磁性纤维素／Fe3 O4／活性炭复合材料吸附刚果红性能研究

采用NaOH/硫脲/尿素混合水溶液低温溶解的绿色工艺快速溶解纤维素,并以纤维素、Fe3O4、活性炭为原料制得磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂,运用XRD、SEM、TGA等技术手段对其进行了全面表征。将刚果红溶液作为目标污染物,考察了吸附剂投加量、溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了探讨。结果表明,增大溶液初始浓度能有效提高吸附量;去除率随着吸附剂投加量的增加而提高。磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂对刚果红偶氮染料的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤。吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行。     

纳米SiO_2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色研究

[目的]评估纳米SiO2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色效果。[方法]研究不同吸附剂、复合膜投加量、甲基橙初始浓度、pH值、无机盐类等条件对甲基橙脱色效果的影响。[结果]在复合膜质量浓度为1 g/L条件下,对10 mg/L、pH为2.88的甲基橙的最高脱色率可达100%。无机盐类（Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、CO32-）对脱色效果都具有较强的抑制作用;拟二级动力学模型能很好地描述整个吸附过程,分子内扩散模型是其中一个限速步骤;吸附等温线符合Langmuir模型。[结论]将壳聚糖负载于纳米SiO2表面,对壳聚糖吸附甲基橙具有一定的促进作用,可提高壳聚糖的利用价值。     

磁性斜发沸石对溶液中Pb2+的吸附性能

利用磁性斜发沸石作吸附剂,考察了含背景电解质溶液初始pH、吸附剂投加量、Pb2+初始浓度、吸附时间等对其吸附Pb2+的影响,通过动力学模型和等温吸附模型探讨了磁性斜发沸石吸附Pb2+可能的作用机制.结果表明,磁性斜发沸石能够有效去除水体中的Pb2+,最大吸容附量达136.1 mg/g.磁性斜发沸石对Pb2+的吸附平衡时间为48h,溶液pH =6.0左右时,吸附剂投加量增大有利于Pb2+的去除;随着溶液中NaNO3背景电解质浓度增大,磁性斜发沸石对Pb2+的吸附量显著降低;吸附行为符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型.推测磁性斜发沸石对Pb2+的吸附既有物理吸附又有化学吸附.     

壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

[目的]研究壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对染料亚甲基蓝的吸附性能。[方法]将粉末活性炭(PAC)与交联壳聚糖(C-CTS)复配,制成一种复合吸附剂用于吸附染料亚甲基蓝,并进行了吸附过程的动力学和等温线研究。[结果]制备复合吸附剂的最佳条件:壳聚糖/活性炭的复配比为1∶3,交联剂戊二醛(50%)的加入量是5 ml/g(壳聚糖),温度是70℃,交联时间是2 h;壳聚糖/活性炭复合吸附剂对亚甲基蓝的最佳吸附条件为:吸附温度为50℃,吸附剂的投入量为0.5 g/100 ml(20 mg/L亚甲基蓝溶液),吸附时间为2 h。此时,亚甲基蓝的去除率可达97%以上,以NaOH对吸附剂再生的效果良好。对该吸附过程的动力学研究表明,该吸附过程符合二级动力学方程;吸附等温线研究表明,该吸附过程符合Freundlich模型。[结论]该研究可为含亚甲基蓝染料废水的处理提供参考,具有一定的现实与理论意义。     

Sr－Fe－壳聚糖磁性纳米微球对亚甲基蓝的吸附效果

[目的]研究Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球对亚甲基蓝的吸附效果。[方法]以SrFe_(12)O_(19)为内核、壳聚糖为外壳,制备了Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球,将其用于对亚甲基蓝的吸附,并探讨了吸附时间、染料初始浓度、吸附剂投量、pH、温度等对吸附效果的影响。[结果]Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球吸附过程基本在30 min内完成,且吸附率均达到96.3%;磁球对MB的吸附有较好的pH和温度适应性,在中性偏碱范围内(pH 7~11),25~50℃时,吸附率均保持96.0%以上;染料初始浓度为10~30 mg/L时,磁球吸附率随初始浓度的增加有轻微下降,但仍保持在95.2%以上;在染料初始浓度为30 mg/L时,磁球最佳投量为1.00 g/L,吸附率为97.4%;Sr-Fe-壳聚糖磁性纳米微球对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准二级动力学方程特征。[结论]该研究为染料废水的吸附处理提供了一种新的材料与方法。     

