La改性羊粪生物炭吸附水体磷酸盐特性研究

为研发原料来源广泛和吸附性能高的磷酸盐吸附剂，在400、500、600℃和700℃高温热解法制备羊粪生物炭基础上，采用浸载法进行La改性，得到高效脱磷的La改性新材料。结果表明，500℃热解温度的La改性羊粪生物炭吸附性能最佳，Langmuir方程拟合的最大吸附量为56.35 mg·g^-1，达到或优于农林秸秆生物炭吸附水平。通过等温吸附方程和动力学方程推测吸附行为是单分子层的化学吸附。新材料在磷酸盐初始浓度小于100 mg·L^-1时，随浓度增加吸附量快速增大。即便溶液pH值在3~11较大范围内变动，新材料对磷酸盐去除能力仍然很高。通过表征分析表明材料吸附磷酸盐的机理主要为配体交换。本研究为羊粪的资源化利用提供了一种新方法，该方法制备工艺简单，获得的材料吸附量高达58.33 mg·g^-1，为同类生物炭材料的制备提供一定的参考。     

野鸭湖湿地土壤对正磷酸盐的吸附特性及机理分析

以北京市野鸭湖湿地为研究对象,对湿地土壤吸附正磷酸盐的吸附动力学、等温吸附特性、吸附影响因素和吸附机理进行了分析。结果表明:湿地土壤对水中正磷酸盐的吸附在5 h后基本达到平衡;Langmuir交叉型吸附等温式可较好地描述土壤对正磷酸盐的等温吸附过程;水体pH值对土壤吸附正磷酸盐具有显著影响,pH值在8左右时,吸附量最大;土壤对正磷酸盐的吸附量随水中有机质浓度的升高而增加,有机质质量浓度为100 mg/L时,吸附量最大,3#、5#和7#土壤样品的吸附量分别比有机质浓度为0时增加了37.81%、35.52%和64.98%。此外,对吸附正磷酸盐前后的土壤样品进行了X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析,结果表明,土壤中的高岭石是影响土壤吸附正磷酸盐的主要成分。      

水铁矿对As(Ⅲ)的吸附性能的研究

以人工合成的水铁矿为吸附材料,研究水铁矿对三价砷离子的吸附特征,探索试验过程中吸附剂的添加量、温度、pH值等因素对吸附效果的影响.结果表明,用Langmuir和Freundlich方程都可以很好的拟合吸附量与三价砷初始浓度之间的关系,其相关系数均可达到显著水平;水铁矿对三价砷的去除率最高可达99.5％;35℃下的吸附量均比25℃大;水溶液的pH值对水铁矿吸附三价砷有很重要的影响,pH＜8时吸附量与吸附率随着pH上升而增加,pH=8时达到最大,pH＞8时,其吸附量与吸附率随pH上升而降低.     

改性花生壳对水中磷的吸附特性

采用环氧氯丙烷、乙二胺和三乙胺等对花生壳进行化学改性,研究改性花生壳的性能指标(元素分析、红外、等电点分析),并考察其对水中磷酸盐的吸附性能。结果表明,改性花生壳粉内引入带正电荷的胺基基团,可以明显提高对磷酸盐的吸附性能;磷酸盐溶液浓度、pH值、吸附时间、温度对吸附性能影响较大,吸附反应是一个放热过程,温度下降有利于吸附,吸附符合Freundlich等温吸附模型,吸附过程符合准二级动力学方程且液膜扩散是主要控速步骤;改性花生壳对PO_4~(3-)(P)的最大吸附量为43.87 mg/g。     

向日葵秸杆对铜离子的吸附特征研究

[目的]以寻求廉价而高效的生物吸附材料为目的,研究向日葵秸杆对铜离子的吸附性能。[方法]以向日葵秸杆为主要原料,对含Cu2＋的模拟废水进行了吸附试验。[结果]吸附作用受pH值影响明显,在pH值为6.00时,吸附量最大;向日葵秸杆吸附量随温度的升高而增大,Freundlich方程更适合描述Cu2＋在向日葵秸杆上的吸附行为;对吸附热力学参数ΔG、ΔS、ΔH的计算表明,吸附反应具有自发性、吸热特性。[结论]向日葵秸杆是一种优良的处理铜离子废水的生物材料。     

