羧基共价有机骨架材料对Cd（Ⅱ）的吸附性能及其机理研究

为开发对Cd（Ⅱ）具有优异吸附性能的吸附材料,本研究采用溶剂热法制备了共价有机骨架（COFs）材料,使用1,3,5-三醛基间苯三酚（TP）和联苯胺（BD）单体合成TpBD COF,1,3,5-三醛基间苯三酚（TP）、联苯胺（BD）和4,4-二氨基联苯-2,2-二羧酸（DAA）单体合成TpBD COOH COF,采用扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱对两种材料的性质进行分析,考察了TpBDCOF和 TpBD COOH COF对 Cd（Ⅱ）的吸附效果,并通过纳米粒度电位仪（Zeta电位）和光电子能谱分析了 TpBD COOH COF对Cd（Ⅱ）的吸附机理。结果表明：添加DAA单体可有效地将羧基（ COOH）官能团修饰到TpBD COF上,形成TpBD COOH COF材料。吸附实验结果显示,当达到吸附平衡时,两种材料对Cd（Ⅱ）的吸附能力大小为TpBD COOH COF（142.0 mg·g^-1）>TpBD COF（29.6 mg·g^-1）。TpBD COOH COF 对 Cd（Ⅱ）的吸附动力学符合准二级动力学模型,Langmuir吸附模型可以更好地描述 TpBDCOOH COFs 对 Cd（Ⅱ）的吸附过程,TpBD COOH COF 对 Cd（Ⅱ）的吸附机理主要是静电作用和配位作用。在实际水体中,TpBD COOH COF对Cd（Ⅱ）的吸附并未受到明显影响,说明其具有很好环境适应性,在去除水环境中的Cd（Ⅱ）方面具有较好的应用潜力。     

红壤不同发育程度对重金属离子Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）吸附的影响

分别从安徽郎溪、湖南长沙和广西柳州采集发育于第四纪红色黏土母质的红壤,研究土壤发育程度对重金属离子Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）吸附的影响以及重金属离子在红壤表面的吸附机制,为土壤重金属污染防治和修复提供参考。结果表明,3种红壤对Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附量均随土壤发育程度的增加、阳离子交换量的降低而减小,其吸附量大小依次为：安徽红壤〉湖南红壤〉广西红壤;在相同条件下,3种红壤对Cu（Ⅱ）的吸附量大于对Cd（Ⅱ）的吸附量。广西红壤对Cu（Ⅱ）的吸附量随着介质离子强度的增大而降低,说明重金属离子在红壤表面上的吸附机制随着所处介质条件的变化而变化。     

盐酸改性凹凸棒土对铜离子的吸附性能

采用不同浓度盐酸对凹凸棒土进行改性,研究其对Cu2+的吸附性能,同时研究了水样中Cu2+的初始浓度、水样pH、吸附振荡时间及投加量对其吸附性能的影响.结果表明,6 mol/L盐酸处理的凹凸棒土对Cu2+吸附能力最佳;Cu2+的初始浓度越高吸附率越低;在Cu2+初始浓度20 mg/L、水样pH 8、改性凹凸棒土加入量为50 g/L、振荡时间50 min时Cu2+的吸附率为93.85％;盐酸改性凹凸棒土对Cu2+的吸附行为符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量约为20.0 mg/g.     

凹凸棒土－腐植酸复合体对Ｐｂ（Ⅱ）的吸附特性及机理研究

通过吸附实验,研究了凹凸棒土-腐植酸复合体对Pb(Ⅱ)的吸附特性及机理.结果表明,复合体对Pb(Ⅱ)的吸附量显著高于各自单一的吸附量;当pH>4,凹凸棒土-腐植酸复合体对Pb(Ⅱ)的吸附量有所增加,这与其等电点有关;凹凸棒土-腐植酸复合体较凹凸棒土上Pb(Ⅱ)的解吸率小,且解吸率随Pb(Ⅱ)吸附浓度升高而降低;凹凸棒土-腐植酸复合体溶液中溶解态腐植酸的量较单-腐植酸溶液有显著增加;红外光谱(IR)表明凹凸棒土-腐植酸复合体在吸附Pb(Ⅱ)后,大虽特征峰变宽或消失,而腐植酸吸附Pb(Ⅱ)后仍可发现羟基等基团特征峰,说明腐植酸、凹凸棒土-腐植酸复合体的某些表面基团虽然相同,但混合物的基团更易与Pb(Ⅱ)结合.     

