富氧官能团纳米碳/伊利石复合材料的制备及吸附性能研究

以伊利石为载体、葡萄糖为碳源,采用水热碳化、低温热处理法制备出富氧官能团纳米碳/伊利石复合材料,结合红外吸收光谱(FTIR)、热重(TG)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和N2吸附-脱附曲线、Boehm滴定等表征手段,探究富氧官能团纳米碳/伊利石复合材料的表面性质,并对影响复合材料吸附性能的因素进行了研究.结果表明:葡萄糖水热产物以无定形纳米碳形式均匀负载在伊利石表面,使复合材料表面含氧官能团数量得到增加;在水热碳矿比3:1,煅烧温度300 ℃,溶液初始pH=8的条件下,复合材料对溶液中亚甲基蓝吸附效果最好,亚甲基蓝的去除率为99.368％.     

羧甲基化壳聚糖修饰磁性硅粒子去除Cr(Ⅵ)离子

先通过硅酸钠水解在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆二氧化硅,制得磁性硅粒子(Fe3O4@SiO2);然后再通过碳二亚胺活化接枝法在Fe3O4@SiO2纳米粒子表面接枝高脱乙酰度羧甲基化壳聚糖(CMC),制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe3O4@SiO2@CMC)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,着重研究了其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。结果表明:溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附效果,pH值为2时效果最佳。结合相应pH值下Cr(Ⅵ)的形态分布,探讨了这种新型材料对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形式有关,吸附过程以离子交换与静电引力为主。吸附平衡数据分别采用了Langmuir和Freundlich方程进行拟合。结果表明,等温吸附数据更符合Langmuir模型,T=298 K、pH=2、V=5 mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=86.96 mg/g,吸附常数为0.0174 L/mg。     

核桃壳水热炭对六价铬的吸附特性

以核桃壳为前体采用水热炭化法制备水热炭,利用低温液氮物理吸附仪和傅里叶变换红外光谱仪测定水热炭的孔结构和表面官能团;实验研究其对液相中Cr(Ⅵ)的吸附特性,考察吸附剂加入量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,水热炭的孔径分布范围较宽,表面含氧官能团丰富,能够很好地吸附溶液中的六价铬;溶液pH值对Cr(Ⅵ)的脱除影响很大,pH值呈酸性时吸附效果较好,pH值为2时脱除率达98.85%.当反应温度35℃、Cr(Ⅵ)初始浓度50mg/L、水热炭投加量为16g/L、pH值为6、吸附时间为100min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率可达98%以上。核桃壳水热炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,可用Freundlich吸附等温模型来描述,吸附等温线的线性相关性显著。     

聚多巴胺包覆四硫化三铁对Cr(Ⅵ)离子的吸附

通过表面包覆的方法制备了Fe3S4@PDA复合材料,并研究了该复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性。考察了溶液pH值、吸附剂投加量、时间等因素对Fe3S4@PDA吸附Cr(Ⅵ)的影响并研究了等温吸附过程。结果表明,Fe3S4@PDA复合材料对Cr(Ⅵ)的较优条件为:pH值为3.0,吸附剂投加量为1.0 g/L,吸附时间为120min。等温吸附过程说明该吸附过程服从Langmuir方程,饱和吸附量为80.645mg/g。     

改性粉煤灰基Linde type F(K)沸石对Cr(Ⅵ)的吸附

利用HDTMA改性Linde type F(K)沸石吸附处理溶液中的Cr(Ⅵ),探讨了pH值、溶液初始浓度、反应温度和时间对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,同时进行了吸附等温线和吸附动力学的数据模拟。实验结果表明:改性沸石对溶液中Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于原始沸石。酸性条件有利于沸石对Cr(Ⅵ)的吸附。吸附数据的拟合结果符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学方程。     

吸附条件对几种活性碳纤维氧化还原吸附Cr(Ⅵ)的影响

本文研究了吸附条件对几种基体的活性碳纤维(Activated Carbo n Fibers,简称ACF)氧化还原及吸附Cr(Ⅵ)的影响.结果表明:不同基体的ACF不仅可以吸附Cr(Ⅵ),而且能部分地将其还原至低价态的Cr(Ⅲ).ACF吸附和还原的能力,尤其是还原能力与吸附条件紧密相关.Cr(Ⅵ)的吸附量强烈地依赖于溶液的pH值,当pH值低时,可有效增加ACF对Cr(Ⅵ)的吸附量和还原量;氧化还原量可用能斯特方程来说明.Cr(Ⅵ)初始浓度的提高,也可提高ACF对Cr(Ⅵ)的吸附量;吸附动力学分析表明,ACF对Cr(Ⅵ)的吸附可能是先吸附后还原的吸附过程.     

