BB菌对赤泥pH的降低机理及改良效果探究

降低赤泥pH是赤泥进行下一步利用和生态修复的重要前提。探索利用了耐盐碱菌株(Pannonibacter phragmitetus BB,以下简称BB菌)对赤泥进行改良。研究发现,BB菌主要通过产生有机酸的方式降低溶液及赤泥pH,最佳产酸条件为:葡萄糖15g/L、酵母膏9g/L、培养液与赤泥比例2∶1。震荡和静置培养时BB菌均产生草酸和柠檬酸,但震荡培养时BB菌还产生了乙酸。相关性分析显示,震荡培养时pH的下降主要是由草酸和乙酸引起的,而静置培养时主要是由草酸引起的。BB菌可有效降低赤泥pH,最佳条件下可将赤泥pH由11.71降至8.3左右。此外,BB菌的添加还可明显增加赤泥有机质的含量,最大增加幅度高达72.52%。     

ACF/CNT复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以硝酸镍为催化剂前驱体,C2H2为碳源,H2为还原气,N2为载气,采用化学气相沉积法(CVD)在活性炭纤维(ACFs)毡体的纤维表面催化生长碳纳米管(CNTs),制备ACF/CNT复合材料。经测定,所制复合材料比表面积可达62.56 m2/g;扫描电镜分析表明,CNTs在ACFs表面分布均匀而致密,经过表面修饰可以作为1种良好的吸附材料。选择低浓度的六价铬(Cr(Ⅵ))溶液进行吸附研究,考察振荡时间、溶液pH值以及溶液的初始浓度等因素对吸附行为的影响。实验结果表明,初始Cr(Ⅵ)浓度为1 mg/L,在25℃时,随着振荡时间的增长溶液中Cr(Ⅵ)的脱除率逐渐增加,在150 min时达到最大值49.48%。溶液中Cr(Ⅵ)的脱除率随着pH的减小而增大,当pH值为2.0时脱除率达91.50%,对Cr(Ⅵ)的吸附量随着溶液初始浓度的增加而增大,但是当初始浓度到达5.0 mg/L时,脱除效率到达最大值后开始降低。并对ACF/CNT复合材料的吸附机制进行了探讨。     

不同铁改性剂对磁性麦秆生物炭吸附Cr(Ⅵ)的影响

以麦秆为原料,利用不同铁改性剂(Fe³⁺、Fe²⁺、Fe²⁺/Fe³⁺、Fe0)制得4种磁性生物炭,用于六价铬离子吸附。通过比表面积与孔径分布、FTIR、XPS、XRD和VSM等表征分析,结合吸附等温线和吸附动力学过程研究表明,Fe²⁺能更有效地提高生物炭磁性,Fe²⁺和Fe³⁺改性生物炭比饱和磁化强度分别为11、2.45 A·m²/kg。Fe³⁺和Fe²⁺参与改性均使得生物炭吸附性有所提升,而Fe0改性使生物炭吸附性变弱,Fe²⁺/Fe³⁺共同改性的生物炭吸附性最佳。Fe²⁺/Fe³⁺改性生物炭比表面积达33.73 m²/g,在Cr(Ⅵ)初始浓度100 mg/L、生物炭用量4 g/L、pH=2、303 K条件下,对Cr(Ⅵ)的去除率达95.77%。Fe²⁺/Fe³⁺改性生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,表明Cr(Ⅵ)在其表面的吸附是吸附位点能量均匀的单分子层化学吸附。     

CuInS_2光催化还原溶液中U(Ⅵ)的性能研究

通过溶剂热法制备了CuInS_2可见光响应型材料,借助SEM和XRD对材料进行表征分析。探究了不同溶液pH、反应时间、CuInS_2浓度、U(Ⅵ)初始浓度对CuInS_2光催化还原U(Ⅵ)性能的影响。结果表明,CuInS_2具有良好的光催化性能,在溶液pH=5.5、U(Ⅵ)初始浓度10.0 mg/L、CuInS_2浓度0.8g/L时,CuInS_2材料对溶液中U(Ⅵ)的去除效果最佳,去除率为87.81%,去除量为12.13mg/g。     

Fe—Cr—O体系碳还原产物的形态

研究了不同温度和不同时间条件下C还原Fe-Cr-O体系所得产物的形态,样品主要包括FeCr₂O₄+C和Fe₂O₃+2Cr₂O₃+C两种体系.两种样品的还原度均随温度升高而升高,反应接近平衡时还原率均在90%以上.C还原FeCr₂O₄和Fe₂O₃-Cr₂O₃的过程大致相同,且最终还原产物基本组成均为Fe-Cr-C合金和金属碳化物（主要为Cr₇C₃）.针对最终还原产物中Fe-Cr-C合金和金属碳化物的含量提出了一种估算方法,其估算结果与理论计算结果基本吻合.结果显示,最终产物中Fe-Cr-C合金量随温度升高而升高,碳化物含量随温度升高而降低,且不同温度条件下所获得的Fe-Cr-C合金成分不同.     

溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除作用

以溴代十六烷基吡啶改性沸石为吸附分离材料,研究了其对水中Cr(Ⅵ)去除率的影响和吸附等温线以及吸附机理.结果表明,在改性沸石粒度为0.25~0.38mm、用量30g·L^-1、溶液pH=6、25℃的条件下振荡吸附30min,水中Cr(Ⅵ)的去除率达到93%以上.改性沸石对水中Cr(VI)的吸附符合Langmuir等温吸附线,对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量每100g改性沸石达到36.78mg.X射线衍射分析表明,改性沸石结构中吸附了溴代十六烷基吡啶分子基团C₂₁H₃₈NBr,红外光谱分析证明正是这一基团造成了改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除.     

Fe78Si9B13非晶合金对水中Cr(Ⅵ)的去除性能研究

以粒径—48 μm零价铁粉作为参照物,对比研究Fe78Si9B13非晶条带对水中Cr(Ⅵ)的去除效果。结果显示,非晶条带的去除过程满足伪一级动力学模型。反应25 min后,零价铁粉的Cr(Ⅵ)去除率仅为88%,非晶条带的去除率可达99.8%。对试验后反应产物进行观察分析,发现零价铁粉仅通过吸附去除Cr(Ⅵ),而非晶合金条带去除Cr(Ⅵ)的过程不仅有物理吸附,也发生了化学还原。     

Cr(Ⅵ)与Cr(Ⅲ)的光度测定

本文研究了TnOA-H_2SO_4萃取分离、二苯偕肼显色光度测定微量Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),并满意地应用于工业废水的分析.用各种高分子胺萃取铬(Ⅵ)已早有报道,用TnOA从硫酸体系中萃取Cr(Ⅵ)亦有报道.为了消除干扰和富集铬,本文在前人工作的基础上研究了TnOA-H_2SO_4体系萃取分离、二苯偕肼显色光度测定微量Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的适宜条件,并满意地应用于工业废水的分析.     

对羟基苯甲酸存在下TiO2粉末光催化还原Cr(Ⅵ)的动力学研究

研究了对羟基苯甲酸存在下TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程中不同对羟基苯甲酸浓度、Cr(Ⅵ)初始浓度及溶液初始pH值对Cr(Ⅵ)光降解速率的影响，认为TiO2悬浮体系能有效地光催化还原水溶液中的Cr(Ⅵ)离子，并得出TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程符合L—H动力学模型。反应体系中的Cr(Ⅵ)初始浓度及初始pH值对TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程的速率有较大的影响。酸性条件有利于Cr(Ⅵ)的光催化还原。对羟基苯甲酸具有芳香族化合物的特殊结构，对TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程有显著的促进作用。     

应用Cr(Ⅲ、Ⅵ)-CAS-CPB-NH_2OH·HCI-Zn(Ⅱ)体系分光光度测定Cr(Ⅲ、Ⅵ)

四川大学化学系方国祯等发现加入Zn(Ⅱ)可增加Cr(Ⅲ、Ⅵ)-CAS-CPB-NH_2OH·HCl体系的灵敏度并使最大吸收波长微移,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分析数据几乎是相同的。指出在试验条件下铬的两种初始氧化态最终产生同样的氧化态Cr(Ⅲ)。Cr(Ⅲ、Ⅵ)-CAS-CPB-NH_2OH·HCl-Zn(Ⅱ)体系是高     

MnO2@g-C3N4复合材料的制备及其光催化还原U(Ⅵ)的性能试验研究

研究了采用水热法制备MnO_2@g-C_3N_4复合光催化剂(Mn-CN),并分析了其形貌、结构和光电性能,考察了Mn-CN对放射性废水中U(Ⅵ)光催化还原的影响。结果表明:MnO_2的引入有效拓宽了g-C_3N_4对可见光的吸收范围,抑制了光生电子与空穴复合,有利于光生电子还原反应进行,提高反应速率;针对U(Ⅵ)质量浓度50 mg/L、pH=5.5的100 mL铀标准溶液,在甲醇加入量5 mL、可见光照射120 min条件下,Mn-CN-3(MnSO_4质量0.05 g)对U(Ⅵ)的光催化还原率达96.3%,为纯g-C_3N_4的1.9倍;g-C_3N_4中引入MnO_2能有效提高光生电荷的利用率和传输速率,增强催化性能;Mn-CN复合光催化剂光学性能优异,制备方法简单且绿色环保,对放射性废水中的U(Ⅵ)的光催化还原去除效果较好。     

催化极谱法测定饮用水中痕量Cr(Ⅵ)

本文推荐了一个饮用水中Cr(Ⅵ)的测定方法,该法基于在硝酸根离子存在时,Cr(Ⅵ)—DTPA的催化活性。还讨论了硝酸盐浓度,配位体和pH变化等因素对催化还原波特性的影响。     