凹凸棒土对黄曲霉毒素B1的吸附特性

凹凸棒土具有较大的比表面积,且储量丰富,价格便宜,可作为黄曲霉毒素B1( AFB1)的吸附剂.通过选择凹凸棒土对黄曲霉毒素B1的吸附热力学和动力学特性进行研究,得出其吸附为简单的单分子层优惠吸附,属于二级吸附过程.     

杨树落叶对Cd（2＋）的吸附等温线和动力学研究

[目的]研究杨树落叶作为一种价廉、高效的重金属吸附剂的可行性。[方法]用杨树落叶吸附模拟废水中的Cd2＋,研究不同环境条件如重金属离子初始浓度、生物吸附剂的量、溶液温度和溶液pH对吸附效果的影响。[结果]Cd2＋的初始浓度从50 mg/L增大到500mg/L时,落叶对Cd2＋的最大吸附量从20.0 mg/g增长到201.2 mg/g。当溶液的pH从3增大到11时,落叶对Cd2＋的吸附量逐渐从30.9 mg/g增大到40.5 mg/g。分别用Langmuir和Freundlich 2种吸附等温线模型对Cd2＋的吸附过程进行拟合;用一级动力学模型、二级动力学模型和内扩散模型对Cd2＋的吸附过程进行动力学研究。结果显示,Langmuir吸附等温线模型和二级动力学模型适合描述树叶对Cd2＋的吸附过程。[结论]落叶对Cd2＋具有一定的吸附能力,是较为理想的重金属离子吸附剂。     

热处理凹凸棒土对小白菜根际土壤中镉毒性缓解效应及其吸附机理

[目的]为探讨凹凸棒土(ATP)经不同温度煅烧后对土壤中镉毒害缓解的影响机理.[方法]以小白菜为实验对象进行盆栽试验,设置未添加凹凸棒土(CK),25℃处理凹凸棒土(25 ℃ATP)、200℃煅烧凹凸棒土(200 ℃ATP)、300℃煅烧凹凸棒土(300℃ATP)、400℃煅烧凹凸棒土(400℃ATP)和500℃煅烧凹...     

Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）对克氏原螯虾代谢酶的影响

将体质量为（11.35±1.52）g克氏原螯虾Procambarus clarkii暴露于不同亚致死浓度的Cu（Ⅱ）（0.055、0.28、1.38、6.88、34.38 mg/L）和Cd（Ⅱ）（0.0048、0.024、0.12、0.60、3.00 mg/L）溶液中96 h,测定其肌肉中碱性磷酸酶（AKP）、酸性磷酸酶（ACP）及肝胰腺中碱性磷酸酶（AKP）、酸性磷酸酶（ACP）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）的活性。结果表明：低浓度的Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）能诱导克氏原螯虾代谢酶的活性,肌肉和肝胰腺中代谢酶的活性均随Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）浓度的升高呈先升后降的趋势;Cd（Ⅱ）浓度为0.12 mg/L时,肝胰腺中ACP、AKP、GPT、GOT活性均达到最大值,分别较对照组提高了58.83%、86.17%、85.66%、70.98%（P〈0.05）;Cu（Ⅱ）浓度为0.28 mg/L时,肝胰腺中ACP和AKP活性达最大值,分别较对照组提高了112.53%和94.98%（P〈0.05）,Cu（Ⅱ）浓度为1.38mg/L时,肌肉中ACP和AKP活性最高,分别较对照组提高了242.35%和171.97%（P〈0.05）。     

Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）对新月菱形藻生长及生化成分的影响

研究了不同浓度的Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）对新月菱形藻Nitzschia closterium生长及细胞内蛋白质、多糖、叶绿素等生化成分含量的影响。结果表明：新月菱形藻对两种重金属均有一定的耐受力;Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）浓度分别低于3.0、1.0 mg/L时对新月菱形藻的生长没有显著影响（P〉0.05）,高于此浓度则产生明显的抑制作用（P〈0.05）;Zn（Ⅱ）对新月菱形藻胞内蛋白质含量的影响不明显（P〉0.05）,Cd（Ⅱ）能抑制新月菱形藻蛋白质的合成;低于3.0 mg/L的Cd（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）能促进新月菱形藻胞内多糖和叶绿素的合成。     

凹凸棒土对种衣剂成膜性能的影响

为了解凹凸棒土对种衣剂成膜性能的影响,以金美粒成膜剂为试验材料,将不同细度和不同用量凹凸棒土添加到成膜剂中,在玉米种子上进行包衣试验,测定其对成膜剂成膜时间、成膜脱落率和成膜均匀度的影响。结果表明,在种衣剂中添加凹凸棒土后,改变细度和用量,对成膜时间的影响都是一致的,随着凹凸棒细度和用量的增加,成膜时间逐渐延长。在一定的用量范围内,凹凸棒细度越大,包衣脱落率越低,包衣均匀度越高;在一定的细度范围内,凹凸棒用量越大,包衣脱落率越高,包衣均匀度越低。凹凸棒土可以作为种子成膜剂的辅助改性成分使用,具有原料易得、容易生产、性能稳定、对生态环境友好等优点。在生产上进行种子包衣处理时,建议选用细度400目以上的凹凸棒土,100 kg种子包衣用量在1 500～2 000 g之间,有利于改善包衣成膜性能。     

磷酸盐对Lou土锌吸附热力学特性的影响

Ｌｏｕ土对锌吸附的过程可以用Ｌａｎｇｍｕｉｒ、Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｔｅｍｋｉｎ方程进行描述；利用Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程的平衡常数（Ｋａ）可以推求出锌吸附反应的热力学函数－－自由能（ΔＧ°）、焓（ΔＨ°）和熵（ΔＳ°），并通过对这些热力学函数的研究得出，Ｌｏｕ土对锌的吸附是一个处发的吸热反应，随加入磷浓度的增大，锌的最大吸附量虽有所减小，但吸附强度却在增大；温度的升高，不但会使最大吸附量增大，而且增     

改性凹凸棒土负载铝盐吸附剂去除水中总磷研究

为了更好地去除富营养化水体中的磷,该研究对凹凸棒土进行两次改性。通过初次改性选用的1、2、3、4、5mol/L盐酸进行酸改性得到3mol/L,为最合适的酸改性浓度。然后对初次改性的凹凸棒土负载铝氢氧化物进行二次改性,得到凹凸棒土A、B、C、D。考察了初始浓度、p H值、反应时间及振荡频率等因素对改性凹凸棒土吸附性能的影响,从中选出较佳的除磷吸附剂。通过扫描电镜对原土、初步改性土及除磷效果较好的二次改性吸附剂的形貌进行分析。结果显示:改性吸附剂经改性后磷去除率均有增加,不同改性方法对磷去除率有着显著差异,其中吸附剂C去除效果最好。     

凹凸棒土处理含酚废水及生物再生的研究

[目的]研究凹凸棒土对苯酚的吸附效果及生物再生条件。[方法]用苯酚溶液模拟含酚废水,研究吸附剂投加量、pH、温度等因素对凹凸棒土吸附苯酚的影响及最佳条件。[结果]凹凸棒土吸附苯酚的最佳条件为吸附剂投加量4 g/100 ml、吸附温度40℃、pH10.0、吸附时间40 min,对苯酚的去除率可达27.1%。在pH为4.0、酵母菌液浓度2.040 g/L、30℃条件下对吸附饱和的凹凸棒土再生3h,再生后的凹凸棒土达到最佳吸附效果,对苯酚的去除率达到39.07%。[结论]该研究可为含酚废水的处理及凹凸棒土的再生提供指导。     

