改性鸡蛋壳对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能试验研究

研究了用KMnO_4为改性剂制备改性鸡蛋壳吸附剂,通过单因素和正交试验考察其对冶金废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对吸附材料进行表征。结果表明:KMnO_4改性鸡蛋壳吸附剂对Ni(Ⅱ)有较好的吸附效果;在初始Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、废水pH为5、吸附剂用量4.0 g、吸附时间350 min条件下,对50 mL模拟废水进行吸附,Ni(Ⅱ)吸附去除率达99.0%,且吸附效果相对稳定;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。表征结果表明:鸡蛋壳吸附剂结晶度较好,表面主要官能团为—OH(醇类、酚类和羧酸)和C—H;改性后鸡蛋壳表面的—OH基团极性增强,孔隙发达,孔径变大,更有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。     

KOH和微波辐照改性满江红生物炭对水中U(Ⅵ)的吸附

研究了以野生满江红为原料制备满江红生物炭(AIC),再经KOH浸泡和微波辐照获得改性满江红生物炭(K-M-AIC)并用以吸附溶液中的U(Ⅵ),借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、元素分析表征了AIC、K-M-AIC及吸附U(Ⅵ)后的K-M-AIC的结构和性能,考察了K-M-AIC用量、体系pH、反应时间、初始U(Ⅵ)质量浓度对K-M-AIC吸附U(Ⅵ)的影响,采用准一级和准二级动力学模型、Langmuir和Freundlich等温吸附模型分析了吸附过程。结果表明:在体系pH=5、初始U(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、K-M-AIC用量0.133 g/L、温度30℃条件下,U(Ⅵ)最大吸附量为124.903 mg/g;吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。K-M-AIC生物材料可用于从溶液中吸附去除U(Ⅵ)。     

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。     

老化生物炭表面性质的变化及其对土壤吸附Cu(II)的影响

为研究生物炭进入土壤环境后表面性质的变化及其对土壤吸附Cu(Ⅱ)的影响,在土壤环境中对两种不同温度制备稻壳生物炭模拟老化培养,运用元素分析、扫描电镜漫反射红外光谱、X射线光电子能谱等手段比较老化前后生物炭表面性质的变化,并将生物炭以3%、5%的比例添加到土壤中老化,通过等温吸附试验研究老化生物炭对土壤吸附重金属铜离子的影响。结果表明：在土壤中经过240 d老化后,两种不同温度制备稻壳生物炭所含C元素含量减少,O元素增加,羧基、羰基、脂肪族羟基等含氧官能团增多,生物炭极性增强。老化后的稻壳生物炭对铜离子的最大吸附量增加,生物炭的添加及其老化作用促进土壤对Cu(Ⅱ)的吸附固定作用,并且具有一定的长期稳定性。     

十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖复合改性膨润土对含铀废水的去除与机理研究

天然膨润土直接处理低浓度含铀废水铀去除效果有限,对其进行改性处理后吸附能力会大幅增加,但目前的改性技术较为复杂。本文以十六烷基三甲基溴化铵和壳聚糖为改性材料,成功制备出CTAB/CTS-B吸附材料,并利用SEM、EDS、XRD、XPS、FTIR对其进行表征,重点研究了CTAB/CTS-B对铀的吸附性能及机理。结果表明：CTAB/CTS-B在pH值7.0、用量3 g/L、吸附时间2 h、振动速率180 r/min、室温的条件下对低浓度含铀废水中铀的最大去除率大于99%;吸附过程符合准二级热力学和Elovich动力学方程,吸附行为复合Langmuir方程;热力学分析表明,吸附焓变为负,低温下ΔG⁰小于0,高温下ΔG⁰大于0,吸附熵变ΔS⁰大于0;分析吸附机理表明,离子交换、静电吸附、C—C、C—O、氨基、羟基和羰基在CTAB/CTS-B吸附铀中发挥了重要的作用,经过5次循环对铀的去除仍较好,表明CTAB/CTS-B具有较好的重复使用性。CTAB/CTS-B对低浓度铀废水中铀具有良好吸附能力,而且合成技术相对简单,更适于应用推...     

