季铵型木质素的合成及其对AuCl4-的吸附性能

以稻草为原料,经酚化、交联和胺化后合成了季铵型木质素,并研究了其对AuCl₄-的吸附性能.通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和差热-热重分析(TG-DSC)对合成产物进行了表征,考察了AuCl₄-初始浓度、盐酸浓度和吸附时间对AuCl₄-吸附效果的影响.研究结果表明,合成的产物为热稳定性好且含有大量孔隙和表面粗糙的不规则块状季铵型木质素;在盐酸浓度为0.5 mol·L-1,AuCl₄-初始浓度为6.0 mmol·L-1,吸附100 h时AuCl₄-的最大吸附容量为3.27 mol·kg-1,在0.5 mol·L-1盐酸和1.0 mmol·L-1 AuCl₄-的条件下吸附达到平衡时间为360 min.经扫描电镜和X射线衍射分析和傅里叶红外光谱分析表明吸附后的AuCl₄-被季铵型木质素中的酚羟基还原而以单质形态析出.      

氯型季铵树脂对钨酸根吸附的热力学研究

针对钨离子交换工艺热力学参数缺乏的问题,测定了不同温度下氯型季铵树脂吸附钨酸根的平衡数据,由此计算出吸附过程的热力学参数.结果表明,吸附平衡数据符合Langmiur等温吸附方程;在求算Langmiur模型常数项时,非线性拟合方法对实验数据的拟合精度优于线性拟合的方法;氯型季铵树脂对钨酸根的吸附是吸热过程,ΔH为13.505 kJ /mol,ΔS为0.098 kJ /（mol·K）,ΔG（298）为-15.833 kJ /mol;并且,ΔG随着温度升高而变小,说明温度升高有利于获得更大的钨吸附容量,热力学分析与实验结果一致.      

硅基季铵化分离材料对Tc(Ⅶ)及U、Np、Pu的吸附行为研究

研究了硅基季铵化分离材料(简称SiR4N)从硝酸溶液中吸附Tc(Ⅶ)的行为,考察了铀、镎、钚等离子对SiR4 N吸附Tc(Ⅶ)的影响.结果表明:硝酸浓度为0.55 mol/L时,SiR4 N对Tc(Ⅶ)的操作交换容量为21.80mg/g(干);在0.50 mol/L HNO3溶液中,SiR4N不吸附U(Ⅵ)、Np(Ⅴ)和Np(Ⅵ),而对Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ)的吸附率分别为84.0％和92.0％;用7.0 mol/L HNO3溶液解吸,Tc(Ⅶ)解吸率达99.99％,而流出液中没有检测到Np(Ⅳ)、Pu(Ⅳ).     

新型硅基季铵化功能材料对Pu(Ⅳ)的吸附行为研究

研究了硅基季铵化阴离子分离功能材料SiR4N与256×4吡啶型强碱性阴离子交换树脂在硝酸溶液中对Pu(Ⅳ)的吸附性能。结果表明:相同条件下,SiR4N对Pu(Ⅳ)的静态吸附速度比256×4树脂快;在钚、镅分离中,SiR4N的洗涤流出峰和对钚的解吸流出峰的半高宽比256×4树脂的小,表明其具有良好的分离选择性和传质动力性;穿透曲线显示,相同条件下,256×4树脂和SiR4N的交换区高度分别为294mm和165mm,工作交换容量分别为58mg/g和27mg/g;另外,SiR4N的耐辐照性能显著优于256×4树脂。     

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。     

季铵萃取分离钴,镍的生产性实验

在萃取分离钴、镍的基础上，根据串级模拟计算结果合理安排工艺流程，进行了与生产规模相当的生产性实验。结果表明季铵氯化物萃取分离钴、镍的工艺可行，稳定可靠，经济合理。对氯离子浓度较低的料液，季铵比叔胺更优越，特别适合从高镍低钴的低浓度氯化物介质中萃取分离钴、镍。     

载铝改性活性炭纤维电吸附水中Cr(Ⅵ)

以活性炭纤维、异丙醇铝为原料,通过溶胶—凝胶法制备载铝改性活性炭纤维电极(ACF-Al),通过单因素和正交试验研究其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的电吸附性能;采用XRD、FTIR、SEM对电极材料进行表征;达到吸附平衡后对电极进行再生。试验结果表明,电吸附Cr(Ⅵ)适宜工艺条件为:模拟废水初始浓度40mg/L、pH=2.5、电极电位0.3V、极板间距6mm、ACF-Al电极板面积100cm^2,Cr(Ⅵ)吸附率接近100%,比开路条件下提高了26.25个百分点;电吸附过程更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学方程;对ACF-Al电极进行4次循环再生处理后,其对Cr(Ⅵ)的吸附率仍保持在87%以上。表征结果显示,活性氧化铝被成功负载到活性炭纤维表面,提高了其导电性,增强了Cr(Ⅵ)向电极板的定向迁移性,并在表面羧基、羟基等官能团的作用下,使Cr(Ⅵ)得到有效去除。     