硅酸钙负载零价纳米铁吸附去除水中六价铬

利用液相还原法制备硅酸钙负载零价纳米铁(CS-nZⅥ)进行去除水中Cr(Ⅵ)的实验研究.结果表明,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于还原铁粉和硅酸钙,略差于零价纳米铁;低pH值、越低初始Cr(Ⅵ)浓度及较大投加量均有利于Cr(Ⅵ)去除,最大去除率可达98.9％;反应后CS-nZⅥ颗粒扫描电镜及X射线能谱分析结果表明Cr占3.06wt％;等温吸附实验结果表明较好拟合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,CS-nZⅥ对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量达253.8 mg/g.     

荞麦壳吸附材料的制备及其对Cr~(6+)的吸附性能研究

采用化学聚合法制备利用聚苯胺负载荞麦壳吸附Cr(Ⅵ)废水,并对复合材料进行分析表征。结果表明,复合材料在pH值为2,Cr(Ⅵ)初始浓度为200 mg/L,吸附剂使用量为0.1 g,在吸附时间为8 h时,Cr(Ⅵ)的吸附量达到最大。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析说明聚苯胺成功负载到荞麦壳上,红外光谱(FTIR)分析说明吸附过程是静电吸附及化学吸附的作用,吸附动力学模型说明吸附过程是多种吸附模型协同作用的结果,因此荞麦皮复合材料可作为绿色环保吸附材料用于废水中Cr⁽⁶⁺⁾的去除。     

向日葵秸秆活性炭对Cr~(6+)吸附研究

以向日葵秸秆为原料用浓磷酸改性后制成向日葵秸秆活性炭,研究了pH对向日葵秸秆活性炭对Cr(Ⅵ)溶液吸附效果,并讨论了吸附过程的动力学特征。结果表明:Cr(Ⅵ)溶液pH为2.0,去除效果最佳;升高温度有利于吸附,秸秆活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程更符合Dubinin-Radushkevick吸附方程,且受温度影响很大。     

磁性伊利石复合材料的制备及其对Co(Ⅱ)吸附性能的影响

采用化学共沉淀法制备了磁性伊利石复合材料,并对其吸附性能进行研究。首先利用红外光谱（FTIR）、场发射扫描电镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）对磁性伊利石进行表征,然后研究了吸附剂浓度、吸附时间、pH值和温度对Co(Ⅱ)在磁性伊利石上吸附的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明：Fe3O4纳米粒子成功地复合在了伊利石表面;pH值和温度对Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附影响较大;Co(Ⅱ)在磁性伊利石上的吸附符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程,并且高温利于吸附。     

改性蒙脱土处理电镀废水中Cr(Ⅵ)的研究

采用AlCl_3·6H_2O、正硅酸乙酯作为改性剂,制备了Al-MMT和Al-Si-MMT吸附剂,并研究了这两种吸附剂对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附能力。研究了反应时间、吸附剂的投加量及溶液pH值对吸附过程的影响。结果表明:当反应时间为20min、吸附剂的投加量为0.4g、溶液pH值为6~7时,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳;其中Al-Si-MMT的吸附效果最好,对Cr(Ⅵ)的去除率可以达到98%以上。     

nZVI/PANI/ATP纳米纤维复合材料制备及对Cr(VI)的去除性能

采用原位聚合法合成了硝酸掺杂的纳米零价铁/聚苯胺/凹凸棒黏土(nZVI/PANI/ATP)纳米纤维复合材料,用于去除废水中的Cr(VI)。考察了投料质量、吸附时间和p H值对其吸附性能的影响,对吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明,PANI/ATP表面负载纳米零价铁(nZVI),解决了nZVI颗粒的团聚及在处理Cr(Ⅵ)时容易被腐蚀和钝化的问题。复合材料制备过程中Fe、An和ATP的质量比为0.74∶1∶4时,所制备的材料吸附容量达到87.95 mg/g,nZVI/PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附为化学吸附。     

nZVI/PANI/ATP纳米纤维复合材料制备及对Cr(VI)的去除性能

采用原位聚合法合成了硝酸掺杂的纳米零价铁/聚苯胺/凹凸棒黏土(nZVI/PANI/ATP)纳米纤维复合材料,用于去除废水中的Cr(VI)。考察了投料质量、吸附时间和p H值对其吸附性能的影响,对吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明,PANI/ATP表面负载纳米零价铁(nZVI),解决了nZVI颗粒的团聚及在处理Cr(Ⅵ)时容易被腐蚀和钝化的问题。复合材料制备过程中Fe、An和ATP的质量比为0.74∶1∶4时,所制备的材料吸附容量达到87.95 mg/g,nZVI/PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附为化学吸附。     

竹炭对铬(Ⅵ)离子吸附性能研究

探讨了竹炭加入量、溶液p H值、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对竹炭吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明:竹炭对废水中Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能;竹炭对Cr(Ⅵ)的动态吸附符合二级吸附动力学方程;当竹炭用量为100 mg,溶液的p H值为1,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为10 mg/L,震荡吸附180min,竹炭对废水中Cr(Ⅵ)的去除率达到97%以上;竹炭对Cr(Ⅵ)等温吸附服从Langmuir模型。     