锆改性沸石活性覆盖控制重污染河道底泥氮磷释放研究

通过实验考察了锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附去除作用,并考察了锆改性沸石活性覆盖控制底泥溶解性磷酸盐和铵释放的效率。锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附能力随pH值的增加而降低：当pH值由4增加到5时,锆改性沸石对水中铵的吸附能力增加;当pH值 5~8时,对铵的吸附能力较高;当pH值由8增加到10时,对铵的吸附能力下降。锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附动力学满足准二级动力学模型,并且对磷酸盐和铵的吸附速率比较快。Langmuir和Freundlich等温吸附模型可以用于描述锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附平衡数据,根据Langmuir模型计算得到的锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的最大吸附量分别为7.75 mg·g-1和9.59 mg·g-1（pH 7和25 °C）。锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除率随锆改性沸石投加量的增加而增加,其吸附水中磷酸盐的主要机制是配位体交换,吸附水中铵的主要机制是阳离子交换。被锆改性沸石所吸附的磷酸盐大部分（82.5%）以较为稳定形态磷（NaOH-P）存在,低溶解氧条件下不容易重新被释放出来。吸附磷酸盐后锆改性沸石中水溶性磷（WSP）、易解吸磷（RDP）和NaHCO3可提取态磷（Olsen-P）含量非常低,藻类可利用磷（AAP）含量仅占总磷含量的29%左右。低溶解氧条件下,重污染河道底泥会释放出大量的溶解性磷酸盐和铵,锆改性沸石活性覆盖则不仅可以使上覆水中的溶解性磷酸盐浓度控制到很低的水平,而且可以明显降低铵由底泥向上覆水迁移的速率。上述实验结果表明,锆改性沸石适合作为一种活性覆盖材料用于控制底泥溶解性磷酸盐和铵的释放。     

天然及改性沸石对磷酸盐的吸附研究

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)和无机盐为改性剂,考察了有机及无机改性对天然沸石磷酸盐吸附性能的影响.结果表明,表面改性后的沸石对磷酸盐的吸附效率显著提高,其吸附量为有机改性沸石＞无机改性沸石＞天然沸石.3种沸石对磷酸盐的吸附均符合Freundlich方程.沸石对磷酸盐的吸附分为快吸附和慢吸附,其中快吸附时间约为30 min.当磷酸盐初始质量浓度≤10 mg/L时,改性沸石对磷酸盐的去除率较高.     

蒙脱石对喹诺酮类抗生素的吸附平衡及动力学特征

以蒙脱石为吸附剂进行水中2种喹诺酮类抗生素（环丙沙星和诺氟沙星）的静态吸附试验，考察初始浓度、pH值和阳离子强度对吸附性能的影响.结果表明，蒙脱石对环丙沙星和诺氟沙星的吸附过程均符合二级反应动力学方程，吸附速率常数分别为0.063和0.024 kg·mg-1·h-1环丙沙星和诺氟沙星的吸附等温线均能较好地符合Freundlich方程，且lgKf值较大，具有较强的吸附能力.当溶液pH值小于环丙沙星和诺氟沙星的pKa2值时，具有较高吸附量；大于pKa2值时，吸附量急剧下降.环丙沙星和诺氟沙星阳离子以及兼性离子均可被蒙脱石吸附，在高pH值条件下，阴离子与蒙脱石表面络合可能是蒙脱石吸附去除环丙沙星和诺氟沙星的主要作用机制.Ca2+对吸附有重要影响，其浓度越高，环丙沙星和诺氟沙星的吸附量越低.     

