稻根霉菌丝体表面印迹吸附剂对Cr^6＋的吸附特性研究

真菌菌丝体对重金属离子具有较好的吸附作用:壳聚糖(chitosan)是甲壳素部分或全部脱去乙酰基后得到的产物,对金属离子也具有较强的吸附特性[1].采用壳聚糖对稻根霉(Rhizopus oryzae)菌丝体进行表面分子印迹,并研究了根霉菌丝体壳聚糖表面印迹吸附剂对Cr6+(铬)的吸附性能和影响因素.结果表明:最佳吸附pH值为3.5～4.0;在初始浓度为200mg·L-1时,动态吸附15h达到饱和,吸附容量为45mg·g-1;在初始浓度为600mg·L-1时,24h静态吸附达到饱和,吸附容量为55mg·g-1;研究结果为综合利用根霉工业发酵中的废弃菌丝体,以及菌丝体表面印迹吸附剂在重金属污水处理方面的应用提供了科学依据.     

HDTMAB改性蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附研究

以天然蒙脱石为原料,十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)为改性剂,制备用于去除水中二氯喹啉酸的吸附剂。借助X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对制备的吸附剂进行结构表征,结果表明:HDTMAB成功负载于蒙脱石层间,增大了蒙脱石的层间距。同时,采用批量平衡技术,考察了接触时间、初始浓度、温度、pH值、吸附剂用量对HDTMAB改性蒙脱石对二氯喹啉酸吸附的影响,结果表明:经HDTMAB改性后的蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附容量有了显著的提高,其吸附动力学符合准二级动力学模型,化学吸附为速率控制步骤;二氯喹啉酸吸附平衡数据可用Linear和Freundlich模型较好地拟合;在二氯喹啉酸初始浓度为10.00 mg·L-1时,当温度由25℃升高到45℃,HDTMAB改性蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附容量从1.86 mg·g-1减小到1.65 mg·g-1,吸附为放热过程;吸附容量随着二氯喹啉酸溶液pH值的增大而减小。     

木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料对Hg(Ⅱ)的吸附性能

以木质纤维素和蒙脱土为原材料,采用插层复合方式制备木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料(LNC/MMT)吸附剂,研究其对Hg(Ⅱ)离子的吸附和解吸性能。结果表明:该吸附剂对Hg(Ⅱ)有较好的吸附能力,在Hg(Ⅱ)溶液初始浓度为0.8mmol·L~(-1),吸附时间为120min,吸附温度为50℃,pH值为4时,吸附量达到最大79.32mg·g-1;在研究的浓度范围内,吸附过程符合伪二级动力学模型,吸附平衡符合Langmuir模型。采用0.3mol·L~(-1)的HNO3作为解吸剂,在解吸时间为30min、解吸温度为30℃时解吸量达到最大66mg·g-1。循环再生试验证明所制备吸附剂的重复使用性能良好。进一步结合SEM、EDX和FTIR分析了该吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附和解吸的机理。     

铜绿假单胞菌吸附剂对水中菲-铜复合污染的吸附研究

为研究铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)吸附剂对菲-铜复合污染的吸附性能,探讨菲、铜复合污染对吸附效果的影响。通过研究复合污染条件下菲、铜吸附系数的变化,复合体系中温度等对菲、铜去除的影响。研究发现复合体系可显著影响细菌吸附剂对菲、铜的吸附性能,吸附剂浓度为0.5 g·L-1,pH=5.0,温度为25℃条件下,吸附剂对菲的吸附量达1.15 mg·g~(-1),较单一体系提高了16.84%;对铜的吸附量为4.70 mg·g~(-1),较单一体系降低了5.50%。随着铜浓度的增加(0～5 mg·L-1),菲的吸附系数Kd从2.54 L·g~(-1)增加到4.73 L·g~(-1);随着菲浓度的增加(0～1 mg·L-1),铜的吸附系数KL从4.89 L·mg~(-1)增加到5.06 L·mg~(-1)。复合体系中,吸附剂对菲和铜的吸附系数均随着温度的增加而减小。扫描电镜(SEM)结果显示,吸附剂吸附菲前后表面样貌没有发生显著变化;而吸附铜离子后,细菌表面呈现明显的凹凸。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,铜离子的吸附与细菌细胞的叁键和累积双键官能团相关,进而影响了细菌吸附剂对复合污染的吸附。     

