改性板蓝根药渣对铅离子吸附性能研究

利用Na OH浸泡预处理、Na Cl O溶液氧化改性板蓝根药渣对含铅废水的处理进行了研究。考察了吸附剂投加量、初始Pb2+浓度、p H、吸附时间及温度对改性板蓝根药渣吸附Pb2+的影响。结果表明,对50 m L50 mg/L的含铅废水,在投入0.15 g改性板蓝根时,吸附率达到最大(92.1%),吸附容量达到最高(15.25mg/g)。随着Pb2+初始浓度的增大,吸附容量逐渐增大,初始浓度增加到50 mg/L时达到平衡。p H对Pb2+的去除有重要影响,最佳p H是6,去除率达到92.7%。当吸附时间为3 h时,吸附过程达到平衡。改性板蓝根药渣对铅的吸附率在30℃时最高,为92.3%。Langmuir模型对改性板蓝根药渣吸附铅离子有更好的拟合效果,表明板蓝根药渣对Pb2+的吸附属于单层吸附,最大吸附量可达15.8 mg/g。吸附过程可以用准二级动力学模型描述。     

改性山核桃外果皮对孔雀石绿的吸附性能研究

以改性山核桃外果皮为吸附剂,考察p H值、吸附剂用量、温度等对孔雀石绿(MG)吸附性能的影响及吸附动力学、热力学性质。结果表明,在改性山核桃外果皮用量为1.0 g/L、初始孔雀石绿浓度50 mg/L、吸附温度298 K、吸附时间360 min及保持溶液原始p H值条件下,MG去除率可达99.09%;改性山核桃外果皮对MG的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,是一个自发进行的放热过程。     

锰改性玉米秸秆生物炭吸附去除1,4-苯醌

采用恒温批处理平衡法研究生物炭热解温度、吸附剂质量、吸附质溶液初始p H值对锰改性玉米秸秆生物炭吸附1,4-苯醌的影响,并进行了动力学和热力学分析。经Mn SO4改性的玉米秸秆生物炭明显提高了对1,4-苯醌的吸附去除能力,同时热解温度的升高能大幅度提高其吸附能力,当吸附剂质量为20 mg时,1,4-苯醌的吸附量和去除率为最佳值。p H=8.0时吸附量最高,达到75.977 mg/g。准二级动力学模型能够更好地描述该吸附过程,其控制步骤为化学吸附。等温吸附试验结果表明,锰改性玉米秸秆生物炭吸附1,4-苯醌的机理主要以多分子层吸附为主,伴随表面单分子层吸附。     

硅藻土改性木质陶瓷的制备及对四环素的吸附性能

以玉米秸秆、硅藻土、酚醛树脂为主要原料,经研磨、热压成型、真空煅烧,制备硅藻土改性木质陶瓷。借助扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD),对材料的结构和性能进行了表征。研究了吸附剂投加量、污染物溶液的初始浓度和p H值对木质陶瓷吸附四环素的影响,并进行了热力学分析研究。研究结果表明:经硅藻土改性的木质陶瓷内部有大量孔洞,以石英晶像为主。当反应溶液p H=3、吸附剂的投加量为500 mg时,硅藻土改性木质陶瓷对四环素的吸附效果最佳,去除率达到84%。Freundlich、Redlich-peterson和Koble-Corrigan等温吸附方程都能较好地描述样品对四环素的吸附特征。     

改性烟末生物质吸附剂对水中NO3-的吸附特性与机理

为探究改性烟末生物质吸附剂对水中NO_3~-的吸附机理,以烟末为原料,通过吡啶催化法改性制备改性烟末生物质吸附剂(Modified Tobacco Powder Biomass Adsorbents,MTPBA),吸附水中的NO_3~-。根据X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对MTPBA的表征分析,结果显示:烟末改性后,表面Zeta电位、孔隙结构和纤维素上官能团的变化有利于吸附NO_3~-。采用静态吸附实验方法,研究MTPBA对水中NO_3~-的吸附特性,结果表明:当NO_3~-初始浓度为30 mg·L~(-1),MTPBA投加量为4.0 g·L~(-1),溶液p H=6.68,吸附时间为30 min时,MTPBA对水中NO_3~-吸附效果最佳。吸附过程与准二级动力学模型(R20.99)、Langmuir和Freundlich等温模型(R20.92)能较好地拟合,Langmuir拟合结果表明:MTPBA对水中NO_3~-有较高的吸附容量(Qmax=28.458 mg·g~(-1)),优于改性蒙脱石和生物炭。研究表明:MTPBA具有较高的吸附容量,优于改性蒙脱石和生物炭,其对NO_3~-的吸附机理以与叔胺基团的静电及离子交换吸附为主,多孔结构材料的物理吸附并存。     

