改性纳米蒙脱土对废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

以纳米蒙脱土(MNT)、溴化十六烷基吡啶(CPB)和EDTA为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了CPB-MNT(C-M)和CPB-EDTA-MNT(C-E-M)吸附剂,采用XRD、SEM、N2吸附-脱附和FTIR进行表征,考察其对Cr(Ⅵ)的吸附行为,并研究了吸附等温方程和吸附动力学。结果表明,经改性后,CPB和EDTA成功进入蒙脱土层间,使层间距由0.95 nm分别增大到1.69 nm和2.12 nm,单位吸附量由4.02 mg/g分别增大到7.11 mg/g和11.91 mg/g;相同条件下,对Cr(Ⅵ)去除率C-E-M(99.19%)C-M(59.25%)MNT(32.5%);C-E-M吸附模拟废水中Cr(Ⅵ)符合拟二级动力学和Langmuir方程,极限吸附量和Langmuir常数分别是44.41 mg/L和0.731 2;吸附机理主要是物理吸附和化学吸附。C-E-M吸附剂用于处理含Cr(Ⅵ)废水具有巨大的前景。     

蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料对铬(Ⅵ)吸附行为

制备了蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料,考察了该材料对Cr(Ⅵ)的吸附能力,研究了震荡时间、吸附剂用量、溶液的pH值、温度对吸附剂吸附量的影响。实验结果表明:在313K的温度下,吸附剂用量为20mg,震荡时间为3h,pH=1时,最大吸附量可达53.13mg/g。该等温吸附过程可以用Langmuir方程进行较好拟合,动力学研究表明Cr(Ⅵ)在蒙脱土/聚丙烯硫脲上的吸附机理符合二级动力学。     

季铵型壳聚糖插层蒙脱土的制备及对Cr(Ⅵ)吸附作用的研究

制备季铵型壳聚糖插层蒙脱土,采用红外光谱、X-射线图谱和扫描电镜分析研究表明,壳聚糖季铵盐—2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖进入到了蒙脱土的层间,使层间距增大,形成了插层复合物。利用所得产品对含Cr(Ⅵ)水样进行处理,在pH为4、吸附t为100 min、吸附剂质量浓度为2 g/L和Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50 mg/L的优化条件下,季铵型壳聚糖插层蒙脱土复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附量为5.61 mg/g,去除率为89.73%。季铵型壳聚糖插层蒙脱土复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附模型。     

氯化锌造孔甘蔗渣制备的生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

制备并研究了氯化锌造孔甘蔗渣炭(ZBC)对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,采用SEM、FTIR、BET对吸附剂进行表征。结果显示,氯化锌造孔甘蔗渣炭出现大量孔隙,比表面积和官能团数量增加。当废水初始p H=2,Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L,ZBC投加量为4 g/L时,在25℃下以120 r/min转速进行吸附120 min,Cr(Ⅵ)去除率99. 8%,最大吸附量为20. 450 mg/g。由吸附热力学及动力学可知,Langmuir等温吸附模型能更好的反映吸附过程,且该过程遵循拟二级动力学方程。     

钼尾矿对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以钼尾矿为吸附剂,研究了其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。考察了尾矿的目数、尾矿的量、Cr(Ⅵ)的初始浓度、时间等因素对吸附性能的影响,同时探索了钼尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学特性。结果表明:在尾矿目数120目、Cr(Ⅵ)初始浓度40mg/L、尾矿量为12g、吸附27h后,钼尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附容量可高达3.22mg/g,Cr(Ⅵ)离子去除率可达到最高90%以上;钼尾矿对Cr(Ⅵ)吸附过程更好符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。     

蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料对铬(VI)吸附行为

制备了蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料,考察了该材料对Cr(VI)的吸附能力,研究了震荡时间、吸附剂用量、溶液的pH值、温度对吸附剂吸附量的影响.实验结果表明:在313 K的温度下,吸附剂用量为20 mg,震荡时间为3 h, pH=1时,最大吸附量可达53.13 mg/g.该等温吸附过程可以用Langmuir方程进行较好拟合,动力学研究表明Cr(VI)在蒙脱土/聚丙烯硫脲上的吸附机理符合二级动力学.     

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。     

沉水植物菹草改性后对Cr(Ⅵ)的吸附研究

为开发廉价高效去除水中重金属Cr(Ⅵ)污染的生物吸附剂,在以沉水植物菹草固形物作为吸附剂研究的基础上,对菹草进行改性以提高吸附性能,并以其为吸附剂进行吸附实验。改性菹草对Cr(Ⅵ)的去除率最高为99.6%,其对Cr(Ⅵ)的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附等温线,最大吸附量可达64.5 mg/g,与未改性的菹草相比,最大吸附量提高了84.3%。     

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。     

氯化锌造孔甘蔗渣制备的生物炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

制备并研究了氯化锌造孔甘蔗渣炭(ZBC)对废水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,采用SEM、FTIR、BET对吸附剂进行表征。结果显示,氯化锌造孔甘蔗渣炭出现大量孔隙,比表面积和官能团数量增加。当废水初始p H=2,Cr(Ⅵ)初始浓度为50 mg/L,ZBC投加量为4 g/L时,在25℃下以120 r/min转速进行吸附120 min,Cr(Ⅵ)去除率99. 8%,最大吸附量为20. 450 mg/g。由吸附热力学及动力学可知,Langmuir等温吸附模型能更好的反映吸附过程,且该过程遵循拟二级动力学方程。     