壳聚糖交联改性荔枝皮小球对Cr（Ⅵ）的吸附研究…

以NaOH改性的荔枝皮和壳聚糖为原料,在适当的吸附时间、搅拌速率和pH条件下,采用滴加成球的方法制备一种新型的重金属吸附剂——壳聚糖交联改性荔枝皮小球。通过其对Cr(Ⅵ)的吸附试验,研究了Cr(Ⅵ)溶液初始浓度、初始pH、吸附时间、壳聚糖交联改性荔枝皮小球的投加量对吸附量的影响;通过吸附动力学、吸附等温线、扫描电镜和红外光谱研究其吸附机理。结果表明:(1)壳聚糖交联改性荔枝皮小球对Cr(Ⅵ)的吸附最佳条件为:初始浓度为120 mg/L,初始pH值为1,吸附溶液体积与壳聚糖交联改性荔枝皮小球投加量的比是100 m L∶0.2 g,吸附时间为240 min。(2)通过吸附动力学研究,发现其符合准二级动力学模型,基本符合准一级动力学模型。(3)通过吸附等温线研究,发现其符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子层,在室温下,最大的吸附量可达到108.7 mg/g。(4)扫描电镜结果显示壳聚糖交联改性荔枝皮小球吸附前比吸附后表面粗糙,孔隙多。(5)通过红外光谱分析得出,壳聚糖交联改性荔枝皮小球中含有壳聚糖与改性荔枝皮中绝大多数的官能团,起主要吸附作用的官能团是羟基和酰胺基。     

磁性碳纳米管吸附去除水中蒽的研究

利用化学共沉淀方法制备了磁性多壁碳纳米管,研究了磁性多壁碳纳米管对水中蒽的吸附行为及pH值、离子强度、腐殖酸等因素的影响.结果表明,在弱酸性条件下其吸附效率最高,离子强度对吸附的影响较小,腐殖酸在低浓度时抑制蒽的吸附,高浓度腐殖酸则可以促进吸附;蒽的吸附过程符合准二级动力学方程;磁性多壁碳纳米管对蒽的吸附率超过98%,最大吸附量可达到95.2mg/g,能有效地去除水中的蒽.     

皂化虎杖药渣对铜离子(Cu~(2+))的吸附性能

以废弃的虎杖药渣为原料,经乙醇、氢氧化钠处理,得到皂化虎杖药渣生物吸附剂,将其用于对重金属铜离子(Cu~(2+))的吸附研究。采用扫描电镜对皂化虎杖药渣进行表征,并考察吸附剂投加量、溶液p H值、初始Cu~(2+)浓度、吸附温度与时间对吸附性能的影响。此外,研究吸附动力学、等温吸附模型以及吸附剂的循环再生性能。结果表明,虎杖药渣经过皂化处理后表面变得疏松多孔,在吸附剂投加量5.0 g/L、溶液p H值5.5、初始Cu~(2+)浓度50 mg/L、吸附温度30℃、吸附时间120 min的条件下,皂化虎杖药渣对Cu~(2+)的吸附率达87.2%。吸附剂对Cu~(2+)的吸附符合准二级动力学模型,等温吸附符合Langmuir模型,根据Langmuir模型计算可知,30℃时饱和吸附量为34.482 mg/g。解吸再生试验表明,吸附剂可以再生重复使用4次。     