水热氢氧化钾改性花生壳对染料的吸附性能

为了实现花生壳的资源化利用,以氢氧化钾为活化剂,采用水热法制备了改性花生壳吸附剂,并将其用于罗丹明B染料的吸附,旨在达到以废治废的目的。通过正交试验对水热改性温度、时间和改性剂浓度进行优化,采用扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对吸附剂进行表征,并考察了吸附剂投加量、初始浓度及p H值对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,在水热温度453 K、反应时间10 h、氢氧化钾质量分数2%条件下制备的改性花生壳对罗丹明B的吸附量最高;罗丹明B初始浓度为5 mg·L~(-1)、吸附剂投加量为1.5 g·L~(-1)、吸附时间120 min的条件下,对罗丹明B染料吸附率最高达93.50%。改性花生壳吸附剂对罗丹明B的吸附动力学过程符合伪二级动力学,Langmuir吸附等温方程能更好地描述吸附过程,主要为单分子层吸附,并且吸附热力学参数ΔH0、ΔG0,表明该吸附过程是一个自发吸热过程,以物理吸附为主。     

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。     

竹炭—壳聚糖复合吸附剂的制备及其性能

以竹炭为载体,使壳聚糖和海藻酸钠两者通过静电作用在竹炭表面形成聚电解质膜,制得竹炭—壳聚糖复合型吸附剂.用SEM、FT-IR对其进行形貌观察和结构表征,并研究了该吸附剂对酸性红B溶液的吸附性能.结果表明:竹炭、壳聚糖和海藻酸钠三者的相容性较好,竹炭—壳聚糖复合吸附剂具有良好的韧性;在温度为4-15℃,pH值为3.5时,吸附效果较好;当复合吸附剂中竹炭∶壳聚糖∶海藻酸钠的配比为4∶0.54∶0.06时,复合吸附剂对酸性红B(其质量浓度为400 mg.L-1)的饱和吸附量约为397 mg.L-1.     

改性脐橙皮对罗丹明B的吸附性能

用磷酸和微波改性法制备脐橙皮改性吸附剂,以未改性脐橙皮作为对照,研究改性吸附剂吸附印染废水中罗丹明B的性能,考察吸附剂用量、吸附温度、pH值、吸附时间、罗丹明B初始质量浓度对吸附性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(SIR)表征脐橙皮改性前后的形貌特征和结构特点.结果表明,当吸附温度为30℃、pH值为7时,加入0.100 g吸附剂于35 mL质量浓度为50 mg/L的罗丹明B溶液中吸附120 min,改性后的吸附率由改性前的8.75％提高到93.36％.扫描电子显微镜和红外光谱表征结果显示,改性吸附剂疏松多孔,暴露了更多活性基团,并发生结构改变.吸附过程符合Langmuir、Fredunlich吸附等温式,符合准二级动力学模型.综合比较可知,改性脐橙皮渣具有更好的吸附性能,是一种具有潜在利用价值的生物质吸附剂.     

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。     

Fe(Ⅲ)负载改性核桃壳对Cu2+吸附研究

该研究采用农林废弃物核桃壳以及Fe(Ⅲ)改性的核桃壳作为吸附剂,对模拟废水中的Cu~(2+)进行吸附去除,并且考察了水样初始p H、吸附剂投加量、Cu~(2+)初始浓度、吸附时间等因素对Cu~(2+)吸附效果的影响,确定最佳吸附参数,并进行了吸附动力学和吸附等温线的分析。结果表明:当水样初始p H 5.0、吸附剂投加量0.05g,Cu~(2+)初始质量浓度200mg/L,吸附时间120min,在此条件下50m L水样在180r/min、25℃条件下核桃壳和改性核桃壳对Cu~(2+)的去除率分别达57.6%和93.2%以上,吸附量分别约为120mg/g和195mg/g;采用伪二级动力学方程的拟合结果更为理想,R2均在0.99以上;Langmuir方程可以较好地描述核桃壳和Fe(Ⅲ)改性核桃壳吸附剂对Cu~(2+)的吸附过程,此吸附过程是单分子层的吸附;核桃壳及改性核桃壳对Cu~(2+)的吸附是放热反应。     