落叶松单宁原位固化及其对AU(Ⅲ)吸附性能的研究

以富含单宁的落叶松树皮为原料制备吸附材料,研究了该吸附材料对水溶液中Au(Ⅲ)的吸附特性.结果表明:以甲醛作为交联剂可以实现落叶松树皮中单宁的原位固化;当温度为303 K,pH=4.0,Au(Ⅲ)的初始浓度为5223 mg/L时, 该吸附材料对Au (Ⅲ)的平衡吸附量达到Au(Ⅲ)1 821.9 mg/g,而且平衡吸附量随温度的升高进一步增大.pH对吸附容量的影响较大,最佳pH 为4.0.该吸附材料对Au(Ⅲ)的吸附平衡符合Langmuir方程,吸附动力学可以用拟二级速度方程来描述.固定床吸附实验表明,当原料液的浓度为Au(Ⅲ)239.2 mg/L,流出液的体积约为117个床层体积时才达到穿透点.分析表明,原位固化落叶松单宁对Au(Ⅲ)的吸附为氧化-还原吸附.      

土壤富里酸对镉的吸附特征与影响因素的研究

采用改进的连续电位滴定法，研究了土壤富里酸对重金属镉吸附量的主要影响因素。结果表明：富里酸溶液的pH值升高，吸附量增加；富里酸浓度升高，吸附量降低；pH值升高、富里酸浓度增大，吸附率增大。吸附量和pH值之间的关系可用自然对数方程进行拟合．同时富里酸浓度越小、镉离子浓度越高，方程的斜率越大，说明吸附量的大小同时与二者密切相关。分别用Linear方程、Fruendlich方程和Langmiur方程对富里酸一镉的吸附等温线进行拟合，结果发现，pH值大于5．0时，上述方程拟合均较好；pH值小于5．0时，只能用Langmiur方程拟合。富里酸对镉的吸附系数随着pH值的升高而降低。     

镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除性能

采用镧氢氧化物对天然沸石进行改性,通过实验研究了该镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除性能,并探讨了相关的去除机制,结果表明,镧改性沸石对水中的磷酸盐和铵具有很好的去除能力。准二级动力学模型适合描述镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附过程。镧改性沸石对水中磷酸盐的吸附平衡数据较好地满足了Langmuir等温吸附模型。镧改性沸石对水中铵的吸附平衡数据较好地满足了Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型。镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除过程属于自发的、吸热的及熵增加的过程。当pH由3逐渐增加到10时,镧改性沸石对水中磷酸盐的去除能力逐渐下降;当pH由10增加到12时,对磷酸盐的去除能力明显下降。当pH位于3～7时,镧改性沸石对水中铵的去除能力较高;当pH由7逐渐增加到12时,对铵的去除能力逐渐下降。镧改性沸石对水中磷酸盐的去除能力不受离子强度的影响,亦不受共存的Cl-、HCO3-和SO42-等阴离子的影响。镧改性沸石对水中铵的去除能力不受共存的Mg2+的影响,而受共存的Ca2+、Na+和K+的影响较大。镧改性沸石对磷酸盐的吸附机制包括静电吸引作用、配位体交换和路易斯酸碱反应。镧改性沸石去除水中铵的主要机制为阳离子交换作用。     

采用空穴阻挡层提高有机太阳电池效率的研究

为研究BCP对有机太阳电池的影响,制备了含BCP层的体相异质结电池,器件结构为：ITO/PEDOT：PSS/P3HT＋PCBM/BCP/LiF/Al。结果表明：BCP层起到了空穴阻挡和电子传输的作用,器件性能随着BCP层厚度的不同而变化,当BCP厚度为6nm时,其性能最好。     

