改性玉米芯活性炭对镉的吸附性能研究

利用农业固体废物玉米芯作原料制备了活性炭,通过吸附热力学和吸附动力学过程,探讨了改性玉米芯活性炭对Cd²⁺模拟废水的吸附性能研究,以及考察了溶液pH值、活性炭投加量和温度对活性炭吸附Cd²⁺的影响。研究结果表明:磷酸改性600℃下裂解的活性炭吸附能力最好;改性玉米芯活性炭对Cd²⁺的吸附等温线更符合Freundlich模型;改性玉米芯活性炭对Cd²⁺的吸附动力学过程用准二级动力学模型能更好地拟合;经过单因素影响试验的研究表明,溶液初始pH值为6、活性炭投加量为0.01g、吸附温度为40℃时,活性炭的吸附效果最好。     

有机改性硅藻土对聚乙酸乙烯酯乳液吸附性能及其动力学的研究

以木质素阳离子表面活性剂为改性剂制备有机改性硅藻土,并研究其对溶解和胶体性物质(DCS)模型物聚乙酸乙烯酯(PVAc)的吸附效果。主要探讨了PVAc质量浓度、吸附时间、吸附温度对吸附效果的影响,并在此基础上进一步推算得到了吸附过程的动力学和热力学参数:动力学模型相关系数R2均高于0.99;热力学参数ΔS=-61.39 J/mol,ΔH=-12.03 KJ/mol。实验发现,有机改性硅藻土对PVAc有良好的吸附效果,符合Langmuir吸附模型,升高温度可以增强PVAc在有机硅藻土上的吸附性能,对吸附过程的进行有促进作用;该吸附过程符合伪二阶动力学模型,属于物理吸附过程。     

竹炭对染料的吸附性能研究

研究了竹炭对染料活性艳红X-3B的吸附性能,探讨了竹炭粒径、用量、吸附时间、溶液pH值、温度和浓度对吸附性能的影响,并研究了竹炭对多种染料以及实际印染废水的吸附效果。结果表明,竹炭经ZnCl2改性处理后,吸附容量大幅提高,达13.5 mg.g-1;ZnCl2改性竹炭对活性艳红X-3B的吸附在2 h时基本达到平衡,其吸附过程为放热过程,随温度升高,吸附容量相对降低;吸附容量随染料溶液浓度的升高而增加;粒径越细,吸附效果越好,但是粒度过细,加工耗能耗时,实际应用时,应根据去除效果的具体要求选择粒度大小;ZnCl2改性竹炭对受试的18种染料均有较好的吸附效果,吸附容量最高达23.5 mg.g-1;投加量为2 g.L-1时,对实际印染废水中染料的吸附去除率为72.3%,表明改性竹炭在染料废水处理中具有较好的应用前景。     

杉木短周期小径级速生材培育模式树干生物量模型构建

以湖北省咸宁市咸安区7～12 a杉木短周期小径级速生材培育模式人工林为研究对象，用96株解析木数据构建该模式树干生物量模型。结果表明：平均单木树干生物量为18.64 kg,其中62.5%的样本树干生物量在10～20 kg,而主伐年龄9～10 a的平均单木生物量为20 kg左右；以胸径为变量的一元方程和以胸径、树高为变量的二元方程均达到了较好的拟合效果(R²>0.9),但二元方程拟合精度更高；经检验，最优一元方程(W=0.104×D^2.123)和最优二元方程(W=0.02×D^1.486×H^1.362)的预估精度分别为92.25%和94.75%,均能满足生产应用需求和标准，为该栽培模式木材生物量估算提供技术支持。     

高锰酸钾改性汉麻秆芯对亚甲基蓝吸附性能的研究

以汉麻秆芯(HP)为原料,通过高锰酸钾对其进行氧化改性制备高锰酸改性汉麻秆芯(K-HP),并研究改性前后汉麻秆芯对亚甲基蓝染料的吸附性能,探讨了溶液初始质量浓度、吸附时间、吸附温度和溶液pH值对其吸附性能的影响。结果表明:经高锰酸钾改性后,汉麻秆芯中引入了新的Mn—O键,部分羟基被氧化成羧基,但汉麻秆芯的颗粒尺寸结构没有变化;汉麻秆芯的吸附量随亚甲基蓝溶液初始质量浓度的增加而升高,但染料去除率随之降低;当吸附温度为25℃,pH值为5,在10 m L亚甲基蓝溶液中添加0.010 0 g吸附剂时,HP的最大吸附量达71 mg/g,吸附平衡时间为30 min,K-HP最大吸附量增加到199 mg/g,吸附平衡时间为60 min; HP和K-HP对亚甲基蓝的吸附性能在25～45℃范围内不受影响,最优pH值为5;等温吸附模型拟合结果表明:HP和K-HP的吸附过程符合Langmuir模型,说明吸附过程为理想的单分子层吸附;动力学吸附模型拟合结果表明:HP和K-HP的吸附过程符合准二级动力学模型,说明吸附速率主要受化学吸附机理控制。     