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。     

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。     

活性炭吸附金氰络合物机理(待续)

通过对活性炭吸附金氰络合物机理研究，可看到很难预测活性炭的特性；活性炭在氰化溶液中吸附金的过程中，几种吸附机理可能同时作用；并且在不同条件下，活性炭吸附金氰络合物机理也不同。     

钛酸锶钡纳米粉体的制备及其对铬(Ⅵ)和铬(Ⅲ)吸附性能

用草酸盐共沉淀法制备了高纯纳米钛酸锶钡粉体(BST),对其结构和对水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附性能进行研究。结果表明:该法合成的BST为棒状,是钙钛矿结构,平均粒径为36nm;常温下,pH<2.0时,Cr(Ⅵ)可被纳米BST定量吸附,而Cr(Ⅲ)不被吸附;当pH>13.0时,Cr(Ⅲ)可被纳米BST定量吸附,而Cr(Ⅵ)几乎不被吸附,因此,可以通过改变介质的pH值,实现Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附分离。吸附于纳米BST上的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),分别用1mol/LNaOH溶液和0.2mol/L盐酸解脱     

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.     

活性炭纤维对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及再生试验研究

研究了活性炭纤维吸附废水中Cr(Ⅵ)、再生及吸附过程热力学和动力学,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对吸附前、后的活性炭纤维进行表征。结果表明:用活性炭纤维吸附Cr(Ⅵ),在废水体积50 mL、pH=2、Cr(Ⅵ)初始质量浓度40 mg/L、吸附时间200 min、吸附剂用量0.5 g条件下,Cr(Ⅵ)吸附去除率为98.81%,Cr(Ⅵ)吸附量为3.95 mg/g;影响吸附过程的最重要因素为吸附剂用量;吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型;用0.1 mol/L盐酸溶液对吸附Cr(Ⅵ)后的活性炭纤维进行洗涤、再生,然后重复试验,连续5次吸附后,Cr(Ⅵ)吸附去除率仍维持在91.47%。活性炭纤维表面呈束状结构,束间存在许多凹陷空间,表面主要官能团为—OH、N—H、■和■,对Cr(Ⅵ)的吸附主要是化学吸附。     

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.     

用载钛改性活性炭纤维电极电吸附水中Cr(Ⅵ)

以溶胶-凝胶法制备TiO_2凝胶并涂敷在活性炭纤维表面,经高温处理后制得载钛改性活性炭纤维电极(TiO_2/ACF)。研究了TiO_2/ACF从废水中电吸附Cr(Ⅵ)的性能及吸附平衡后的再生,利用FT-IR、XRD和SEM对TiO_2/ACF材料表面进行表征。结果表明:在模拟废水pH=2.0、初始Cr(Ⅵ)质量浓度10 mg/L、电极电位0.6 V、极板间距9 mm、极板面积100 cm~2条件下,TiO_2/ACF对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,吸附率接近100%,明显高于开路状态下的吸附率;活性炭纤维呈束状结构,其表面和束间分散有较多颗粒物,出现锐钛矿和金红石晶相,表明钛成功负载,其对Cr(Ⅵ)的吸附性能得以增强。     

苯浮选Cr(Ⅲ)-二苯偶氮碳酰络合物光度法测定痕量Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)

在酸性条件下,Cr(能将二苯碳酰二肼(DPC)氧化成紫红色二苯偶氮碳酰,自身被还原为Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ)可与二苯偶氮碳酰生成深紫红色Cr(Ⅲ)-二苯偶氮碳酰络合物,该络合物在水相中不易溶解且不稳定,而在有机溶剂苯中稳定且极易溶解,用N2将Cr(Ⅲ)-二苯偶氮碳酰络合物浮选于苯中,形成真溶液,通过测定有机相吸光度测定溶液中Cr(含量。通过用过硫酸铵将溶液中Cr(Ⅲ)氧化成Cr(可测定Cr(和Cr(Ⅲ)合量(∑Cr),差减法计算出Cr(Ⅲ)含量。由于采用了大剂量富集倍数,使灵敏度大大提高,ε540=4.2×105,比水相光度法提高10倍。50 mL溶液中,Cr(质量线性范围0~12μg,测定5.0μg Cr(,RSD=1.8%(n=6),方法检出限7.1×10-9mol/L。由于络合和浮选的选择性,使本法选择性大大提高,实测了天然水中Cr(和Cr(Ⅲ),结果令人满意。     

有机改性膨润土吸附Cr（Ⅵ）性能

研究了有机改性膨润土对Cr（Ⅵ）的吸附性能。结果表明：有机改性膨润土对水中Cr（Ⅵ）的吸附在60min达到平衡;在50mL、10mg／L的Cr（Ⅵ）溶液中,当其用量为1．0g时,有机改性膨润土对水中Cr（Ⅵ）的吸附去除率达到91．5％;温度对水溶液中Cr（Ⅵ）的去除有一定的影响,有机改性膨润土吸附水中Cr（Ⅵ）的过程为放热反应。平衡吸附量与平衡质量浓度之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程所描述的规律。     

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。