玉米秸秆改性生物炭对铜、铅离子的吸附特性

探究改性生物炭对重金属的吸附性能,为不同改性生物炭对铜、铅离子的有效去除提供理论依据。以玉米秸秆为原料,经500℃限氧热解制备生物炭(BC),再分别经KOH和聚乙烯亚胺(PEI)改性得到碱改性生物炭(KBC)和PEI改性生物炭(PBC),探讨3种生物炭对Cu~(2+)和Pb~(2+)的单一吸附效果及对复合体系中Cu~(2+)和Pb~(2+)的竞争吸附。3种生物炭对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学方程,改性后生物炭的吸附速率均高于BC;吸附等温线均符合Langmuir模型,最大吸附量表现为:PBCKBCBC。3种生物炭的饱和吸附量和吸附容量遵循Pb~(2+)Cu~(2+);通过竞争吸附试验发现,Pb~(2+)在3种生物炭上的竞争吸附能力均高于Cu~(2+)。结果表明:KBC和PBC对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附能力明显优于BC,有成为新型重金属吸附剂的潜力。     

改性凹凸棒土添加对盆栽小麦植株重金属离子吸收的影响

凹凸棒石吸附性能优异,作为土壤重金属污染调理剂研发的基础材料,应用前景十分广泛。本研究通过盆栽试验对比热活化改性、无机改性、有机改性材料添加对春小麦植株重金属离子吸收的影响,结果表明:热活化改性凹凸棒土添加显著地降低了盆栽小麦植株体内Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)四种重金属离子的含量,且随着热活化温度和添加量的升高,降低的幅度也越大。当热活化温度为400℃时,相比凹凸棒土原矿土Cd~(2+)吸附性能提升11.46%,对Pb~(2+)吸附性能提升0.54%,对Zn~(2+)吸附性能提升2.48%,对Cu~(2+)吸附性能略有下降;热活化温度为500℃时,相比凹凸棒土原矿土对Cu~(2+)吸附性能上升26.88%,Cd~(2+)吸附性能提升74.18%,对Pb~(2+)吸附性能提升11.18%,对Zn~(2+)吸附性能提升60.47%;热活化温度为600℃时,相比凹凸棒土原矿土对Cu~(2+)吸附性能上升36.86%,Cd~(2+)吸附性能提升177.52%,对Pb~(2+)吸附性能提升18.57%,对Zn~(2+)吸附性能提升67.97%。当无机改性试剂为氢氧化钠时,相比凹凸棒土原矿土对Cu~(2+)吸附性能提升37.56%,对Cd~(2+)吸附性能提升141.89%,对Pb~(2+)吸附性能提升16.15%,对Zn~(2+)吸附性能提升37.40%。当有机试剂为C1时,相比凹凸棒土原矿土对Cu~(2+)吸附性能提升1%,对Cd~(2+)吸附性能提升31.05%,对Pb~(2+)吸附性能提升0.34%,对Zn~(2+)吸附性能下降54.72%。当有机改性试剂为C2、C3、C4时,均减小了凹凸棒土对重金属的吸附性能。因此在凹凸棒土重金属调理的研发过程中,应该避免使用有机改性工艺。     

不同原料和热解条件制备的生物炭的性质及其对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附效果

针对愈发严重的水体重金属污染,通过灌溉重金属流入农田严重影响农产品质量安全的问题,以南方区域农业废弃物水稻秸秆(RSC)、谷壳(RHC)和中药渣(HRC)为原料制备生物炭,研究不同原料、不同热解温度(300,500,700℃)、不同热解时间(2,3,4 h)条件下制备生物炭的理化性质及其对重金属Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附效果。结果表明,热解温度对生物炭的理化性质及其对重金属Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附效果存在显著影响,而热解时间对其无显著影响。生物炭的灰分含量、pH和P含量均随着热解温度的升高而显著增加,产率和N含量显著降低;生物炭对重金属Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附量和去除率随着热解温度的升高显著提高;生物炭对重金属Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附量与其本身的灰分含量、pH以及P含量存在显著的正相关性。3种原料制备的生物炭对重金属Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附效果由大到小总体表现为:RSC、RHC和HRC,且对Cd~(2+)的吸附效果大于Cu~(2+)。综合来看,热解温度为700℃时制备的RSC对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附效果好,最大去除率分别达99.88%和99.14%。     

生物吸附剂 Bio －matrix 去除废水中重金属的研究

[目的]研究生物吸附剂Bio-matrix对常规重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(3+)的吸附性能。[方法]考察不同温度、吸附剂投加量、吸附时间、p H对吸附量的影响,并分析了Bio-matrix对Cu~(2+)的等温吸附情况。[结果]Bio-matrix吸附剂对Cu~(2+)的吸附效果优于Ni~(2+)和Cr~(3+),温度对吸附量影响较小,3 h可达到吸附平衡,单位吸附量随p H的升高先增大后减小,在p H 4左右时对重金属的单位吸附量最大,Bio-matrix对Cu~(2+)的吸附等温线与Freundlich方程有较好的拟合性,饱和吸附量为19.3 mg/g。[结论]该研究为Bio-matrix作为生物吸附剂去除废水中重金属提供了可行途径。     