蔺草负载活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

以表面具有沟槽结构的蔺草为基体,不作粉碎处理,在其表面负载活性炭颗粒,研究其对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了吸附时间、溶液p H、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附材料用量等因素对Cr(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明,p H对Cr(Ⅵ)吸附率的影响较为明显,当溶液p H小于4.0时,可获得较高的吸附率。负载活性炭大幅度提高了蔺草对Cr(Ⅵ)的吸附性能,当p H为2.0,蔺草用量1.0 g/50 ml,对浓度100 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液25℃下吸附24 h,Cr(Ⅵ)的吸附率可达99%以上。吸附等温线符合Langmuir模型,表明蔺草负载活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附以化学吸附为主。     

玉米衣对水溶液中重金属Pb(Ⅱ)的吸附研究

以农业废弃物玉米(Zea mays L.)衣为吸附剂,研究其对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附作用,采用扫描电镜、红外光谱仪等对玉米衣的表面多孔性、吸附作用基团进行分析,并探究玉米衣的最佳吸附条件、吸附等温线、动力学模型。结果表明,当溶液Pb(Ⅱ)浓度为20 mg/L,p H为6.0,吸附剂投加量为0.10 g时,吸附率最高,达到94.77%;玉米衣对Pb(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学方程,以化学吸附为主;其吸附等温线符合Langmuir模型,为单分子层吸附;扫描电镜结果表明玉米衣表面覆盖大量绒毛,断裂形成小孔,有利于增加比表面积;红外光谱分析表明吸附过程中起主要作用的官能团有羧基、羟基等;当溶液中含有Ca2+、Mg2+等阳离子时,一定程度影响Pb(Ⅱ)的吸附。利用0.2 mol/L HCl解吸9.5 h解吸效果更好,其解吸率可达到48%。在众多吸附剂中,玉米衣最大吸附量可达32.468 mg/g,处于较好的吸附水平,因此,利用玉米衣作为吸附剂去除溶液中Pb(Ⅱ)具有潜在的应用前景。     

核桃壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

将核桃壳在真空氛围下炭化,制备核桃壳炭吸附材料,选取粒径为0.5~1.0 mm的真空炭化核桃壳作为吸附剂,研究该吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,并探讨了吸附剂用量、反应体系p H、吸附时间等因素对其吸附Cr(Ⅵ)的去除效果影响,采用SEM、BET和FTIR等现代技术对该吸附剂的表面结构进行表征。实验结果表明,对于处理50 m L初始浓度为20 mg/L的模拟水样,当p H值为1.0,温度为30℃,吸附剂用量为0.8 g,振荡强度为200 r/min,振荡吸附180 min后,核桃壳炭对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果,其去除率高达94.8%;随着温度的升高,Cr(Ⅵ)的吸附量逐渐增加。吸附等温线及其模型的拟合结果显示,Langmuir模型能较好地反映吸附过程特征;吸附动力学分析结果表明,该动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。     

不同改性生物炭对溶液中Cd的吸附研究

为研究生物炭对溶液中重金属Cd的吸附去除效果,进一步提升生物炭对Cd的吸附性能,以玉米芯、玉米秸秆、木屑为原料,分别在400℃、500℃、600℃和700℃密闭缺氧条件下热解制备生物炭,通过微波改性、Na OH改性方法对生物炭进行改性处理,研究初始浓度、溶液p H、吸附时间等因素对生物炭吸附Cd效果的影响,筛选出适合用于处理镉污染水体的生物炭品种。结果表明:当Cd浓度为100 mg/L时,玉米秸秆-600℃-Na生物炭(B-6-Na)对Cd的吸附可用Langmuir方程拟合,吸附量可达78.7 mg/g,去除率为78.7%,基本达到吸附平衡的时间为60~120 min;当溶液p H达到7时,三种生物炭对Cd吸附率均超过80%以上;600℃条件下经Na OH溶液改性制备的玉米秸秆生物炭能够更好地吸附溶液中的Cd。该研究结果为制备对污染物具有高效、深度净化功能的生物炭方法提供参考,在深入研究生物炭在重金属Cd污染修复的可行性方面提供理论支撑。     

玉米芯粉体吸附去除水溶液中铬离子的研究

以玉米芯粉体作为吸附剂,吸附处理含Cr(Ⅵ)模拟废水,研究了温度、接触时间、吸附剂用量、吸附剂粒径和废水初始p H值对玉米芯粉体吸附处理含Cr(Ⅵ)模拟废水的影响。结果表明:玉米芯粉体的吸附能力随着温度的增大而增大。吸附反应的前80 min反应较为迅速。玉米芯用量为0.5 g时去除率最大。随着玉米芯粉体粒径的减小,Cr(Ⅵ)离子去除率先增大后减小,粒径为0.097~0.105 mm时单位吸附量达到最大。低的初始p H值有利于提高玉米芯吸附去除率,p H值为0.5时玉米芯粉体对Cr(Ⅵ)离子的去除率达到了99.725%。     

