茶树修剪枝制备Cr(Ⅵ)吸附材料及其应用效果初探

The problem of heavy metal pollution in water seriously affected human health and the stability of the living environment of animals and plants. How to effectively remove heavy metal pollution in water had become a hot topic in the field of water pollution. In this paper, pruning branches of tea trees were used as adsorbents to study the adsorption effect on Cr(VI) in water. The results of the study showed that the optimal conditions for the adsorption of Cr(VI) on the adsorbent made of tea tree pruned branches were: the amount of tea tree pruned branches was 2g, the adsorption temperature was 25℃, the adsorption time was 90min, and the pH=2, the adsorption rate could reach 72.63% which was a good adsorption effect. It could be used in sewage treatment projects and to further expand the rational use of tea tree resources.     

功能化介孔材料的重金属吸附试验

用2种不同助剂和4种不同含氮官能团的有机硅烷修饰剂,成功合成了8种功能化介孔硅材料,并对其进行重金属吸附试验。在重金属吸附性能研究中,采用吸附动力学研究吸附时间对吸附性能的影响,分别对一级和二级吸附速率方程进行拟合,最后确定了该介孔材料的吸附符合一级吸附速率方程。并利用吸附热力学的原理研究了吸附温度对吸附性能的影响。     

磁性壳聚糖微球的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附研究

[目的]成功制备磁性壳聚糖(MCTS)并进行结构表征,探讨其对Cr(Ⅵ)的吸附能力。[方法]采用红外光谱与扫描电镜对MCTS进行结构表征,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、MCTS投加量、吸附时间、温度对吸附效果的影响。[结果]当Cr(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L,MCTS投加量为0.05 g,吸附时间为70 min,水浴温度控制为45℃时,不调节pH,去除率最大可达98.6%。[结论]MCTS已经成功制备,其对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果。     

蔗渣基吸附剂的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以农林生物质资源中的蔗渣为基体,支化聚乙烯亚胺为功能试剂,通过环氧氯丙烷交联的方法制备蔗渣基Cr(Ⅵ)吸附剂.通过FTIR、EA、TG和SEM表征了材料的化学结构和微观结构.所制备的蔗渣基Cr(Ⅵ)吸附剂的氨基密度为12.29 mmol/g,对Cr(VI)的吸附性能良好,其最大吸附容量为167.1 mg/g,50 min达到吸附平衡.该研究为农林废弃物的二次利用提供了新的方法.     

玉米芯活性炭的制备及其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用硫酸作脱水剂制备玉米芯活性炭,并应用于废水中Cr(Ⅵ)的吸附。试验考察了pH对吸附效果的影响、吸附平衡时间的确定、吸附剂的用量和Cr(Ⅵ)的初始浓度对吸附的影响,进而确定用玉米芯制备出的活性炭吸附Cr(Ⅵ)的最优条件。通过动力学吸附模型的考察,玉米芯活性炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型。与FTIR谱图相结合,推断玉米芯经过硫酸碳化后,含氧功能团增加,加强了活性炭将Cr(Ⅵ)还原Cr(Ⅲ)的能力,导致吸附容量增加。玉米芯的低温炭化,对农业废弃物的再利用提供了一个切实可行的思路,对寻找废水中重金属离子的吸附剂具有潜在的现实意义。     

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。     

功能化氧化石墨烯对含Cr6+废水的吸附

对氧化石墨烯进行功能化,制得β-环糊精-磁性氧化石墨烯(β-CD-MGO),探究吸附剂用量、吸附时间、初始pH值、吸附温度等对吸附效果的影响。结果表明,在实验条件下,β-CD-MGO的最佳投加量为0.1 g·L^-1。随着吸附时间延长,β-CD-MGO对Cr⁶⁺的吸附量逐渐增大,吸附平衡时间为24 h。在30~50 ℃,温度越高,β-CD-MGO对Cr⁶⁺的吸附效果越差。在初始pH值1~3,随着pH值增大,β-CD-MGO的吸附效果显著下降;在初始pH值3~10,随着pH值增大,β-CD-MGO的吸附效果变化不明显。     

氧化铁改性秸秆炭吸附铬(Ⅵ)性能研究

为增强秸秆炭对水体中铬（Ⅵ）的吸附能力,利用FeCl₃溶液,把氧化铁引入其孔隙中,通过响应面实验方法优化制备过程。得到最优氧化铁改性秸秆炭（以最优改性炭表示）的制备条件为炭化温度400℃,铁与炭质量比0.85。最优改性炭和未改性炭特性通过元素分析、BET比表面积、扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等表征测定,结果表明：最优改性炭表面粗糙,比表面积和孔隙体积增大,孔隙中含有多种氧化铁成分。最优改性炭吸附铬性能表明：Langmuir理论最大铬吸附量为30.96 mg·g^-1;吸附过程符合准二级动力学模型;随溶液pH值的增大,铬吸附量减小;随炭用量的增加,铬去除率增大。研究表明：改性秸秆炭的铬（Ⅵ）吸附能力得到显著提升,可用于水体中铬（Ⅵ）的吸附去除,这也为高效利用农作物秸秆提供新途径。     