氮和磷对东海原甲藻吸收Cd（Ⅱ）及其分布的影响

研究了不同氮和磷浓度下,东海原甲藻（Prorocen trum dongha ineseLu）对微量Cd（Ⅱ）的吸收及其在细胞亚结构和大分子物质中的分布.结果表明,硝酸盐的添加促进了藻细胞对Cd（Ⅱ）的吸收,而磷酸盐的添加在低浓度Cd（Ⅱ）时对藻细胞吸收Cd（Ⅱ）没有影响,但在高浓度Cd（Ⅱ）时则抑制藻细胞对Cd（Ⅱ）的吸收;尿素为氮源时,细胞中Cd（Ⅱ）的含量较硝酸盐为氮源时高.细胞内的Cd（Ⅱ）主要分布在可溶性物质中.硝酸盐的添加主要影响Cd（Ⅱ）在细胞亚结构中的分布,细胞壁中Cd（Ⅱ）的含量随培养液中硝酸盐浓度的增加而降低,而细胞器中的含量却随培养液中硝酸盐浓度的增加而增加;培养液中磷浓度的添加增加了细胞壁内Cd（Ⅱ）的含量.Cd（Ⅱ）在各生化组成中的分布以蛋白质中含量最高,可达总Cd（Ⅱ）含量的55.0%~79.6%,脂类中含量最低,仅为总Cd（Ⅱ）含量的5.9%~7.1%,蛋白质内Cd（Ⅱ）的含量随培养液中硝态氮浓度的增加而增加.蛋白质内Cd（Ⅱ）的含量与藻细胞内的蛋白质含量密切相关.     

改性凹凸棒滤料对苯酚废水动态吸附研究

以十六烷基三甲基溴化铵（CATB）改性凹凸棒土对微污染废水中苯酚及其再生后吸附效果进行动态试验,研究了去除苯酚的动力学特征。结果表明,凹凸棒滤料经CATB改性后在动态试验过程中对微污染水中苯酚具有较强的吸附能力,苯酚的去除率随着废水流速的减少而增大,在pH为6～8,废水中苯酚浓度为17.74mg/L,流速为2m/s,吸附时间25min条件下,吸附去除率达93.07%;改性后的凹凸棒滤料可用碱进行再生,再生后对苯酚的吸附能力没有明显下降;苯酚的动态吸附过程遵循一级反应动力学模型。     

钠、钾离子对Bt蛋白在蒙脱石和凹凸棒土表面吸附与解吸的影响

采用静态吸附法研究了钠、钾离子对苏云金杆菌杀虫蛋白在蒙脱石和凹凸棒土表面吸附与解吸特性的影响。结果表明,添加钠、钾离子(0~2 mmol.L-1)均可提高Bt蛋白在两种矿物上的平衡吸附量,但等温吸附曲线的Langmuir方程拟合基本没受影响。添加钠离子或钾离子均能引起矿物粒子Zeta负电位升高,提示钠、钾离子通过减小矿物粒子与Bt蛋白之间斥力的方式促进了Bt蛋白吸附。在蒙脱石吸附Bt蛋白过程中添加钠、钾离子可使Bt蛋白的水解吸率升高,但解吸后的残留量变化不大;在凹凸棒土吸附Bt蛋白过程中添加钠、钾离子可使Bt蛋白的水解吸率减小,且解吸后的残留量增加。     

生物质材料山核桃壳对水中汞离子的吸附研究

[目的]对生物质材料山核桃（Juglans mandshurica Maxim.）壳（CWS）对水中汞离子的吸附效果进行研究。[方法]利用山核桃壳作为生物吸附剂去除水溶液中Hg（Ⅱ）离子,探讨不同条件即溶液pH、吸附时间、Hg（Ⅱ）初始浓度对Hg（Ⅱ）离子吸附效率的影响。[结果]CWS对Hg（Ⅱ）离子吸附率最大时的pH范围为5.0～6.0;随着初始Hg（Ⅱ）浓度的增加吸附率逐渐减小;FTIR分析显示CWS的一些化学基团如羟基、甲基、芳香环甲氧基、羰基可能与吸附Hg（Ⅱ）离子有关;CWS对Hg（Ⅱ）离子的吸附过程与Langmuir和Frendrich吸附等温线相关性较高,从而拟合出吸附方程。[结论]山核桃壳可以作为一种很有前景的生物吸附剂来去除水中Hg（Ⅱ）离子。     