Ce负载粉煤灰复合材料的制备、表征及其吸附应用

将粉煤灰(FA)通过盐酸改性得到酸改性粉煤灰并作为载体,以Ce离子为活性成分,通过溶液反应法制备了一种新型Ce离子负载FA复合吸附材料[Ce(Ⅲ)/FA],采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、红外光谱仪(FT-IR)及N2吸附脱附技术进行表征,研究了吸附剂的制备条件和工艺参数对Ce(Ⅲ)/FA去除水中活性艳红RBR KD-8B染料的影响。结果表明:当在室温下所取FA、HCl、Ce(NO3)3·6H2O质量比为25∶5.4∶1,制备时间为30 min,所得Ce(Ⅲ)/FA对活性艳红RBR KD-8B具有很好的去除效果;在活性艳红RBR KD-8B模拟废水初始质量浓度为2000 mg·L~(-1),p H值为6,投加量5 g·L~(-1),吸附时间90 min,吸附温度25℃时,Ce(Ⅲ)/FA对活性艳红RBR KD-8B的吸附量可达379.9 mg·g~(-1),比FA增大了6.12倍。表征结果说明:FA经酸改性-掺杂Ce元素后其表面形貌发生了明显的变化,且Ce(Ⅲ)以离子形式成功负载于FA上,所制得的复合吸附材料Ce(Ⅲ)/FA对活性艳红RBR KD-8B的吸附性能得到显著提升。     

木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料吸附水中Cd(Ⅱ)的研究

采用木质纤维素与蒙脱土经插层复合反应,成功的合成了一种新型吸附剂木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料(LNC/MMT),研究了其对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为以及影响吸附效果的重要因素,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析方法对纳米复合材料的结构进行表征,通过动力学、热力学模型拟合探讨其吸附机理。结果表明,木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料对水中Cd(Ⅱ)具有很好的吸附效果,在Cd(Ⅱ)溶液初始浓度0.005 mol/L、p H值5.6、吸附温度55℃、吸附时间80 min时,吸附容量达到最大值118.45 mg/g。吸附动力学可以用准二级动力学方程描述;等温吸附模型符合Langmuir方程,木质纤维素/蒙脱土吸附Cd(Ⅱ)主要是单分子层化学吸附。     

腐植酸对水体中五价钒的吸附

采用批次实验法,研究了腐植酸浓度、钒离子浓度、吸附时间、温度、溶液p H、离子强度、电解质等对腐植酸吸附水体中五价钒的影响。结果表明,钒溶液浓度为90.91 mg·L~(-1)条件下,腐植酸的浓度为1.09 g·L~(-1)时,腐植酸对钒的吸附量最大。随着钒溶液浓度的增加,吸附率逐渐降低并趋于0;而吸附量呈增加-缓慢增加-平衡的趋势;在腐植酸浓度为1.09 g·L~(-1)条件下,钒溶液浓度为1 818.18 mg·L~(-1)时,吸附量达到最大值,吸附等温线与Langmuir模型基本吻合。随着溶液pH、温度的增加,腐植酸对钒的吸附量逐渐减少,即在酸性、温度较低的条件下更有利于腐植酸对钒的吸附。随着溶液电解质浓度的增加,腐植酸对钒的吸附量逐渐降低。红外光谱和扫描电镜的结果显示,腐植酸对钒的吸附机制为钒在腐植酸的表面和内部形成稳定的络合物,这与腐植酸的O-H(或N-H)的氢键、C-O和C-H键的伸缩振动有关。因此,可以考虑用适量的腐植酸作吸附剂,去除水体中的钒,并调整环境条件增强吸附效果。     

文冠果种皮对水中Hg(Ⅱ)的生物吸附研究

通过对生物质能源生产废弃物文冠果种皮作为新型生物吸附剂去除水中Hg(Ⅱ)的性能进行探讨,应用振荡平衡批处理法研究了起始p H和吸附剂用量对吸附性能的影响,采用准一级动力学模型、准二级动力学模型和粒内扩散模型对吸附动力学数据进行分析,并用Langmuir和Freundlich等温线对吸附平衡数据进行拟合。结果表明:文冠果种皮吸附水中Hg(Ⅱ)的适宜p H值为4~6,达到吸附平衡所需时间随着Hg(Ⅱ)初始浓度的增加而延长;吸附过程符合准二级吸附动力学模型,颗粒内扩散不是控制吸附速率的唯一因素;吸附平衡符合Langmuir模型,饱和吸附量为0.305 1 mmol/g。利用文冠果种皮吸附水中Hg(Ⅱ),以废治污,具有一定的利用前景。