改性生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

通过硝酸铁浸渍改性制备改性芦苇生物炭,研究改性生物炭(FeBC500)和原始生物炭(BC500,BC,biochar)对Cr(Ⅵ)的吸附性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和Zeta电位等测试技术对材料进行表征并进一步探究吸附...     

改性花生壳生物质炭对土壤中Cr(Ⅵ)的吸附机制

为了提高土壤中重金属Cr(Ⅵ)的去除率,采用简单高效的吸附法,筛选廉价且吸附效果好的吸附剂成为土壤中重金属去除的研究热点.以农业废弃物花生壳为原料,用FeCl₃和ZnCl₂改性得到改性花生壳生物质炭(MPS),将其用于土壤中重金属Cr(Ⅵ)吸附研究实验中.考察pH值、投加量、反应温度、初始浓度和反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并对吸附机制进行探讨.结果表明,在pH值为3时,MPS添加量为土壤质量的5%,反应温度为30℃,初始质量浓度为120 mg·L^-1,反应时间为120 min,得到的最高去除率为98.23%.参数拟合结果表明,改性花生壳生物质炭Langmuir吸附模型的相关系数R²高达0.993,准二级动力学拟合的相关系数R²为0.987,表明是单分子层反应.     

负载铁生物炭的制备、表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以小麦秸秆为原料热解制备生物炭,分别用FeSO_4/FeCl_3和FeCl_3对生物炭进行表面改性。表征结果显示,改性生物炭表面存在磁性颗粒和Fe—O基团,负载铁后生物炭的比表面积和总孔体积显著增大。吸附实验结果表明,改性后生物炭吸附Cr(Ⅵ)的吸附性能优于未改性生物炭,且以FeSO_4/FeCl_3改性的生物炭吸附性能更佳,在Cr(Ⅵ)溶液初始pH为2、初始浓度为100 mg·L~(-1)、温度为30℃、振荡速率为150 r·min~(-1)、生物炭投加量为4 g·L~(-1)、吸附时间为48 h的条件下,FeSO_4/FeCl_3改性的生物炭对Cr(Ⅵ)的去除率达93.9%;负载铁生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

水稻秸秆生物炭对诺氟沙星的吸附性能研究

以水稻秸秆为原料,在300℃、400℃、500℃和600℃4个温度下制备生物炭,分别利用Boehm滴定、比表面积等方法对其进行表征,并研究了4种生物炭对诺氟沙星的吸附特征。结果表明,随着热解温度的升高,生物炭产率下降,表面碱性官能团数量和比表面积逐渐增加。4种生物炭对诺氟沙星的吸附率为B600B500B400B300,在投加量为0.4 g时,B600和B500的吸附率几乎接近100%,远高于B400和B300。对4种生物炭对诺氟沙星的吸附等温线进行拟合,B600符合Langmuir方程,其余3种符合Freundlich方程。4种生物炭对诺氟沙星的吸附反应过程满足准二级动力学方程,相关系数R20.9887,其中B300对诺氟沙星的吸附速率最大。     

大豆秸秆生物炭对废水中Ni(II)的吸附性能

为了能以更有效更经济的方法去除废水中的Ni(Ⅱ),选用成本低廉的大豆秸秆制备生物炭作为吸附剂,研究了炭化温度、溶液pH、吸附剂投加量、溶液温度、Cd(Ⅱ)质量浓度对吸附效果的影响,得到了最佳的吸附条件,开拓了去除重金属镍的新方法,同时研究了生物炭对Ni(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线。实验表明,大豆秸秆生物炭对Ni(Ⅱ)有较好的吸附性能,Ni(Ⅱ)质量浓度为20mg/L,炭化温度为500℃,pH为7,投加量为0.2g,室温为25℃,Cd(Ⅱ)质量浓度为0为最佳吸附条件。吸附反应符合准二级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir模型,25℃时饱和吸附量为14.38mg/L。扫描电镜分析显示,炭化使得秸秆孔道结构增多,表面粗糙程度加剧,比表面积增大,从而提高了吸附性能。     

不同碳化温度下玉米秸秆生物炭的结构性质及其对氮磷的吸附特性

以玉米秸秆为生物质材料, 分别在250,350,450 ℃碳化温度下制备3种玉米秸秆生物炭（分别命名为B250,B350,B450）, 利用红外光谱和扫描电镜对其结构和表面形貌进行表征, 并通过实验室模拟考察其对氮磷的吸附性能. 结果表明： 随着碳化温度的升高, 玉米秸秆生物炭表面的微孔形变程度加剧, 粗糙程度增大, 芳构程度提高, 稳定性增强; B250玉米秸秆生物炭稳定性相对较弱, 在吸附过程中存在较强的磷释放作用, 对磷呈现显著负吸附; B350和B450对磷的吸附动力学过程均可用Lagergren准二级动力学模型描述; 3种玉米秸秆生物炭对磷的吸附热力学过程均可用Langmuir方程描述, 对磷的饱和吸附量为B450>B350>B250; 玉米秸秆生物炭对氮的吸附动力学过程符合Lagergren准二级动力学模型, 吸附热力学过程符合Langmuir方程, 对氮的吸附速率为B450>B350>B250, 饱和吸附量为B450>B350>B250.     