壳聚糖吸附去除水中腐殖酸的研究

研究了壳聚糖对溶液中腐殖酸的去除效果,探讨反应进行时间、pH值、壳聚糖初始浓度、腐殖酸初始浓度、各金属离子浓度等因素对壳聚糖去除溶液中腐殖酸效果的影响。结果表明,pH值是影响壳聚糖吸附腐殖酸的重要因素,适宜pH值是6;初始吸附过程非常快,壳聚糖的浓度为20mg·L-1,吸附20 min时去除率即达到84.9%。在一定浓度范围内(25～150 mg·L-1),Ca2+、Na+、K+的存在对壳聚糖吸附性能的影响是比较微小的。     

羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂对水中铊的吸附作用研究

以羧甲基壳聚糖和膨润土为原料,制备羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂,并将其用于对水中铊的吸附,研究了吸附时间、溶液pH值和温度等对铊吸附性能的影响.结果表明,羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂对废水中铊的吸附,随废水pH值升高而增大;当水温低于50℃时,升温对吸附有利,当水温高于50℃时,再进一步升温,会导致吸附剂对铊的平衡吸附量减小;吸附剂对铊的吸附容量与铊的浓度关系密切,当铊的初始浓度为100 mg/L,吸附平衡时铊的浓度为48.54 mg/L,对应的吸附容量为15.43mg/g.通过改变吸附剂的用量可以达到控制出水铊浓度的目的.     

稻壳灰对地下水中铁离子动态吸附研究

利用自主设计反应器装置,以稻壳灰为吸附剂,考查流速、铁离子初始浓度、吸附剂添加量等因素对稻壳灰动态吸附地下水中铁离子影响。探究H2SO4、HCl、HNO3等3种解吸剂对铁离子解吸效果。结果表明,进水流速为10 m L·min-1时,吸附过程相对平稳,达标排放水量达4 L;铁离子初始浓度为20 mg·L-1,400 min时出水已处于达标排放状态,可处理达标废水近4 L;吸附剂添加量为22.5 cm时,处理后废水可达标排放时间最长,稻壳灰对铁离子吸附量为4.19 mg·g-1。解析剂H2SO4解吸效果明显好于HCl和HNO3,H2SO4解吸量最大可达到0.96 mg·g-1,HCl和HNO3最大解吸量分别为0.79和0.83 mg·g-1。     

高效抗铜微生物的筛选及其吸附特性

为了拓展铜污染的治理渠道,寻求有效吸附铜的微生物源,采用平板涂布法,从重金属污染的土壤中分离纯化筛选出1株高效抗铜微生物,并进行不同温度、pH值、吸附时间、吸附剂用量、Cu2+初始浓度、转速、菌龄等条件对菌株吸附Cu2+影响的研究。结果表明:筛选得出的菌株在菌龄为3d、pH 5.0、吸附时间50min、加入0.5mL菌悬液、Cu2+初始浓度20mg/L、温度30℃、150r/min的条件下,对Cu2+的吸附效果较好,吸附率达99.1%。     

改性橙皮对水中中性红的吸附及其动力学

以生物废料橙皮为原料,经乙醇、NaOH及CaCl2处理,得到改性橙皮生物吸附剂,对中性红染料废水进行吸附研究,考察了吸附时间、pH值、染料初始浓度、吸附温度及吸附剂投加量对吸附量的影响及其吸附动力学。结果表明,在pH为7,改性橙皮用量为0.1 g,吸附时间为5 h,吸附温度为20℃,染料初始浓度为1 200 mg.L-1的条件下,改性橙皮对中性红的最大吸附量为478.60 mg.g-1。改性橙皮对水中中性红的等温吸附平衡符合Freundlich吸附等温式,吸附动力学遵循准二级动力学方程。     

改性橙皮对水中中性红的吸附及其动力学

以生物废料橙皮为原料,经乙醇、NaOH及CaCl2处理,得到改性橙皮生物吸附剂,对中性红染料废水进行吸附研究,考察了吸附时间、pH值、染料初始浓度、吸附温度及吸附剂投加量对吸附量的影响及其吸附动力学。结果表明,在pH为7,改性橙皮用量为0.1 g,吸附时间为5 h,吸附温度为20℃,染料初始浓度为1 200 mg.L-1的条件下,改性橙皮对中性红的最大吸附量为478.60 mg.g-1。改性橙皮对水中中性红的等温吸附平衡符合Freundlich吸附等温式,吸附动力学遵循准二级动力学方程。     