枝状枝孢菌(Cladosporium cladosporioides)发酵产酶培养基的响应面法优化

采用响应面法对枝状枝孢菌(Cladosporium cladosporioides)产葡聚糖内切酶(CMCase)的液体发酵培养基进行优化。用单因素试验确定发酵培养基的最佳碳源、氮源和无机盐;通过中心组合试验和响应面法优化以上因素,得到的优化发酵培养基为:麦秸23.18 g.L-1、麦麸30.00 g.L-1、酵母膏13.62 g.L-1、KH2PO44.60 g.L-1、NaCl 4.60 g.L-1、MgSO4.7 H2O 0.46 g.L-1。在此条件下,该菌发酵液中CMCase活力达2.80 U.mL-1,较优化前提高了2.18倍。     

米糠对水中Cr(Ⅵ)的吸附机理

利用米糠吸附水中Cr(Ⅵ),分别对总Cr、Cr(Ⅵ)浓度和pH进行了定量测定,探讨了米糠对Cr(Ⅵ)吸附机理.结果表明,Cr(Ⅵ)是以HCrO4-形态通过静电吸引作用被吸附,在吸附过程中同时存在氧化还原和离子交换的作用机理.另外,分析了米糠经化学修饰前后的吸附效果和红外光谱,发现经化学修饰后的米糠对Cr(Ⅵ)吸附能力下降,且米糠中的胺基和羧基在吸附过程中起重要作用.     

黄壤对铬(Ⅵ)吸附特性的研究

用振荡平衡法研究了西南地区不同母质发育的4种黄壤对Cr(Ⅵ)的吸附行为。结果表明,黄壤对Cr(Ⅵ)有明显的吸附作用,等温吸附曲线可以用Freundlich方程、Langmuir方程和Temkin方程描述。最大吸附量(M)为冰碛黄壤>玄武岩黄壤>再积黄壤>老风化壳黄壤。酸度和温度对黄壤吸附Cr(Ⅵ)均有影响。随pH值升高,吸附量下降,当pH值升高到一定时,吸附量不再有所变化;随温度升高,吸附量增大,其相关性达显著或极显著水准。     

膨润土改性及对水中Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

目的 提高膨润土对水中Cr（Ⅵ）的吸附性能。方法 采用氢氧化钠和壳聚糖对膨润土进行改性,分别得到碱改性膨润土（B-NaOH）、壳化膨润土（B-CS）和壳化碱改性膨润土（B-NaOH-CS）。以钠基膨润土（B）为对照,利用红外光谱仪、扫描电镜和比表面积分析仪表征3种改性膨润土的理化性质,研究其对Cr（Ⅵ）的吸附性能。结果 B-NaOH-CS中出现了强N—H吸收峰以及增强的C—H对称弯曲峰,同时B-NaOH-CS表面片状结构卷曲分散,层间孔隙增多,比表面积是其他膨润土的1.2倍以上。当Cr（Ⅵ）质量浓度为50 mg·L^-1时,B-NaOH-CS对Cr（Ⅵ）的平衡吸附量为1.03 mg·g^-1,分别是B-CS、B-NaOH的1.26、1.84倍。描述膨润土吸附Cr（Ⅵ）的动力学过程,准二级动力学模型优于准一级动力学模型;描述膨润土吸附Cr（Ⅵ）的热力学过程,Langmuir等温模型优于Freundlich等温模型。热力学参数△H>0、△G<0、△S>0,表明膨润土吸附Cr（Ⅵ）为吸热、自发、无序反应。B-NaOH在pH=7.0时对Cr（Ⅵ）的吸附量最大,B-CS、B-NaOH-CS在pH = 3.0时对Cr（Ⅵ）的吸附量最大。结论 B-NaOH-CS对Cr（Ⅵ）的吸附效果最好,改性膨润土对去除Cr（Ⅵ）污染有重要作用。     

芒果皮对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附研究

以芒果皮为原料,研究了芒果皮对Cr(Ⅵ)的吸附特性,探讨了芒果皮的投加量、溶液p H对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,在吸附剂投加量4 g/L、p H 3.3的条件下,芒果皮对50、100和150 mg/L Cr(Ⅵ)溶液去除效果均为最佳;芒果皮对Cr(Ⅵ)吸附符合Henry吸附等温式,准二级动力学方程能很好地对芒果皮吸附Cr(Ⅵ)的试验数据进行拟合。     

核桃壳生物炭对水体中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以农业废弃物核桃壳为原料制备生物炭,运用红外光谱分析发现其含有丰富的羟基、烷基、芳香基等官能团。将其应用于水体中Cr(Ⅵ)吸附研究,结果表明,核桃壳生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附去除效果受热解制备温度、溶液pH值、生物炭投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度和吸附时间影响显著,但吸附时溶液温度对其吸附效果影响较小。在25℃、pH值4.0、核桃壳生物炭投加量1.0 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度为40 mg/L时,约210 min后能达到吸附平衡,其去除率可达95.77%。动力学研究发现,核桃壳生物炭吸附Cr(Ⅵ)符合准二级动力学模型,吸附初期属于液膜扩散过程,之后属于颗粒内扩散过程。热力学研究表明,核桃壳生物炭吸附Cr(Ⅵ)为吸热的自发过程,符合Langmuir的单分子层吸附模型。     