玉米芯改性吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

高浓度的Cr(Ⅵ)已成为生态环境的主要污染源,为探索廉价高效的Cr(Ⅵ)处理技术,使用磷酸对玉米芯进行热改性处理,研究pH、投加量、振荡时间和Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对于吸附效果的影响,并对改性前后的吸附性能进行对比分析。结果表明:较低的pH有利于吸附的进行,pH=1条件下,改性玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,去除率达到89.6%;随着投加量增加,吸附效果逐渐提高。吸附过程在80min左右基本达到平衡,满足准二级吸附动力学模型;吸附等温线满足Freundlich与Langmuir方程,相关系数均达到0.999;吸附过程为吸热过程,随着温度的上升,吸附容量逐渐增大。相同实验条件下,对于10mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,投加20g/L的玉米芯,改性处理将去除率提高22.8%,改性处理后玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附性能得到明显提升。     

桂花树干生物炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

通过桂花树干制备生物炭，利用硝酸和高锰酸钾对桂花树干生物炭进行修饰(活化)处理，研究了其对水溶液中染料亚甲基蓝(MB)的吸附能力。研究了温度、pH值、吸附时间和初始浓度对生物炭染料吸附性能的影响。生物炭及改性生物炭准二级动力学拟合的判决系数均为0.999。准二级动力学模型模拟的平衡吸附量更符合实际值。采用扫描电镜(SEM)和紫外分析方法(UV-vis)对生物炭吸附剂改性前后进行了测试，研究表明：改性桂花树干生物炭可以作为合成染料的高效吸附剂。     

直干大叶相思二元材积与生长率模型研究

为丰富树种二元材积方程和材积生长率方程,以直干型大叶相思为对象,分别选取6个二元材积备选模型和6个材积生长率备选模型,采用差分演化算法(DEA)求解模型参数,选用相关系数R、决定系数R²、均方差RMSE、卡方系数ChiSquare、F统计量进行精度评价,并采用交叉建模和交叉检验方式进行建模。结果表明,最优的直干大叶相思二元材积方程为山本式模型,R²值为0.960 4、RMSE值为0.000 27;基于山本式的模型改进后,建立的直干大叶相思二元材积方程为V=0.012 423 16d^{-12.920 195 63/d}h^{1.642 516 27},R²值为0.992 1,精度提高了3.30%;材积生长率模型的拟合精度RMSE值在[0.008 3,10.994 9],R²值在[0.865 5,0.972 6],但出现各指标对模型精度的优劣排序不一致的问题;利用TOPSIS法遴选出的最优材积生长率模型为1/Pv=-0.065 917 19+0.132 412 82/t...     

草莓中3种重金属元素的原子吸收石墨炉测定方法研究

通过采用10 mL硝酸和1 mL高氯酸湿法消解草莓样品的实验,用原子吸收石墨炉光谱仪同时测定了草莓中镉、铅、铬3种重金属元素。各测定元素调节最佳灰化、原子化温度,加入基体改进剂。测试结果表明：此方法具有良好的线性关系;铅的线性方程y=0.00004X²+0.01088X+0.0021,R²=0.9997,检出限为1.62μg/kg;镉的线性方程y=-0.008829X²+0.10924X+0.0067,R²=0.9986,检出限为0.24μg/kg;铬的线性方程y=-0.003844X²+0.06248X+0.0046,R²=0.9962,检出限为4.64μg/kg,所带国家标准物质的检测结果都在质控标准范围内。此实验仅用1个前处理方法,以及原子吸收石墨炉光谱仪即可同时测定草莓中铅、镉、铬3种重金属元素,而且样品检测结果准确可靠,线性相关性好,检出限低,操作简单,检测成本低,适合大批量样品检测。     

羧甲基化木质素在阿维菌素颗粒表面的吸附行为

通过凝胶渗透色谱、红外光谱和官能团含量测定表明经过羧甲基化改性后的碱木质素的分子质量增加,多分散性降低;分子中酚羟基含量减少,羧基含量增加。在此基础上采用振荡吸附实验研究了羧甲基化木质素(CML)在阿维菌素颗粒表面的吸附等温线、动力学和热力学。结果表明,吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附量和吸附常数均随温度升高而降低,最大饱和吸附量为9.569 mg/g,0RL1表明该吸附易于进行;吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附速率常数随温度升高而增加,吸附平衡时间约为60 min;吸附热力学结果表明:ΔGad0、ΔHad0、ΔSad0,表明该吸附为自发、放热、熵增过程;由ΔHad为-5.18 k J/mol,Ea为14.23 k J/mol可知该吸附过程属于物理吸附,主要作用力为范德华力。SEM分析表明,阿维菌素颗粒表面光滑无孔型结构,吸附CML后可有效阻止阿维菌素团聚,增加其悬浮剂物理稳定性。由此可知,CML能够在阿维菌素颗粒表面形成稳定吸附,适合作为分散剂用于阿维菌素水悬浮剂。     