腐植酸及pH对生物炭-铁锰氧化物复合材料吸附As(Ⅲ)的影响机理

采用振荡平衡法,研究不同用量和不同添加顺序的腐植酸(Humic acid,HA)对生物炭-铁锰氧化物复合材料(F1M4BC25)吸附As(Ⅲ)性能的影响及其机理。结果表明:添加不同浓度的HA对F1M4BC25吸附As(Ⅲ)的性能存在明显差异,与未添加HA相比,添加5 mg·L~(-1)的HA时最大吸附容量(Qm)为8.39 mg·g-1,增加了5.00%;添加10、50 mg·L~(-1)的HA时,Qm分别为7.59、5.25 mg·g-1,分别降低了5.00%和34.3%。不同HA添加顺序对F1M4BC25吸附As(Ⅲ)的性能有较大影响,Qm顺序为:后添加HA(5.82 mg·g-1)同时添加(5.20 mg·g-1)先添加HA(3.30 mg·g-1)。在初始pH=3时,F1M4BC25对As(Ⅲ)吸附能力高于pH=6时。两种pH条件下吸附平衡后溶液的pH值均增大,初始pH=3时增幅大于初始pH=6时;两种pH条件下DOC浓度大小顺序均为:后添加HA同时添加先添加HA。研究表明,低浓度HA以及弱酸性条件有利于F1M4BC25对水体中As(Ⅲ)的去除,高浓度HA能够与As(Ⅲ)产生竞争吸附。     

花生壳与花生壳生物炭对镉离子吸附性能研究

将花生壳(PS)改性制备成花生壳生物炭(PSB),研究了吸附时间(10~5760min)、吸附剂用量(0.1~5g)、镉离子溶液初始pH值(1~8)和浓度(10~800 mg·L-1)等因素对Cd2+去除效率的影响;利用场发射扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)与模型拟合分析,探讨了PS和PSB的吸附性能与机理。实验结果表明,PS和PSB是优良的生物质基吸附材料;pH为5.0、Cd2+溶液浓度为10mg·L-1、吸附剂添加量为4 mg·mL-1时,PS的去除效率为93.33%,PSB的去除效率为99.51%;吸附容量分别可达26.88 mg·g-1、28.99mg·g-1;Freundlich与Langmuir吸附模型均能较好地描述PS和PSB对Cd2+的等温吸附过程,以Freundlich模型略优。SEM电镜扫描和FTIR图谱分析表明PS和PSB对镉的吸附主要为多分子层的表层络合吸附:SEM分析表明PS和PSB在吸附Cd2+以后表面具有大量的颗粒附着物;FTIR分析表明PS与PSB吸附镉的主要机理为络合反应,PS参与络合反应的主要官能团为-CHO、-C=O、-OH和-P=O,PSB参与络合反应的主要官能团为-C=C-、-C≡C-、-C≡N和-OH等官能团。     

甲醛改性茶叶渣对废水中铬的吸附研究

对茶叶渣进行甲醛改性并用其吸附废水中的重金属铬.研究了铬废水初始浓度、溶液的pH值,吸附剂用量、温度和吸附时间等因素对吸附率的影响.在模拟铬废水初始浓度为50 mg/L、溶液的pH值为7.0、加入的吸附剂量为0.5 g、恒温吸附温度为60℃、吸附时间为40 min的条件下,甲醛改性茶叶渣对铬的吸附效果最好.甲醛改性茶叶渣能有效地吸附废水中的铬,对于废弃茶叶渣的回收和再生利用有一定的指导意义.     

植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2＋的吸附研究

[目的]探讨植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2＋的最佳吸附条件.[方法]以植酸与海泡石为原料,制备出植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2＋进行吸附,分析吸附剂用量、pH、温度、Cd2＋浓度、吸附平衡时间等因素对吸附剂吸附性能的影响.[结果]植酸海泡石复合重金属吸附剂吸附Cd2＋的最佳条件为：吸附剂用量为18 g/L,温度为30 ℃,pH=3.8,Cd2浓度为48 mg/L,吸附时间60 min.[结论]该研究为含镉废水的处理提供了科学依据.     