栓皮栎树皮对溶液中重金属离子吸附性能的研究

[目的]开发研制出高容量、低成本的重金属离子生物吸附剂。[方法]以连云港本土的栓皮栎树皮为原料,对树皮进行改性,研究其对重金属离子的吸附性能,对水中Cr6+、Mg2+、Cu2+进行了吸附试验,探讨了吸附时间、pH、吸附温度、原溶液的浓度、吸附剂用量等因素对改性吸附剂吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+的影响。[结果]试验表明,以栓皮栎树皮制得的吸附剂具有较强的螯合和吸附作用,能有效吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+离子,且价格低廉,应用前景广阔。同时,为解决原位固化栓皮栎树皮对Cu2+等离子吸附容量小的问题,进一步对原位固化栓皮栎树皮氧化改性,考察其对金属离子,特别是Cu2+的吸附容量以及影响吸附的因素。[结论]以栓皮栎树皮为原料可研制出对溶液中重金属离子吸附性能较好的生物吸附剂。     

Cu(Ⅱ)对红壤吸附Cr(Ⅵ)的影响

选择3种红壤研究了Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-的影响,结果表明Cu(Ⅱ)显著增加了土壤对CrO42-的吸附量,Cu(Ⅱ)对CrO42-吸附的影响程度随着Cu(Ⅱ)加入量的增加和体系pH的升高而增加.3种土壤对CrO42-的吸附量及Cu(Ⅱ)对土壤吸附CrO42-影响的大小顺序为:广西红壤>湖南红壤>江西红壤,这与这些土壤游离氧化铁和游离氧化铝含量的大小顺序基本一致.Cu(Ⅱ)不仅增加土壤对CrO42-的吸附量,在铜存在下土壤吸附的CrO42-的解吸量也高于对照体系中的,但解吸增量(加铜体系与对照体系之间解吸量的差值)比吸附增量(加铜体系与对照体系之间吸附量的差值)低得多,说明Cu(Ⅱ)对OrO42-在土壤中吸附的促进作用机制涉及静电作用、专性吸附和表面共沉淀.不同土壤中,不同机制对Cu(Ⅱ)促进CrO42-吸附的相对贡献不同,广西红壤中静电吸附的贡献很小;而在江西红壤和湖南红壤中.由于铜的吸附导致土壤表面正电荷增加使土壤对CrO42-静电吸附量增加是铜增加CrO42-吸附的重要原因之一.铜的促进作用增加了红壤对CrO42-的吸附量,降低了CrO42-在土壤中的活动性.     

基于ASE提取IC-ICP-MS联用测定茶叶中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的研究

采用加速溶剂萃取(ASE)-离子色谱(IC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定,建立了茶叶中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分析方法。样品使用0.04 mol/L EDTA二钠盐和硝酸铵溶液(p H为7.0~7.5)在80℃和1 600 psi压力下提取,C18固相萃取(SPE)净化。以0.075 mol/L的硝酸铵作为流动相,AG7色谱柱分离后用ICP-MS测定。结果表明,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在0~10.0μg/L线性关系良好,检出限均达到0.03μg/L。以实际茶叶样品为基体,在1.0μg/L浓度水平下,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的加标回收率分别为86.2%~89.2%、78.8%~79.4%,RSD4%(n=7)。该方法具有自动化程度高和同时测定2种价态的优点,适合批量、准确测定茶叶中2种价态铬的含量。     

稻壳基活性炭制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以稻壳为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,考察了原材料与活化剂的配比、活化温度和活化时间等因素对活性炭的吸附性能的影响,确立了调控活性炭性能的工艺方法和工艺条件,并且将所制的稻壳活性炭应用于对水中Cr(Ⅵ)的吸附,研究了活性炭去除Cr(Ⅵ)的适宜吸附条件.     

巯基功能化蛋壳膜对水溶液中As(Ⅴ)的吸附去除研究

研究了巯基功能化蛋壳膜(TESM)对水溶液中As(Ⅴ)的吸附去除性能.考察了溶液pH值、离子强度、腐殖酸(HA)等的影响,并用Freundlich和Langmuir等温模型对实验数据进行拟合.结果表明,当pH值为8.0时,TESM对As(Ⅴ)的吸附效果最好;NaCl的加入显著降低了TESM对As(Ⅴ)的吸附量;HA的存在降低TESM对As(Ⅴ)的吸附能力,但进一步增大腐植酸质量浓度对TESM吸附As(Ⅴ)无显著影响;TESM对As(Ⅴ)的吸附符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型,最大吸附量为21.51mg/g,为未功能化蛋壳膜吸附量的9倍.