改性高岭土对水中磷的吸附行为研究

[目的]探讨改性高岭土吸附磷的规律和最佳吸附条件。[方法]先取一定量的高岭土加入含Al3＋和Mg2＋的溶液,制备成改性高岭土,然后在6mg/LKH2PO4的水溶液中,加入改性高岭土,恒温振荡一定时间,静止过滤,分析滤液中磷的含量,计算磷去除率,研究pH值和改性高岭土用量对磷吸附处理效果的影响以及吸附时间对磷去除时间的影响。[结果]改性高岭土对磷具有较好的吸附去除效果,其最佳吸附条件为：pH值为5～7,反应时间控制在30min,吸附剂的合适投加量为4g/L,在此条件下,磷的去除率超过80%。改性高岭土对磷的吸附符合Langmuir吸附等温线,以化学吸附为主。[结论]改性高岭土吸附磷效果好,运行操作稳定,吸附磷后的高岭土还可作为农田肥料,实现了废水治理和污染物磷资源化的双重目的。     

微波加热硝酸氧化改性稻壳基生物质炭对Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的吸附作用

通过研究四种改性生物质炭吸附重金属离子Pb(Ⅱ)和阳离子型染料亚甲基蓝的动力学效应、等温吸附效应、溶液初始pH效应和共吸附效应,探讨微波辅助加热在生物质炭氧化改性中的作用。结果表明,改性稻壳基生物质炭能够有效吸附Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝,吸附容量显著高于初始生物质炭。Langmuir方程和Freundlich方程能很好地拟合改性稻壳基生物质炭吸附Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的等温数据(R20.90)。改性生物质炭吸附Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的动力学研究显示,改性稻壳基生物质炭对Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的吸附主要发生在前2 h内,吸附过程符合伪二级动力学模型。随着溶液中pH的增大,Pb(Ⅱ)的去除率迅速增加,并在pH6时达到最大,亚甲基蓝的去除率在实验pH范围内也随pH缓慢上升,在pH为8~9时达到最大并逐渐趋于平衡。Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的共吸附效应表明,随着摩尔比值[MB/Pb(Ⅱ)]的增大,亚甲基蓝抑制了改性稻壳基生物质炭对Pb(Ⅱ)的吸附。微波加热硝酸氧化改性显著提高600℃热裂解生物质炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能和300℃热裂解生物质炭对亚甲基蓝的吸附性能。     

蓖麻秸秆对铅、汞、镍和镉的吸附特征

以蓖麻秸秆粉末为吸附剂,采用批量平衡法,研究固液比、pH、重金属离子初始质量浓度对蓖麻秸秆粉末吸附Pb,Hg,Cd和Ni离子的影响,探讨蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的等温吸附和吸附动力学特征。结果表明:Langmuir、Freundlich和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb的吸附,Langmuir和Temkin模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Hg和Cd的吸附,Langmuir模型能更好地描述蓖麻秸秆粉末对Ni的吸附;蓖麻秸秆粉末对4种重金属离子的最大吸附量分别是209.60、129.41、62.78和25.86mg/g;准一级动力学、准二级动力学和叶洛维奇方程能很好地描述蓖麻秸秆粉末对Pb,Hg,Cd和Ni离子的吸附过程。蓖麻秸秆粉末可用于处理多种重金属离子污染的废水。     

水合氧化铈负载沸石对含磷废水的深度处理

通过浸渍-焙烧-浸渍活化处理方法制备水合氧化铈负载天然沸石（HCO—Mz）吸附剂,探讨了该吸附剂对水中磷的吸附性能．研究表明,当Ce（VI）离子浓度为0．050mol／L,在硫酸溶液中加热浸渍,干燥后400℃高温焙烧处理,再经稀硫酸加热活化,80～100℃干燥后制得的HCO-Mz吸附剂,其理论负载铈量m（水合氧化铈）／m（沸石）约为172．5mg／g．采用本研究方法制得的HCO—MZ吸附剂可在pH值为4—8的范围内使用,其吸附行为可很好地采用Langmuir等温方程式进行描述．在室温、磷初始质量浓度为30mg／L、HCO—MZ投加量为30．0g／L的实验条件下得到的磷去除率可达99％,对磷的吸附容量约为0．99mg／g,适用于工业污水处理和生活污水的深度除磷．     

