂,正硅酸乙酯为硅源,自制双亚胺基桥连硅烷偶联剂为改性剂,采用共缩聚法制备了双亚胺桥连介孔硅材料PMOS。利用FTIR、XRD、N2吸附-脱附、固体核磁和TEM对PMOS材料的结构和形貌进行了表征,将其应用于对Cr(Ⅵ)的吸附,并系统考察了pH值、吸附剂用量和吸附时间对PMOS吸附Cr(Ⅵ)的影响,且重点探究了PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附行为。结果表明,PMOS具有高度有序的介孔结构,其对Cr(Ⅵ)的最佳吸附条件为:pH=6,初始浓度为200mg/L,吸附时间为8h。PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附遵循Langmuir模型,在45℃时,其对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为428.61mg/g。此外,PMOS对Cr(Ⅵ)的吸附行为可用准二级动力学模型来描述,且PMOS与Cr(Ⅵ)之间的作用力主要为静电作用力和配位作用力。     

改性壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的应用研究进展

Cr(Ⅵ)是一种对生物和人体高度有毒的重金属离子。改性壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附是去除含Cr(Ⅵ)废水中Cr(Ⅵ)的一种有效方法。壳聚糖通过分子中的氨基和羟基等功能团与Cr(Ⅵ)离子发生吸附作用。通过改性可以提高壳聚糖的物理稳定性和吸附容量等。综述了壳聚糖的化学和复合改性在吸附Cr(Ⅵ)方面的研究进展。     

磺化褐煤对废水中Cr(Ⅵ)离子的吸附与还原

在静态条件下,进行了以磺化褐煤(SBC)作吸附剂、还原剂净化含铬废水的实验。研究了含铬废水的pH值、浓度和接触时间等因素对SBC吸附、还原Cr(Ⅵ)的影响,确定了SBC净化含铬废水的最佳条件。结合对实际含Cr(Ⅵ)废水的吸附、还原净化处理,讨论了SBC对电镀废水处理的可行性     

城市污泥改性物对电镀废水中Cr（VI）的吸附研究

在静态条件下，进行了以城市污泥改性物（MSMP）作吸附剂净化含Cr（Ⅵ）废水的试验。研究了含Cr（Ⅵ）废水的pH值、浓度、接触时间和吸附剂的投加量等因素对MSMP吸附Cr（Ⅵ）的影响，确定了MSMP净化含Cr（Ⅵ）废水的最佳条件为：吸附时间20min，pH值为中性，Cr（Ⅵ）起始浓度不超过50mg／L，温度为30℃。结合对实际含Cr（Ⅵ）废水的吸附净化处理，证实了MSMP可用于电镀废水中Cr（Ⅵ）的吸附处理。     

酶解木质素改性制备Cr(Ⅵ)吸附剂

酶处理甘蔗渣得到酶解木质素(EHL)原料,通过Mannich反应合成酶解木质素改性吸附剂,并对其吸附Cr(Ⅵ)的性能进行了初步研究。采用正交试验得到了酶解木质素改性制备重金属离子吸附剂的最佳工艺条件,并用红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对吸附剂进行了结构表征。实验结果表明:在室温下,向200mL质量浓度为100mg/L的Cr(Ⅵ)溶液投入少量的改性产物,Cr(Ⅵ)去除率可达88.9%。