砂柱中铁锰的淋溶淀积及其对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附特征

以不同浓度(0~0.04 mol·L-1)的FeSO4和MnCl2溶液淋溶白云石砂柱50次,形成砂粒表面铁锰氧化物胶膜,分析其中铁锰氧化物的淀积以及胶膜对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的等温吸附特征。研究结果表明:(1)当淋溶液的铁浓度为0.04 mol·L-1时,随着淋溶液中锰浓度的增加,砂粒表面胶膜的游离锰和非晶形锰含量呈增加趋势,而游离铁和非晶形铁含量的变化规律不明显;原子吸收光谱(AAS)和能谱(EDS)分析表明,砂粒表面游离铁和非晶形铁的淀积量均显著高于锰氧化物的。(2)扫描电镜(SEM)图像表明,铁锰在砂粒表面呈球形或板状淀积,分布不规则。(3)砂粒表面铁锰胶膜对Pb(Ⅱ)拟合的最大吸附量远大于对Cd(Ⅱ)的,最大时为Cd(Ⅱ)的8.43倍。(4)Cd(Ⅱ)的最大吸附量与砂粒表面游离铁和非晶形铁的含量呈显著正相关,说明铁的淀积对重金属Cd(Ⅱ)的吸附起了重要作用;但Pb(Ⅱ)的最大吸附量与游离和非晶形铁锰都没有显著的相关性。     

稻草生物质炭对3种可变电荷土壤吸附Cd（Ⅱ）的影响

按土重的3%和5%向采自海南和广西的3种可变电荷土壤中添加由稻草制备的生物质炭,混合培养30d后用一次平衡法研究了生物质炭对土壤吸附Cd(Ⅱ)的影响及其与土壤表面电化学性质的关系,旨在阐明生物质炭促进可变电荷土壤吸附和固定Cd(Ⅱ)的机制。结果表明,添加稻草炭显著提高了3种土壤的阳离子交换量(CEC)和土壤pH,并使土壤胶体Zeta电位向负值方向位移。因此,添加稻草炭增加了土壤表面的负电荷量,土壤表面对Cd(Ⅱ)的吸附容量增强,使3种可变电荷土壤对Cd(Ⅱ)的吸附量增加,且Cd(Ⅱ)吸附量的增幅随稻草炭添加水平的提高而增加。Freundlich方程和Langmuir方程可以拟合3种土壤对Cd(Ⅱ)的吸附等温线,但Freundlich方程拟合效果更好,该方程表征吸附容量的参数k也随着稻草炭添加水平提高而增大。研究表明在pH3.0～5.0范围内,稻草炭均增加土壤对Cd(Ⅱ)的吸附量。添加稻草炭提高土壤pH,促进Cd(Ⅱ)的吸附,因为Cd(Ⅱ)的吸附量随pH升高而增加。解吸实验表明,添加稻草炭处理Cd(Ⅱ)的解吸量高于对照处理,说明生物质炭提高了土壤对Cd(Ⅱ)的静电吸附量。     

反季节龙眼催花剂氯酸盐在不同类型土壤中的吸附特性研究

氯酸盐是生产工业漂白剂二氧化氯的重要原料,也常被用作除草剂和土壤消毒剂,龙眼园施用氯酸钾不仅对土壤生态系统产生影响,施用不当还会造成植物损害乃至死亡.为了进一步明确氯酸根（ClO-3）在土壤中的迁移转化途径,在实验室条件下研究了氯酸盐在不同类型龙眼园土壤中的降解和吸附特性,探讨了可能对吸附造成影响的各种因素.结果表明,土壤对氯酸根有较弱的吸附能力,土壤中的微生物可以降解氯酸根,不同类型的土壤对氯酸根的吸附有显著性的差异,土壤对氯酸根的吸附符合Langmuir吸附等温方程.可参照不同土壤性质了解其降解和吸附氯酸盐的特性,确定龙眼催花的适宜施药剂量和采取相应土壤管理技术措施加快其降解,以减少氯酸盐的负作用.