改性电解锰渣吸附溶液中Zn(Ⅱ)研究

针对矿山废水中Zn(Ⅱ)含量高、电解锰渣资源化利用不高等问题,采用强碱、超声和热活化的复合改性方式制备改性电解锰渣（M-EMR）吸附剂,用于吸附溶液中的Zn(Ⅱ)。结果表明：改性后的M-EMR对Zn(Ⅱ)有较好的吸附效果,在溶液pH=6、M-EMR添加量1.8 g/L以及吸附时间20 min的条件下,Zn(Ⅱ)去除率达99.94%,溶液中残留Zn(Ⅱ)为0.040 9 mol/L。M-EMR对Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大吸附量为99.11 mg/g。热力学参数ΔH°=49.60 kJ/mol,且ΔG°＜0,表明吸附过程是自发进行的吸热过程。     

钢渣去除酸性矿山废水中硫酸盐的机理研究

我国酸性矿山废水(AMD)中硫酸盐含量普遍较高,寻找一种有效去除废水中硫酸盐的方法,对于酸性矿山废水的治理具有重要意义.鉴于转炉钢渣处理AMD具有较好的应用前景,本文采用单因素实验方法分析了硫酸盐在钢渣处理AMD中的去除效果及机理,结果表明钢渣粒度、废水pH值、固液比、硫酸盐浓度会影响硫酸盐去除效率.当钢渣粒径小于75μm,体系pH为2,固液比为70 g·L^-1时,初始硫酸盐质量浓度为2000 mg·L^-1时,硫酸盐的去除率最高为79.15%,吸附量分为36.79 mg·g^-1;动力学分析及机理分析表明,硫酸盐的去除符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,钢渣与硫酸盐间的作用以多层化学吸附为主,同时伴随化学沉淀、静电吸附和表面络合作用.     

柿单宁改性废纸对模拟铀(Ⅵ)废水的去除性能

以氧化后的废纸为交联剂固定废弃农作物中的柿单宁,采用“以废治废”的方法吸附水中的铀(Ⅵ)。通过间歇法来考察柿单宁改性废纸(DAWP-PT)在不同pH、不同时间和不同转速下对铀(Ⅵ)的吸附量。结果表明,DAWP-PT对铀(Ⅵ)的吸附符合Langmuir和准二级动力学模型,为自发吸热熵增的吸附过程。DAWP-PT有望为含铀废水的治理提供一种全新的高效、无污染、低成本的吸附剂。     

STAC改性有机膨润土去除水体中U(Ⅵ)试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。     

铁基改性生物炭对Sb污染土壤稳定化修复效果的研究

以某冶炼生产废弃场地土壤为对象,研究了不同稳定剂对Sb污染土壤的稳定化修复效果。试验结果表明:三种稳定剂对土壤Sb的稳定化效果依次为铁基改性生物炭>三氯化铁>未改性生物炭。当使用三氯化铁作为稳定剂时,将显著降低土壤的pH值,造成土壤酸化。最佳的稳定剂添加量为3%,养护时间在3~5d左右可实现土壤Sb的稳定化平衡。基于Tessier连续提取法分析了不同稳定剂施加后土壤中Sb的形态和比例,当施加三氯化铁和铁基改性生物炭后,原土中的可交换态(EX)Sb的占比显著降低,与施加三氯化铁相比,施加铁基改性生物炭后土壤Sb的可交换态(EX)仍进一步降低20%左右,表明铁基改性生物炭充分发挥了生物炭和铁基稳定剂各自的优点,不仅表现出最好的土壤Sb稳定效果,而且对土壤pH的影响也最小,具有良好的潜在应用前景。     

硫化改性生物炭对Mn污染土壤稳定化修复效果的研究

以某锰冶炼生产废弃场地为对象,研究了不同稳定剂对锰污染土壤的稳定化修复效果.实验结果表明:三种稳定剂对土壤锰的稳定化效果依次为硫化改性生物炭>无机硫化钠>生物炭.当使用无机硫化钠作为稳定剂时,将显著增加土壤的pH值,造成土壤碱化.硫化改性生物炭、无机硫化钠的最佳的稳定剂添加量为3％,养护时间在3 d可实现土壤锰的稳定化...     

改性纳米二氧化钛对镍(Ⅱ)吸附行为的研究和分析应用

利用浸渍法对纳米TiO2进行表面改性,制备出改性纳米TiO2,并用扫描电镜(SEM)对其进行了表征。以火焰原子吸收光谱法(FAAS)探讨了改性纳米TiO2在静态吸附条件下对Ni(Ⅱ)的吸附性能,影响吸附和解脱的主要因素及Ni(Ⅱ)的吸附等温线,常见共存离子对Ni(Ⅱ)测定的影响,并做了再生实验。结果表明:在pH 8.0,振荡5 min,静置12 h条件下,0.100 0 g改性纳米TiO2能定量吸附Ni(Ⅱ);10 mL 4 mol/L硝酸作为解脱剂可使Ni(Ⅱ)定量解脱;改性纳米TiO2对Ni(Ⅱ)的吸附性能良好。该吸附剂已用于环境水样中Ni(Ⅱ)的测定。     