改性杂色曲霉对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性杂色曲霉菌粉(AVB)作为吸附剂去除水中的Cr(Ⅵ),考察了CTAB浓度、废水pH、初始浓度、吸附剂投加量和反应时间对吸附效果的影响。结果表明最佳的CTAB浓度为1.5%,当pH等于2,吸附剂投加量为1.5 g/L,初始浓度为25 mg/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到79.40%。改性AVB吸附Cr(Ⅵ)的过程符合伪二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型,理论最大吸附容量qm为26.45 mg/g。通过SEM、BET和FTIR技术对吸附剂进行表征,表明改性AVB具有较大的比表面积和丰富的功能基团如氨基、羧基和羟基。     

黄麻对溶液中Cr(Ⅵ)的生物吸附效果及机理研究

以黄麻粉末吸附处理含Cr(Ⅵ)废水,考察了黄麻不同部位、粒径、p H、初始Cr(Ⅵ)浓度和吸附时间对吸附效果的影响,进行了动力学和等温吸附研究,利用扫描电镜表征了吸附剂表面形态。结果表明,对于粒径为0.18 mm的黄麻叶,当p H为1,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为100 mg/L,吸附时间为60 min时,可以达到较好的吸附效果;吸附过程符合拟二级动力学方程和Langmuir等温线方程,饱和吸附量为185.09 mg/g。以黄麻叶处理含Cr(Ⅵ)废水价格低廉、高效、快速,其可用于水体重金属污染修复。     

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。     

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）,对废水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理。考察了吸附剂添加量、Cr(Ⅵ)初始浓度及pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,并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200 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为0.4 g时,在240 min内达吸附平衡,Cr(Ⅵ)去除率可达93%以上,最大理论吸附容量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,Cr(Ⅵ)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。其吸附机制主要是还原、吸附等双重作用的结果。 6次吸附-解吸实验后,其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上 。     

改性香蕉皮对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以香蕉皮(BP)为原料,脱色后通过3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性制备新型香蕉皮生物吸附剂MBP。采用扫描电镜对吸附剂进行表征。经改性后,同等条件下MBP比BP的吸附量提高。考察溶液pH、吸附剂用量、金属离子浓度和吸附时间对其从水溶液中吸附Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响。结果表明,最佳的溶液pH值为2.0,最佳吸附剂用量4-5 g/L。MBP对Cr(Ⅵ)的吸附量随溶液中金属离子浓度的增加而增加,吸附等温线符合Langmuir单分子层吸附模型,MBP在40℃对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为58.82 mg/g;MBP对Cr(Ⅵ)的吸附,在150 min时基本上达到吸附平衡,吸附动力学符合准二级动力学方程。     

改性甘蔗渣制备活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用20%氯化锌浸泡甘蔗渣,改性后碳化制备活性炭,对Cr(Ⅵ)进行吸附研究。考察了活性炭的投加量、溶液pH、吸附时间、初始浓度、温度等因素对吸附的影响。结果显示,在ρ[Cr(Ⅵ)]为50 mg/L、ρ(吸附剂)为3 g/L、pH为2、吸附θ为50℃、t为45 min的条件下,废水中Cr(Ⅵ)的去除率可高达99.9%,最大的吸附量为166.51mg/g。活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可以用Langmuir、Freundlich、Temkin等温吸附方程和二级吸附速率方程进行描述。     

含钛高炉渣制备复合吸附剂及其铬吸附性能

Cr(Ⅵ)是一种有害污染物,既污染水环境,也会对人体造成伤害。本文以工业固废含钛高炉渣为原料,通过酸浸得到浸出渣基体,经壳聚糖改性,制备一种新型GLZ-jcz/CS复合吸附剂,用来去除废水中的Cr(Ⅵ)。研究了吸附温度、废水pH、吸附剂量、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附时间对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。以Cr(Ⅵ)吸附率为评价指标,确定最优实验条件,并研究了GLZ-jcz/CS复合吸附剂的再生性能。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、X射线光电子能谱仪、BET比表面积测试仪对GLZ-jcz/CS复合吸附剂进行表征,结合吸附动力学模型和吸附等温线模型分析,确定吸附机理。实验结果表明：当吸附温度为70℃、废水pH=4、吸附剂用量为0.13g、Cr(Ⅵ)初始浓度为50mg/L、吸附时间为2h时,吸附率达到99.8%,吸附容量可以达到67mg/g,GLZ-jcz/CS复合吸附剂经过6次洗脱,吸附率仍可达到96%以上,吸附模型符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。     

CA@CS-MMT复合纳米纤维的制备及对Cr(Ⅲ)的吸附

采用静电纺丝结合溶液插层法制备了醋酸纤维素@壳聚糖改性蒙脱土(CA@CS-MMT)复合纳米纤维,并用于水中Cr(Ⅲ)的吸附.通过SEM、TEM、FTIR及XRD对复合纳米纤维的结构与性能进行了表征,考察了CS-MMT含量、pH、温度、吸附剂用量及Cr(Ⅲ)初始质量浓度对吸附效果的影响.结果表明,CS-MMT的加入使纳米纤维的平均直径由320 nm下降至180～210 nm,当CS-MMT含量为CA质量的2％时,蒙脱土片层在纤维内部形成连续结构,制备的CA@CS-MMT-2对水中Cr(Ⅲ)具有良好的吸附性能,在25℃,pH为5.5±0.1,Cr(Ⅲ)初始质量浓度为50 mg/L,吸附剂用量为0.2 g/L时,拟合最大吸附量可达144.93 mg/g;吸附剂投加量为0.4～1.0 g/L时,可将水中Cr(Ⅲ)的质量浓度由10或20 mg/L降低至1.5 mg/L以下.该吸附过程符合Langmuir等温吸附和准二级动力学方程,循环3次后Cr(Ⅲ)吸附量仍可达99.13 mg/g.     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。