贝壳粉对Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

为了研究贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能及最佳吸附条件,采用静态吸附实验研究了Cd~(2+)初始浓度、吸附剂用量、温度、pH、吸附时间以及离子强度对贝壳粉吸附Cd~(2+)性能的影响。结果表明:在不同Cd~(2+)初始浓度下,随着吸附剂用量的增加,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附量呈现出先强烈吸附后逐渐缓和的趋势,符合准一级动力学模型和准二级动力学方程。Temkin和Langmuir模型均能较好地描述贝壳粉对Cd~(2+)的等温吸附过程,约30 min达到平衡,为自发的吸热反应,最大饱和吸附量为161.75 mg·g~(-1)。随着溶液pH值增加,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能也随之增大,当pH≥5时趋于稳定。随着Ca~(2+)和Mg~(2+)浓度增大,贝壳粉对Cd~(2+)的吸附性能逐渐减弱,最大降幅分别达到15.19%和14.44%。     

蒙脱石-壳聚糖复合物对磷吸附性能的研究

为探究蒙脱石-壳聚糖复合物对水体中磷(P)的吸附性能和应用前景,将壳聚糖加载于蒙脱石,通过X射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱表征该复合物结构,并通过静态吸附实验研究其对磷的吸附行为。结果表明,饱和吸附的壳聚糖能插层蒙脱石层间形成复合物;随pH从2增加到6,P在复合物上的吸附量增加,并在pH 6时达到最大吸附量16.15 mg·g~(-1),随着pH继续增加至9,吸附量减少至9.05 mg·g~(-1);P在复合物上约3 h达到吸附平衡,动力学吸附结果拟合准二阶方程较好,说明化学吸附为速率控制阶段;复合物对P的吸附为自发放热反应,在20~40℃范围内随温度上升,吸附量减少;等温吸附拟合Langmuir方程最佳,拟合最大吸附量为16.36 mg·g~(-1),pH 6条件下,复合物对P的吸附为均质吸附。该研究结果说明蒙脱石-壳聚糖复合物具有吸附P的应用价值。     

坡缕石负载阴-阳表面活性剂对甲基橙的吸附行为

[目的]制备坡缕石负载阴阳表面活性剂吸附剂,考察对水中甲基橙的吸附行为。[方法]以阴、阳离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）和十六烷基三甲基溴化铵（HDTMAB）复配改性坡缕石,制备了坡缕石负载阴阳表面活性剂吸附剂,并用红外光谱进行了表征。研究了甲基橙在阴一阳离子有机坡缕石上的吸附行为,重点考察了阴-阳离子表面活性剂的配比、表面活性剂的用量、吸附剂用量、DH值、温度、时间、浓度对废水中甲基橙的去除效果的影响。[结果]该吸附剂可以较好地去除废水中的甲基橙,它对甲基橙的最大吸附量为121．77mg／g,最大去除率为98．75％。采用Freundlich方程和Langmuir方程对等温吸附过程进行了拟合。热力学函数计算表明,吸附剂甲基橙的吸附是自发的放热过程,吸附热和熵变分别为-8．80kJ／mol和-18．01J／（mol·K）,吸附自由能随温度的升高而升高。[结论]该试验制得的吸附剂具有吸附量大、价格低廉、制备工艺简单及环境友好等特点。     

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中磷的去除效果

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中的磷有较好的去除效果,当初始磷浓度低于200 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近100％;当初始磷浓度为800 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近60％.炉渣对磷的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,相关系数均达显著水平.Langmuir吸附等温线模拟炉渣的吸附磷性能优于Freundlich模型,根据Langmuir方程计算出炉渣对磷的理论饱和吸附量为26 162 mg/kg.炉渣对磷的吸附受pH值的变化影响不大,磷的解析率低,且其重金属浸出浓度低,环境安全性能优良.综上所述,生活垃圾焚烧炉渣是一种较为理想的除磷吸附剂.