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究

以丝瓜络为基础原料,经皂化和柠檬酸化后制备成化学改性的丝瓜络生物吸附剂,研究其对Cu~(2+)的吸附性能。结果表明,在pH为6.0、Cu~(2+)初始质量浓度为50 mg/L、吸附时间为2 h的条件下,该生物吸附剂对Cu~(2+)吸附率最高,为76.4%。吸附过程遵循准二级动力学模型,符合Langmuir方程。     

玉米秸秆生物炭对溶液体系中不同重金属离子的吸附特性

为探究在废水处理中针对不同重金属吸附特征选择合适的生物炭修复方案,以玉米秸秆为原料,在300和500℃下热裂解得到2种生物炭,通过试验模拟研究生物炭在单组分溶液体系和多种重金属离子的混合溶液体系中,对不同重金属离子的吸附能力,并用等温吸附模型对试验结果进行拟合。研究结果表明:1)对于同种重金属而言,500℃下得到的生物炭的吸附能力更强;2)对于同种吸附材料,单组分与多种重金属离子的混合溶液中对重金属离子饱和吸附量的顺序均为:Ni ~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+)Cu~(2+);3)但在多种重金属离子的混合溶液体系中金属离子浓度较高条件下,离子之间的相互作用影响生物炭吸附能力;同时Cu~(2+)和Pb~(2+)2种离子具有较高的吸附量,竞争力更强。     

能够快速固定重金属的复合发酵菌液的制备及应用

在纯培养和模拟培养条件下对巨大芽孢杆菌A1和枯草芽孢杆菌A2组成的复合发酵菌液对水体及土壤中重金属的固定作用进行研究。结果表明,单一或复合发酵菌液与含Cu~(2+)溶液的体积比为2∶1时,对Cu~(2+)的去除效果最好,且复合发酵菌液对Cu~(2+)的去除率比A1和A2的单独发酵菌液高;菌株A1和A2的发酵菌液在体积比为2∶1复合时对水体中重金属的去除效果最好;初始Cu~(2+)质量浓度为40 mg/L时,复合发酵菌液对Cu~(2+)的去除率最大;沉淀时间为24 h时,复合发酵菌液对Cu~(2+)的去除率达到98%以上;高温下去除效果更好;复合发酵菌液对土壤中有效态Cu的固定效果比单一的好,且15 d内对有效态Cu的固定率可达到80.26%。因此,复合菌在减缓重金属污染土壤方面具有重要的应用价值。     

狐尾藻基生物炭对水中草甘膦和Cu2+的吸附性能研究

为了消除生态修复过程中除草剂和重金属对沉水植物生长胁迫因素影响,选择草甘膦和Cu~(2+)为目标物,以收割的狐尾藻废弃物为原料,在450℃下炭化2 h制成狐尾藻基生物炭(HW450),研究不同pH和生物炭投加量等实验条件下,HW450对水中草甘膦和Cu~(2+)等单一污染物吸附效果的影响。探究复合污染水体中草甘膦和Cu~(2+)相互影响规律,并用响应面法优化HW450对草甘膦和Cu~(2+)复合污染最优吸附条件。研究结果表明:Cu~(2+)和草甘膦的去除率增速随时间由快到慢,48 h后基本达到平衡;在生物炭吸附饱和范围内,去除率随溶液浓度增加而增加;在适合pH范围内,草甘膦和Cu~(2+)的去除率随pH先增后减,Cu~(2+)比草甘膦变化显著;生物炭投加量增加,能提高草甘膦和Cu~(2+)的去除率。在复合污染中,Cu~(2+)能促进HW450吸附草甘膦;高浓度草甘膦能抑制低浓度Cu~(2+)的吸附,高浓度Cu~(2+)去除率受草甘膦浓度的影响较小。响应面表明,3个因素对去除率的影响排序为:HW450投加量Cu~(2+)浓度pH。在pH为5.21,HW450投加量为0.06 g,Cu~(2+)浓度为27.32 mg/L的条件下,能得到复合污染最优吸附效果:草甘膦去除率为97.44%,Cu~(2+)为100%。     

污泥基生物质炭的制备及其对水中铜的吸附研究（英文）

以城市污泥为原料,采用热解法制备生物质炭,以水体中Cu~(2+)为吸附目标,探究了活化剂浓度、浸渍比、浸渍时间、炭化温度及炭化时间对污泥基生物质炭制备的影响,并对最佳条件下制备的污泥基生物质炭进行了吸附等温线及吸附动力学分析。结果表明:污泥基生物质炭的最佳制备条件是活化剂浓度为15%,浸渍比为1∶1,浸渍时间为4 h,炭化温度为750℃,炭化时间为40 min。吸附过程符合准二级反应动力学模型,等温吸附曲线遵循Freundlich等温线模型,说明污泥基生物质炭对Cu~(2+)的吸附为多层吸附。     

污泥基生物质炭的制备及其对水中铜的吸附研究

以城市污泥为原料,采用热解法制备生物质炭,以水体中Cu~(2+)为吸附目标,探究了活化剂浓度、浸渍比、浸渍时间、炭化温度及炭化时间对污泥基生物质炭制备的影响,并对最佳条件下制备的污泥基生物质炭进行了吸附等温线及吸附动力学分析。结果表明:污泥基生物质炭的最佳制备条件是活化剂浓度为15%,浸渍比为1∶1,浸渍时间为4 h,炭化温度为750℃,炭化时间为40 min。吸附过程符合准二级反应动力学模型,等温吸附曲线遵循Freundlich等温线模型,说明污泥基生物质炭对Cu~(2+)的吸附为多层吸附。