植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd~(2+)的吸附研究

[目的]探讨植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+的最佳吸附条件。[方法]以植酸与海泡石为原料,制备出植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+进行吸附,分析吸附剂用量、pH、温度、Cd2+浓度、吸附平衡时间等因素对吸附剂吸附性能的影响。[结果]植酸海泡石复合重金属吸附剂吸附Cd2+的最佳条件为:吸附剂用量为18 g/L,温度为30℃,pH=3.8,Cd2+浓度为48 mg/L,吸附时间60 min。[结论]该研究为含镉废水的处理提供了科学依据。     

丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附研究

采用竹笋皮和丝光改性竹笋皮为吸附材料,研究了二者对亚甲基蓝的吸附行为,评价二者对亚甲基蓝的吸附去除性能。采用扫描电镜、红外光谱和比表面积等方法对2种材料的形貌和结构进行表征;采用静态吸附法,以紫外-可见分光光度法为检测手段,探讨了pH值、反应时间、添加量以及亚甲基蓝初始浓度等因素对亚甲基蓝吸附能力的影响;采用Langmuir吸附等温模型对其进行热力学模拟研究,Lagergren准一级动力学方程和Ho准二级动力学方程对其进行动力学模拟研究。结果表明:1)与竹笋皮相比,丝光竹笋皮更易形成分子内氢键;表面含有大量紧密排列的孔隙和不规则的沟槽;比表面积为1.516 m2·g-1,高于未改性竹笋皮比表面积(1.425 m2·g-1)。2)在低酸度时亚甲基蓝基本不被吸附;当pH值从3增至8时,吸附量不断增大;当pH值达到8以后,吸附量达到最大且保持平衡。3)随着溶液中亚甲基蓝初始浓度的增加,到达平衡时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的饱和吸附量先是急剧增加,然后保持不变。4)当亚甲基蓝质量浓度仅为5 mg·L-1时,30 min就可达到吸附平衡,当亚甲基蓝质量浓度升至50和100 mg·L-1时,则需要60 min才可到达吸附平衡。5)对于初始质量浓度为100 mg·L-1的亚甲基蓝溶液,100 mg的丝光改性竹笋皮即可达到定量吸附。丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附动力学和热力学分别符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型。在pH 8、反应时间为60 min、材料用量为10 mg以及亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg·L-1时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的最大吸附容量可达25 mg·g-1,可有效去除水中亚甲基蓝。     

丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附研究

采用竹笋皮和丝光改性竹笋皮为吸附材料,研究了二者对亚甲基蓝的吸附行为,评价二者对亚甲基蓝的吸附去除性能。采用扫描电镜、红外光谱和比表面积等方法对2种材料的形貌和结构进行表征;采用静态吸附法,以紫外-可见分光光度法为检测手段,探讨了pH值、反应时间、添加量以及亚甲基蓝初始浓度等因素对亚甲基蓝吸附能力的影响;采用Langmuir吸附等温模型对其进行热力学模拟研究,Lagergren准一级动力学方程和Ho准二级动力学方程对其进行动力学模拟研究。结果表明:1)与竹笋皮相比,丝光竹笋皮更易形成分子内氢键;表面含有大量紧密排列的孔隙和不规则的沟槽;比表面积为1.516 m2·g-1,高于未改性竹笋皮比表面积(1.425 m2·g-1)。2)在低酸度时亚甲基蓝基本不被吸附;当pH值从3增至8时,吸附量不断增大;当pH值达到8以后,吸附量达到最大且保持平衡。3)随着溶液中亚甲基蓝初始浓度的增加,到达平衡时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的饱和吸附量先是急剧增加,然后保持不变。4)当亚甲基蓝质量浓度仅为5 mg·L-1时,30 min就可达到吸附平衡,当亚甲基蓝质量浓度升至50和100 mg·L-1时,则需要60 min才可到达吸附平衡。5)对于初始质量浓度为100 mg·L-1的亚甲基蓝溶液,100 mg的丝光改性竹笋皮即可达到定量吸附。丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的吸附动力学和热力学分别符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型。在pH 8、反应时间为60 min、材料用量为10 mg以及亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg·L-1时丝光改性竹笋皮对亚甲基蓝的最大吸附容量可达25 mg·g-1,可有效去除水中亚甲基蓝。     