磁性污泥基生物炭MSBC制备及其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附研究

以污水处理厂剩余污泥为原料,制备磁性污泥生物炭(MSBC),对MSBC表征结果表明:MSBC比表面积、孔径和总孔容分别为58.79 m2?g-1,12.25 nm,0.20 cm3?g-1,XRD出现Fe3 O4衍射峰,红外光谱出现Fe—O吸收峰.研究不同因素对MSBC吸附水溶液中Cr(Ⅵ)的影响,结果表明在MSBC为...     

载锆玉米秸秆生物炭的结构表征及磷吸附效果

以玉米秸秆为原料,利用氧氯化锆浸渍-限氧热解法制备一种新型的载锆生物炭阴离子吸附剂.采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积测定(BET-N₂)等手段,对空白生物炭(BC)及载锆生物炭(Zr-BC)的形貌、组成及结构进行表征.结果表明:热解后的生物炭表面形貌粗糙,均发育有裂纹和蜂窝状大孔结构;与BC相比,Zr-BC比表面积和平均孔径都有降低,且表面元素含C量大幅降低,含O量显著增加,Zr质量分数达到15.7%;Zr-BC表面主要官能团有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、锆羟基氧化物等,构成吸附性能的结构基础;当pH值为2时,Zr-BC对磷酸盐吸附效果最显著,符合Freundlich等温吸附线模型.通过多种阴离子混合吸附测试发现,Zr-BC对水中磷酸盐有较高吸附量,且选择性较高.     

玉米秸秆生物炭对重金属镉、铅的吸附性能

利用玉米秸秆制备生物炭,进行吸附重金属Cd~(2+)和Pb~(2+)试验,分析生物炭吸附重金属的吸附量及吸附效率.试验结果表明:Cd~(2+)的最优吸附条件是pH为5,120 min吸附平衡.Pb~(2+)的最优吸附条件是pH为1,60 min吸附平衡;生物炭对养殖废水中Pb~(2+)和Cd~(2+)具有较好的吸附效果,吸附去除率分别为85%和98%,生物炭对Pb~(2+)的吸附效果明显优于Cd~(2+);Cd~(2+)和Pb~(2+)在秸秆生物炭表面上的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型.     

谷胱甘肽自组装膜修饰电极用于Cr(VI)离子的测定

将谷胱甘肽(GSH)自组装膜修饰电极用于Cr(Ⅵ)的测定.实验表明,在0 02mol/LH2SO4 0 1mol/LNaNO3溶液中,在 1 00～-0 40V电位范围内进行循环伏安扫描,于 0 29V(Vs.SCE)处获得铬的还原峰信号、 0 65V(Vs,SCE)处获得铬的氧化峰信号.Cr(VI)在GSH/Au修饰电极上的电化学行为比裸金电极有明显的改善,峰电流更为灵敏,且还原峰电流随着Cr(VI)浓度的增加而增大,因此选择 0 29V的还原峰作为分析信号,运用1 5次微分线性扫描伏安法对铬进行了定量分析,线性范围为1 0×10-8～1 0×10-6mol/L,检测限为1 0×10-9mol/L.将所建立的方法应用于湖水样品中铬含量的测定,以ICP进行对照实验,结果满意.     

改性 PAC吸附低温水中低质量浓度 Cr（VI）研究

通过HNO3、NaOH氧化和负载食品级单宁酸等改性技术制备改性PAC,考察改性PAC对低温（2℃）水中低质量浓度Cr（VI）及Cr（Ⅲ）离子（0．500 mg／L）的去除性能,选择制备高效吸附低质量浓度Cr（ VI）的PAC表面改性技术．试验结果表明,表面负载食品级单宁酸改性（ TA－OC）为最佳改性方法,其比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳,正交试验确定的TA－OC的最佳制备条件为：单宁酸质量浓度为15 mg／L,pH值为4,温度为40℃,时间为9 h．     

表面活性剂改性膨润土吸附Cr(VI)的研究

研究了膨润土原土及2种经不同表面活性剂改性的膨润土在不同的pH值、不同的用量等条件下对Cr(VI)的吸附情况,以及3种土达到吸附平衡所需的时间.还研究了3种土对Cr(VI)的等温吸附.结果表明,1827改性的膨润土吸附效果好,平均去除率为93%,且几乎不受pH值和时间的影响.其中2种改性膨润土对Cr(VI)的吸附为Freundlich吸附.     