稀土负载生物炭的制备及其对低浓度氨氮的吸附特性

对微波/稀土元素铈吸附剂的制备条件及其吸附降解低浓度氨氮的反应条件进行优化,并采用XRD、SEM和FTIR对负载型吸附剂进行了表征。实验结果表明,负载型吸附剂内部结构发生变化,比表面积增大,羟基数量增多;负载后的生物炭对氨氮的处理效果明显优于原生物炭,其较为合适的制备条件为固液比(指原生物炭质量与氯化亚铈溶液体积之比,单位g/mL)1:25,浸渍pH 10;在氨氮溶液浓度为50 mg/L,初始pH为10,反应温度为50℃,反应时间为120 min,吸附剂投加量为5 g/L条件下,氨氮吸附量达到最大,为11.297 mg/g,且反应过程符合准二级动力学模型。      

秸秆型生物炭及其对尾矿浸出液中重金属的去除研究

采用芦苇秆、木薯秆和水稻秆3种常见农业废弃物,在中高温下限氧热解,分别制备得到芦苇秆生物炭(RESB)、木薯秆生物炭(CSB)和水稻秆生物炭(RISB),对其理化性质及表面形貌进行了表征,同时考察了不同吸附时间条件下,3种秸秆型生物炭对尾矿浸出液中4种常见重金属元素(Cr、Ni、Cu和Zn)的吸附能力.结果表明:在相同...     

改性木质素对PtCl _6~(2-)的吸附性能

以季铵型木质素和季铵型鳌合木质素为吸附剂,研究了吸附时间、PtCl _6~(2-)初始浓度对PtCl _6~(2-)吸附效果的影响,考察了盐酸浓度对PtCl _6~(2-)吸附选择性的影响规律,探究了吸附过程的动力学方程和等温吸附特性。结果表明,季铵型木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量分别为300min和67.90mg/g,季铵型鳌合木质素吸附平衡时间和饱和吸附容量为120 min和218.8 mg/g;两种改性木质素在盐酸浓度为1.0mol/L时,对PtCl _6~(2-)均具有很好的吸附选择性,且盐酸浓度越低吸附选择性越好;动力学均遵循准二级方程,等温吸附模型均与朗缪尔方程拟合较好,吸附过程均为单分子层均质化学吸附。     

磁性壳聚糖/氧化石墨烯复合材料对钴(Ⅱ)吸附性能研究

采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)后,再用四氧化三铁与氯化铁改性壳聚糖,制得磁性壳聚糖(MCS)。将二者通过化学交联法制备出磁性壳聚糖/氧化石墨烯(MCS/GO)吸附剂,分别通过傅里叶红外光谱仪 (FT-IR)与扫描电镜 (SEM)表征其结构与形貌,同时探讨不同条件下MCS/GO对水中Co(Ⅱ)的吸附影响。结果表明:在pH 6.0、100 mg/L含Co(Ⅱ)废水中,采用1.0 g/L MCS/GO于室温吸附120 min后,Co(Ⅱ)的吸附率可达99.4%。MCS/GO对Co(Ⅱ)的吸附行为符合准一级动力学模型与 Langmuir等温吸附模型特征,饱和吸附量为117.19 mg/g。经吸附-解吸循环使用6次,MCS/GO吸附剂对Co(Ⅱ)的吸附率仅下降3.5%,具有良好的再生性,因此适用于水中Co(Ⅱ)的污染处理。     

丁二酸酐改性玉米芯对钯(Ⅱ)的动态吸附性能研究

利用丁二酸酐对经微波预处理的玉米芯进行改性,制备了一种新型的水处理剂。研究了改性玉米芯(MC)对模拟废水中钯(Ⅱ)的动态吸附性能。实验结果表明,流速越大,初始浓度越高,吸附剂用量越少,可使吸附床的床层穿透加快,穿透时间缩短。通过Thomas模型预测,当钯(Ⅱ)的初始浓度不变,饱和吸附量随流速的增加而减少,吸附速率常数则随之增加。以0.1 mol.L-1 HCl作为解吸液,4次循环使用后的MC仍具有较好的吸附能力(90%)和回收能力(80%)。     

改性蒙脱石对废水中Cr~(6+)的吸附性能研究

以蒙脱石为原料、硫酸为改性剂,采用正交试验研究了改性时间、硫酸浓度和固液比对蒙脱石吸附废水中Cr~(6+)吸附效果的影响。研究表明,改性后的蒙脱石层间距增大,吸附活性增强,纯度提高,具有较好的吸附性能。在改性时间180min、硫酸浓度2mol/L、固液比1∶4时,蒙脱石对Cr~(6+)的去除率达到77.99%,较原样提高24.26个百分点。当吸附时间120min、固液比1∶25、pH=5、Cr~(6+)初始浓度10mg/L时,改性蒙脱石对Cr~(6+)的去除率为87.95%,较原样提高了34.22个百分点。改性蒙脱石对Cr~(6+)的吸附更符合Freundlich等温吸附方程式,拟合系数为0.999 19,吸附方式更符合多分子层吸附,是可逆吸附。