羧甲基化沙柳木粉对水溶液中Pb~(2+)的吸附性能

以沙柳木粉(SPP)为原料,以无水乙醇、氢氧化钠、氯乙酸为反应试剂,通过对SPP醚化改性得到羧甲基化沙柳木粉(CMS)。采用透射电镜(TEM)、X线衍射(XRD)、X线光电子能谱分析(XPS)等表征手段对SPP和CMS的微观结构进行分析。考察吸附剂用量、Pb~(2+)溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度、Pb~(2+)溶液pH值等因素对SPP和CMS吸附Pb~(2+)性能的影响,研究SPP和CMS吸附Pb~(2+)的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,SPP经羧甲基化改性形成的CMS,表面变得疏松多孔,晶体结构发生了变化,羧甲基成功引入到了CMS中。当SPP和CMS的投加量分别为0.7g和0.5g,Pb~(2+)溶液初始浓度均为900 mg·L-1,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃,Pb~(2+)溶液pH值分别为5和4时,SPP和CMS对Pb~(2+)的吸附量最大,分别为30.64 mg·g-1和71.55mg·g-1。SPP和CMS对Pb~(2+)的吸附过程均更符合伪二级动力学模型和Freundlich等温线模型。     

碱性盐化条件下蒙脱石和伊利石对镉的吸附特征研究

通过吸附试验方法研究了碱性条件下蒙脱石和伊利石对镉的吸附特征以及可溶性无机盐对蒙脱石和伊利石吸附镉的影响.结果表明,碱性条件下两种粘土矿物(蒙脱石和伊利石)对镉的吸附行为受pH值、镉离子初始浓度、两种粘土矿物用量及反应时间等因素的影响;pH值对蒙脱石和伊利石吸附镉影响显著,当pH值从7增加到9时,蒙脱石和伊利石对镉的吸附量分别由5.26 mg·g-1和3.84 mg·g-1增加到7.24 mg·g-1和7.02 mg·g-1;随着两种粘土矿物用量的增加,相对吸附量有降低的趋势;吸附量随着反应时间的增加而增大,当反应时间超过6 h,吸附量不再增加,吸附趋于平衡.在pH9时,可溶性无机盐阳离子对粘土矿物的影响较大:同种无机盐阳离子对粘土矿物解吸镉的影响随着浓度的增加而增大,不同无机盐阳离子在相同浓度条件下,对粘土矿物解吸镉的影响依次为氯化铵>氯化钙>氯化钾>氯化钠;可溶性无机盐阴离子对粘土矿物解吸镉的影响复杂,氯化钠、硝酸钠促进蒙脱石和伊利石对镉的解吸,碳酸钠、磷酸钠、硫酸钠由于阴离子与镉离子结合产生沉淀,最终促进了对蒙脱石和伊利石对镉吸附.     

pH值和外加汞浓度对汞在棕土中的吸附-解吸动力学特征的影响

用平衡液吸附和Ca(NO3)2:溶液的解吸法,对棕土在pH 3～6.5,汞浓度0.2～8 mg·kg-i的吸附-解吸动力学进行了研究,以阐明pH和初始浓度对汞有效性的影响.结果表明,pH 6.5,浓度8 mg·kg-1条件下,60 min即可达到汞最大吸附量的93%;10 000min达最大解吸量的78.8%.解吸汞占吸附汞的比例随pH升高而升高,在浓度2 mg·kg-1,pH 3～6.5下,棕土解吸汞占吸附汞的比例为11%～37.4%.Freundlich方程为描述汞吸附-解吸动力学特征的最优模型,其次为Elovich方程.模拟的最大吸附量达84.3 mg·kg-1,在此以下,汞的吸附容量随外加汞浓度、时间的递增而升高.解吸速率随初始浓度增加而增加,随解吸时间的延长不断降低.这些结果表明,pH和外加汞浓度影响汞在棕土中的吸附-解吸动力学特征,从而影响在土壤介质中的迁移.