响应面法优化铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附

以香蕉秸秆生物炭为基底,采用浸渍改性的方法,制备了一种铁锰负载生物炭用以吸附Cd2+。通过响应面法对改性生物炭制备条件进行优化,在最优制备条件下,铁锰改性生物炭对Cd2+的预测吸附量为235.64 mg·g-1,实际吸附量为221.03 mg·g-1,相对偏差为6.2%。SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果表明,改性后的生物炭表面成功负载铁锰元素,经分析对Cd2+的吸附机理为离子交换、官能团络合、矿物沉淀和阳离子-π作用。铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附符合Langmuir模型和准二级动力学模型,说明吸附过程是单分子层吸附和化学吸附。     

HNO3氧化改性生物炭吸附水体中阳离子和阴离子染料的影响因素研究

以玉米秸秆和甘蔗屑为原料,分别在400℃和800℃制备生物炭并利用HNO_3进行氧化改性。通过分析废水实际处理过程中不同吸附条件对吸附效果的影响,研究了HNO_3氧化改性生物炭对阳离子和阴离子染料的吸附影响因素。结果表明:振荡强度、温度、pH、离子强度、共存离子是影响HNO_3氧化改性生物炭吸附阳离子和阴离子染料的主要因素,且对不同性质染料影响趋势和程度不同。温度高有利于提高HNO_3氧化改性生物炭的吸附作用;未达到吸附饱和前,提高振荡强度促进吸附作用,但达到吸附饱和后高振荡强度不利于吸附作用;高离子强度对HN4GZ吸附阳离子染料有促进作用,中、低离子强度更适合HN4YM和HN8YM对阳离子和阴离子染料的吸附处理;弱酸性条件不利于HN4YM和HN4GZ对阳离子染料的吸附,中性条件不利于HN8YM对阴离子染料的吸附;废水中常见的阳离子/阴离子的存在对两种染料的吸附均有一定负作用,但HNO_3氧化改性生物炭仍表现出令人满意的吸附效果。     

微生物治理碱性含铬废水的试验研究

用从铬渣堆埋场附近的污泥中分离到的无色杆菌属C-1菌株，对碱性含铬废水进行生物处理，研究了该菌的生长条件，并探讨了温度、pH值、Cr（VI）初始浓度及作用时间等因素对Cr（VI）还原的影响。研究结果表明：C-1菌株适应碱性环境，对Cr（VI）具有较强的还原能力；在有氧、pH=10．30和温度为32℃的条件下，含Cr（VI）1570．0mg／L的废水经微生物处理16h后Cr（VI）质量浓度降为0．6mg／L；处理后的沉淀物中铬以非晶态存在，其中总铬含量为21．44％，Cr（VI）为痕量。     

马铃薯废渣玉米秸秆活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以玉米秸秆、马铃薯废渣为原料,采用磷酸活化法制备了活性炭,并对其进行了BET、TG/DTG、SEM等表征.研究了原料、浸渍比对活性炭样品吸附亚甲基蓝性能的影响,用准一级动力学模型、准二级动力学模型以及Langmuir、Freundlich、Toth吸附等温模型对亚甲基蓝吸附数据进行了拟合.结果表明,在马铃薯废渣与玉米秸秆干重比为1∶1,浸渍比为150%,活化温度为700℃,活化时间为60min的条件下,所得活性炭吸附性能最优,对亚甲基蓝的吸附量可达383.0mg·g-1,为国家一级品标准的2.84倍.     

铝土矿浮选尾矿的FeCl3改性及对铬(VI)吸附的机理研究

铝土矿浮选尾矿经FeCl3改性后,对铬酸根离子的吸附能力大大提高.随着改性尾矿用量和吸附时间的增加,以及溶液pH值的降低,改性尾矿对铬酸根的吸附能力提高,铬酸根的去除率最大可达95.22%.铝土矿浮选尾矿经铁盐改性后,Fe(OH)2 和Fe(OH)2 在矿物表面产生了吸附,使得改性后尾矿的比表面积和等电点增大,铁含量增加,并在红外光谱图中1 432 cm-1处出现新的羟基峰.改性尾矿吸附铬酸根离子后,其比表面积和零电点降低,X衍射图中铁矿物峰值强度降低,红外光谱图中铁的羟基峰消失,证明对铬酸根离子的吸附主要是通过改性尾矿表面吸附的羟基铁离子与铬酸根离子产生反应的结果.图6,表3,参9.     

木薯秸杆黄原酸酯的制备及其对重金属Cr3+吸附性能的研究

以木薯秸杆为原料,经过碱化处理后,进行黄原酸化反应制得木薯秸杆黄原酸酯(SCX).同时对SCX吸附Cr3+的性能及影响因素进行了研究.结果表明,当Cr3+浓度为20 mg/L时,SCX用量为0.2 g、溶液pH值为9、反应温度为30℃、反应时间为30 min的条件下,SCX对Cr3+的吸附率达79.5％.