微波-NaOH改性生物质电厂灰对Cd(Ⅱ)的吸附

以生物质电厂灰为原料,NaOH为改性药剂,采用微波加热的方法对电厂灰进行改性,并利用BET方法对改性前后电厂灰进行表征。考察了微波强度、吸附时间等对改性电厂灰吸附Cd~(2+)的影响。实验结果表明:改性后电厂灰对Cd~(2+)的吸附性能明显优于未改性电厂灰,微波-NaOH改性提高了电厂灰的比表面积;在微波功率为500W、辐照时间为5min、NaOH浓度为1mol/L条件下吸附Cd~(2+)效果最佳。Fruandlich吸附模型比Langmuir吸附模型能更好地模拟改性电厂灰对Cd~(2+)的吸附过程,吸附动力学方程以准二级动力学方程拟合效果最优。     

松香基大孔吸附树脂对盐酸川芎嗪吸附性能的研究

以松香基大孔吸附树脂为吸附剂,通过静态吸附实验,研究了其对盐酸川芎嗪的吸附动力学及热力学。结果表明,盐酸川芎嗪在松香基大孔吸附树脂上的吸附速率随着时间的延长而逐渐降低,该吸附过程符合二级动力学方程,3.5 h后达到吸附平衡,属于慢吸附过程,该过程受液膜扩散及颗粒内扩散的共同影响;盐酸川芎嗪在松香基大孔吸附树脂上的吸附符合Langmuir方程,为"优惠吸附",吸附容易实现,在313 K时,最大吸附量为144.5 mg/g;吸附热力学研究表明,吸附ΔH>0、ΔS>0,ΔG随着吸附温度的升高由正值变为负值,说明该吸附为自发的吸热过程。     

竹炭对苯胺吸附的热力学与动力学研究

从热力学和动力学角度，研究了竹炭对水中苯胺的吸附行为。动力学研究表明：竹炭对苯胺的吸附拟用准一级动力学描述，动力学方程可表示为-In（1-F）=kt。表观吸附速率常数与温度的关系符合Arrhenius经验公式，测得其表观活化能约为29．4kJ／mol。热力学研究表明：温度升高，吸附平衡常数减小，吸附量减小。竹炭对苯胺吸附的焓变为负值，说明竹炭吸附过程为放热过程，且AH〈40kJ／mol，表明吸附过程主要为物理吸附。测得吉布斯自由能AG〈0，表明吸附质从溶液到吸附刺表面的吸附过程是自发过程。     

改性秸秆生物质炭吸附去除水中氨氮的研究

以秸秆为原材料制备生物质炭,为了提高生物质炭的吸附能力,采用浓硝酸与氢氧化钠对其进行改性处理。采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对秸秆生物质炭进行表征。结果表明,酸碱改性后的生物质炭比未改性的不仅增加了一些小孔,而且改变了官能团的组成和吸收峰的强度,从而影响吸附效果。通过实验研究了投加量、吸附时间和温度等因素对改性生物质炭吸附去除氨氮效果的影响。对于50 mg/L的氨氮废水,最佳投料比为10 g/L。吸附动力学结果表明:酸改性的秸秆生物质炭对氨氮的吸附在200 min左右基本达到平衡,最高氨氮去除率达到80.5%;碱改性的秸秆生物质炭对氨氮的吸附在140 min左右基本达到平衡,最高氨氮去除率达到83.3%。碱改性秸秆生物质炭的吸附性能优于酸改性,其吸附符合准二级动力学方程,其吸附行为受外部液膜扩散、颗粒内扩散以及表面吸附等过程的影响。同时,吸附过程为吸热反应,随着温度的升高,利于吸附反应的进行。吸附等温线满足Freundlich方程。     

竹炭对溶液中二价锰离子的吸附特性研究

研究了竹炭对溶液中二价锰离子的吸附行为。试验结果表明:竹炭对锰²⁺吸附的最佳酸度为pH=4.4;温度在298K时,竹炭对锰²⁺的吸附平衡时间为6h,且竹炭粒径对吸附平衡时间基本不产生影响;锰²⁺的初始浓度越大,一定量竹炭的吸附量越大;一定浓度、体积的溶液中,竹炭的投放量越大,去除率越大;在298~318 K的温度范围内,吸附量呈现先增后减的趋势。     