磁性纳米Fe-S复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的处理性能研究

通过"一步法"制备了磁性纳米Fe-S复合材料,测试其粒径分布,并用X-射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等对其结构进行表征,初步探讨磁性纳米Fe-S复合材料组成,研究了pH值、添加量和盐对磁性纳米Fe-S复合材料处理Cr(Ⅵ)性能的影响。结果表明磁性纳米Fe-S复合材料是由四氧化三铁(Fe3O4)和硫化亚铁(FeS)复合而成的材料,平均粒径为284.8 nm,磁分离性好;磁性纳米Fe-S复合材料对Cr(Ⅵ)有较好的吸附还原处理效果,添加量为20 mg/L,处理浓度为2 mg/L的Cr(Ⅵ)废液30 min即可达到去除率98%以上;且磁性纳米Fe-S复合材料在酸性体系中处理性能好于碱性体系;盐对磁性纳米Fe-S复合材料处理Cr(Ⅵ)的性能几乎没有影响。     

赤泥/煤基铁炭材料的制备及其脱除废水Cr(Ⅵ)的性能

以脱钠赤泥、粉状褐煤为原料,羧甲基纤维素钠为黏结剂,采用碳热还原法制备了可替代商业铁炭微电解填料的廉价铁炭材料,用于去除废水中的Cr(Ⅵ)。考察了不同的制备参数(炭化温度、炭化时间、赤泥/煤质量比)和吸附条件(溶液pH、浓度),以提升Cr(Ⅵ)去除效果。结果表明质量比(赤泥/煤)为1/3、800℃炭化1h的赤泥/煤基铁炭材料,可达到最大Cr(Ⅵ)吸附量(4.03 mg·g~(-1))、最低铁溶出量(0.19 mg·g~(-1))和最大比吸附量(12.97 mg·g~(-1),由Langmuir吸附等温线模型算出)。赤泥/煤基铁炭材料对Cr(Ⅵ)的吸附等温线符合Freundlich方程,其吸附动力学可用准一级或准二级动力学方程来描述。多种表征(XRD、XRF、BET和SEM等)结果进一步表明赤泥/煤基铁炭材料比商业铁炭填料具有更高的铁还原度、更大的比表面积和孔容以及更好的颗粒分散度,使其具有更好的Cr(Ⅵ)的去除效果。     

花生壳吸附剂的制备及其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

为了提高花生壳对废水中Cr(Ⅵ)的吸附能力,实现农林废弃物资源化利用。用重铬酸钾溶液模拟废水,通过单因素吸附实验,探究了不同改性方法、吸附剂投加量、溶液pH、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度对花生壳吸附Cr(Ⅵ)性能的影响。实验表明,采用磷酸/盐酸双组分改性的花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳。当溶液中Cr(Ⅵ)初始浓度为15 mg/L时,投加改性花生壳0.3 g,调节溶液pH为1.4,在温度为30℃条件下吸附120 min, Cr(Ⅵ)的去除率可达97.75%。     

竹炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附特性及动力学研究

研究了竹炭对水溶液中的Cr(Ⅵ)的吸附特性,探讨pH值、吸附时间、初始浓度等对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,以及竹炭吸附Cr(Ⅵ)的动力学特性。结果表明:酸性条件下,pH值越小、吸附时间越长、初始浓度越低,吸附效果越好;竹炭对Cr(Ⅵ)的等温吸附可以用Langmuir吸附等温线来描述,相关系数达0.9973;吸附动力学规律可以用二级动力学方程描述,相关系数在0.99以上。     

胶原纤维固载铁对电镀废水中Cr（Ⅵ）的吸附

将三价铁同载在胶原纤维上制备吸附材料,并研究了该吸附材料对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附特性.结果表明:胶原纤维固化铁(FelCF)对Cr(Ⅵ)有较强的吸附能力,在pH为3.0～8.0的范围内,FelCF对Cr(Ⅵ)的吸附量达到21.0 mg/s以上;随着吸附剂用量的增加,Cr(Ⅵ)的去除率提高,当在Cr(Ⅵ)质量浓度为25 ms/L的50 mL混合溶液中投加吸附剂0.100g时,FelCF对Cr(Ⅵ)的去除率为71.5%,而当吸附剂用量为0.500 g时,去除率达到90.3%:溶液中的其他共存金属离子Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)的吸附基本没有影响;FelCF对Cr(Ⅵ)的吸附速度非常快,约50min即达到吸附平衡,吸附动力学可用拟二级速度方程来描述;固定床吸附和解吸实验表明,FelCF可有效地用于电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除.     

十六烷基三甲基溴化铵改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除率

以十六烷基三甲基溴化铵改性沸石为吸附材料,采用搅拌吸附方法研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除效果,并利用X射线衍射和红外光谱分析了其吸附特征。结果表明:在改性沸石粒度(-0.25+0.15)mm、用量30g/L、溶液初始pH=6,在25℃搅拌吸附30min,水中Cr(Ⅳ)的吸附云除率达到91%以上。改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附可用Langmuir吸附等温线描述,每100g改性沸石对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为26.53 mg。