质子化交联壳聚糖颗粒对水体中硝酸盐的吸附去除作用

以活性炭、交联壳聚糖、质子化交联壳聚糖作为吸附剂,对污水中的硝酸盐进行吸附去除,研究了振荡吸附时间、质子化时间、吸附剂投加量和不同转速等对吸附效果的影响。结果表明,在质子化时间60 min,吸附时间60 min,振荡转速90 rpm,壳聚糖投加量为0.1 g左右的条件下,质子化交联壳聚糖对硝酸盐浓度为20 mg/L的污水的硝酸盐去除效果最好,去除率可达80.74%。对试验数据运用相关数学模型拟合发现,吸附过程符合二级反应动力学,线性相关系数为0.999 8。     

电气石对溶液中Sr~(2+)的吸附行为研究

采用静态吸附法研究电气石对水溶液中Sr~(2+)的吸附行为,考察溶液初始pH、电气石投加量、吸附时间和Sr~(2+)初始浓度对吸附的影响,并分析吸附过程中反应动力学和等温吸附规律。结果表明,电气石能够有效去除水体中的Sr~(2+),最大吸附容量为2.87 mg/g。电气石粉体对Sr~(2+)的吸附平衡时间为40 min、吸附剂投加量增大、溶液p H 8.5时有利于Sr~(2+)的去除;电气石对Sr~(2+)的吸附动力学行为可用准二级动力学模型来描述,吸附过程存在化学作用且步骤可控;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。电气石对Sr~(2+)的吸附既存在物理吸附,又存在化学吸附。     

混酸预处理多壁碳纳米管吸附Cr~(3+)性能的影响

采用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行处理,并考察了溶液浓度、pH值、时间、共存离子、不同洗脱剂等因素对混酸处理前后多壁碳纳米管吸附Cr3+离子性能的影响。实验结果显示:吸附量随时间和pH值增加而增大,且混酸处理后增加效果更加明显;吸附过程符合Freundlich等温吸附模型;0.5 mol/L HCl和0.1mol/L EDTA对吸附后MWCNTs解吸率均>80%。对混酸处理前后的多壁碳纳米管进行TEM、Zeta电位I、R、分散性测试表征。结果显示:混酸处理MWCNTs后,使其孔容、比表面积、表面基团数量及水溶性均有所增加,这可能是处理后MWCNTs吸附能力提高的主要原因。     

磁性花生壳活性炭处理亚甲基蓝模拟染料废水

[目的]以经济、环保的磁性花生壳活性炭为吸附剂,研究其对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。[方法]对吸附剂用量、吸附时间、染料初始浓度、溶液pH及温度等因素进行综合考察,确定最佳吸附条件。[结果]最佳吸附剂用量为0.4 g/L,吸附过程不受溶液pH影响。过程与准二级动力学模型基本相符(R~20.988)。吸附等温线与Langmuir等温方程的契合度最高(R~20.986)。[结论]磁性花生壳活性炭是一种有前途的染料废水处理生物材料。     

牡蛎壳对甲基橙的吸附

研究牡蛎壳对甲基橙的吸附特性,并进行吸附影响因素的优选实验.结果表明:在初始浓度为50 mg.L-1,吸附温度35℃,牡蛎壳粉投加量0.1 g,吸附时间120 min的条件下,甲基橙去除率达到74.2%,吸附量为18.6 mg·g-1.吸附过程符合Langmuir吸附等温式,即Ce/qe=0.0148 Ce+0.5496,35℃下的饱和吸附量为67.57 mg·g-1.     

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。     

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.      

添加黑炭土壤对诺氟沙星吸附行为的影响

[目的]研究添加黑炭的土壤对诺氟沙星吸附行为的影响。[方法]通过燃烧油菜秸秆制得黑炭,再通过批平衡法研究添加黑炭土壤对诺氟沙星的吸附作用。[结果]黑炭具有较大的表面积,且含有C、H和O等元素;当吸附剂与溶液的比例为1∶300时,吸附剂对诺氟沙星的吸附平衡时间为6 h;在不同浓度下,吸附剂对诺氟沙星的吸附符合Langmuir方程和Freundlich方程。[结论]黑炭的添加可以明显提高吸附能力和吸附容量。     

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。     

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%。