草海流域6种林分枯落物水源涵养功能研究

为草海流域水文生态功能调控与植被恢复的物种组合配置提供依据,以贵州威宁草海流域6种林分(云南松林、云南松-滇杨针阔混交林、滇杨林、茶树林、华山松林、杉木林)枯落物作为研究对象,结合实地测量与室内浸泡法,分析比较其枯落物层厚度、蓄积量及涵养水源过程的差异,并通过坐标分析法综合评价其涵养水源的能力。结果表明:6种林分枯落物层总厚度变化范围在1.34～3.26cm之间,蓄积量变化范围在0.62～3.53 t/hm²之间,最大持水量在0.76～5.57 t/hm²之间,最大持水率在119.05～207.69%之间,其中,未分解层的厚度、蓄积量与最大持水量显著高于半分解层;持水量、持水速率与浸水时间分别符合方程:Q=alnt+b,R²>0.82;v=ktⁿ,R²>0.98。综合分析结果表明,6种林分枯落物层水源涵养功能从大到小依次表现为:云南松林(0.30)>滇杨林(0.42)>针阔混交林(1.19)>杉木林(1.35)>华山松林(1.51)>茶...     

融合机载和背包激光雷达的桉树单木因子估测

以海南省五指山市4块人工桉树林共计157株桉树为例,融合背包激光雷达和机载激光雷达点云数据对桉树单木因子进行了估测,探究融合数据在森林资源调查中的适用性。估测结果与实际样地数据对比表明,融合点云数据在胸径的估测上,R²=0.982,RMSE=0.868cm;在树高的估测上,R²=0.895,RMSE=2.005m,优于只使用背包激光雷达数据获取树高精度(R²=0.835,RMSE=2.458m)。基于背包激光雷达点云数据获取的单木胸径精度较高,融合点云数据可改善单一背包点云数据对树高上的估测。     

基于机载激光雷达的崇礼冬奥核心区林分地上生物量反演

【目的】基于机载激光雷达数据建立结构稳定的林分地上生物量预测模型,考虑最小二乘、混合效应和贝叶斯等参数估计方法对最优生物量预测模型选择进行探讨,为生物量建模方法研究、生物量估测提供科学依据,为冬奥核心区实现“双碳”目标和生物量模型计算提供技术支撑。【方法】基于崇礼冬奥核心区2种森林类型(华北落叶松和白桦)62块实测样地及对应的激光雷达数据,通过变量筛选分别建立最小二乘、混合效应和贝叶斯生物量模型,应用确定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、残差、总体相对误差(TRE)评价模型,采用留一交叉法验证模型精度。【结果】筛选出相关性较高的激光雷达变量共20个,最终进入模型的自变量3个。拟合效果最好的是Logistic混合效应模型(RMSE=22.99 t·hm^-2,R²=0.768,TRE=6.08%),分树种建立模型后华北落叶松模型拟合效果提升(RMSE=22.92 t·hm^-2,R²=0.795,TRE=7.45%),白桦模型预测精度提高(RMSE=23.34 t·hm^...     

竹炭对硝基苯吸附的热力学与动力学参数(英文)

研究竹炭对硝基苯的吸附性能及吸附的热力学与动力学参数.吸附试验表明:竹炭对硝基苯吸附的最佳酸度为pH=5.6;吸附平衡时间为540 min;竹炭对硝基苯的吸附遵守Langmuir吸附等温方程.动力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附动力学拟用准一级动力学进行描述,298 K时,吸附的速率常数为k298=2.42×10-4s-1,吸附活化能Ea=23.5 kJ·mol-1.热力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附是放热过程,吸附热为△H=-16.8 kJ·mol-1;△S=37.9 J·K-1 mol-1;△G=-28.1 kJ·mol-1,负的吸附自由能变化值体现了吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程.     

松香淀粉酯对苯并芘的吸附研究

以松香淀粉酯为吸附剂对正辛烷溶液中的苯并芘进行吸附研究,分析了吸附时间、温度、苯并芘的初始浓度以及松香淀粉酯的取代度对吸附量的影响,并对吸附过程的热力学、动力学进行了分析。结果显示:提高吸附温度、苯并芘的浓度以及吸附剂的取代度均可提高吸附量;以取代度0.12的松香淀粉酯为吸附剂,在吸附时间120 min、吸附温度50℃、苯并芘的质量浓度10 mg/L条件下,对苯并芘的吸附量达20.76μg/g;该吸附过程符合Langmuir等温线模型,热力学参数ΔG~y,ΔH~y和ΔS~y表明:吸附是一个自发和吸热的过程;动力学数据分析表明松香淀粉酯对苯并芘的吸附过程符合准二级动力学模型。