季铵木质素对Cr(Ⅵ)的吸附

采用稻草制备的季铵木质素对Cr(Ⅵ)进行吸附,通过对吸附前后季铵木质素的傅里叶红外光谱 (FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析吸附过程的机理,考察了Cr(Ⅵ)起始浓度、温度、时间和起始pH对吸附效果的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)主要以HCrO4-形态被季铵和胺基吸附,部分被吸附后的HCrO4-被苯环上的烷基及酚羟基还原成Cr(Ⅲ)并被羧基吸附,少量Cr(Ⅵ)直接被电子官能团还原成Cr(Ⅲ)。当Cr(Ⅵ)起始浓度为50 mg/L、起始pH为1.08、120 min和25 ℃时,Cr(Ⅵ)去除率达到99.76%,吸附过程遵循准二级动力学和Langmuir模型,表明吸附过程为单分子层均质化学吸附。通过对季铵木质素吸附Cr(Ⅵ)的机理和行为研究,可以为稻草的资源化利用和铬的去除提供理论依据。     

甘蔗渣基吸附材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

为探究甘蔗渣从废水中吸附去除重金属离子的可能性,研究了以甘蔗渣为原料制备生物炭,并对比普通甘蔗渣、甘蔗渣炭及氮炭化甘蔗渣对模拟废水中金属铬的吸附效果,采用SEM、FTIR和BET等表征3种吸附材料。结果表明:3种吸附材料的比表面积为甘蔗渣炭氮炭化甘蔗渣普通甘蔗渣;甘蔗渣炭及氮炭化甘蔗渣较普通甘蔗渣的结构变化较大,官能团种类及数量大大增加;3种吸附材料对废水中铬离子的吸附能力依次为氮炭化甘蔗渣甘蔗渣炭普通甘蔗渣;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附以单层吸附为主;吸附过程符合拟二级动力学方程,有快速吸附与慢速吸附2个阶段。     

改性桑枝吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能试验研究

研究了以农林废弃物桑枝为原料制备6种改性生物质吸附剂,考察各改性吸附剂对冶金废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。桑枝改性前后的结构变化采用傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)进行表征。结果表明:0.4 mol/L硫酸亚铁溶液的改性效果最好,改性后的吸附剂可使Cr(Ⅵ)去除率达97.4%,较改性前提高了26.1%,其吸附过程更符合Langmuir等温方程和准二级动力学方程;FTIR表征结果表明,改性后的桑枝吸附剂表面官能团发生一定变化,峰强度显著增大,有利于其对Cr(Ⅵ)的吸附。     

三正辛胺(TnOA)萃取Cr(Ⅵ)的机理研究

研究了用TnOAnCH3(CH2)6CH3H2SO4体系和TnOACHCl3H2SO4体系萃取Cr(Ⅵ)的机理及萃合物组成.考察了水相酸度,Cr(Ⅵ)、萃取剂与SO2-4浓度,萃取时间及温度等因素对萃取的影响.用饱和法、摩尔比法、等摩尔系列法和IR法确定了萃合物的组成和萃取平衡机理.结果表明,萃取过程属阴离子交换机理,萃合物的组成因pH值和c(Cr(Ⅵ))不同而异;pH值不同,Cr(Ⅵ)的型体也不一样;当c(TnOA)一定,pH=1.0,c(Cr2O2-7)=0.1000mol/L时,形成的萃合物是(R3NH)2Cr2O7(2∶1);当pH=-1.0,c(Cr2O2-7)=0.01945mol*L-1时,形成的萃合物是R3NHHCrO4(1∶1);SO2-4不被萃取,c(TnOA)及时间和温度对Cr(Ⅵ)的萃取影响不大.试验结果与Deptuta认为的Cr(Ⅵ)的型体为Cr2O2-7,Федоров和Жданов认为的Cr(Ⅵ)的萃取型体为CrO2-4的结论不同.     

预还原铬铁矿的熔融还原研究

对经过不同预还原步骤的铬铁矿，用碳使其在１５００℃和１６００℃下还原为ＣａＯ－ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２系的熔融渣。当预还原铬铁矿在≥１２００℃温度下熔融还原时，铬由Ｃｒ~（３＋）转化为易溶解的Ｃｒ~（２＋）。其原因是由于预还原阶段氧化铁的优先还原，而使氧的分解压降低。熔融还原中，经预还原的金属被溶化，并以液滴形式流出，聚集于铬铁矿粒周围，结果使铬铁矿粒的内部和表面形成许多孔隙，熔融还原率随预还原阶段的还原率的提高而升高，这不仅是因孔隙的数目增多，尺寸变大，而且还因为铬由Ｃｒ~（２＋）转化为Ｃｒ~（２＋）所致。     

BES-6160对飞灰中Cr(Ⅵ)的稳定化效果试验研究

选用BES-6160,BES-6180、Na2S、FeSO4和多硫化钙S药剂五种稳定剂对飞灰进行稳定化处理,考察了五种药剂对Cr(Ⅵ)的稳定化效果,遴选出BES-6160作为处理Cr(Ⅵ)的最佳药剂.结果表明,BES-6160处理Cr(Ⅵ)效果显著,且在投加摩尔比为8.0时,Cr(Ⅵ)稳定化效果最佳,浸出液Cr(Ⅵ)质量浓度由初始31.98 mg/L降到0.31 mg/L,低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)标准限值(1.50 mg/L),稳定化率达到98％以上,使用范围较广,为后续飞灰Cr(Ⅵ)处置提供基础.