4种矿物填料吸附锌、镉离子能力比较研究

为了人工湿地污水处理系统选择吸附填料提供基础数据,比较了人工沸石、膨胀蛭石、天然沸石、硅藻土4种矿物吸附Zn2+和Cd2+离子的能力.结果表明:4种矿物吸附Zn2+和Cd2+离子的容量大小顺序为人工沸石天然沸石>膨胀蛭石>硅藻土;给定废水锌、镉离子去除率目标,4种矿物使用成本大小的顺序为硅藻土>人工沸石>膨胀蛭石>天然沸石.说明在比较的矿物吸附剂中,天然沸石与膨胀蛭石是最佳的人工湿地填料.     

吸附剂量对粉煤灰合成沸石吸附磷酸根离子、氟离子与六价铬离子的影响

利用粉煤灰合成的沸石吸附磷酸根离子、氟离子与六价铬离子,考察了吸附剂投加量对3种离子吸附去除率与饱和吸附量的影响。结果表明:吸附剂量对粉煤灰合成沸石吸附磷酸根离子、氟离子与六价铬离子的去除率与饱和吸附量均影响显著。随着粉煤灰合成沸石投加量的逐渐增加,其对3种离子的吸附去除率均不断提高,单位质量的沸石吸附剂对3种离子的饱和吸附量不断下降。在吸附剂投加量相同时,其对磷酸根离子、氟离子与六价铬离子的竞争吸附顺序为:Cr6+PO3-4F-,且这3种离子的竞争吸附顺序不会随着粉煤灰合成沸石投加量的增加而有所变化。     

N掺杂炭气凝胶的水热制备及其金属离子吸附性能

以微晶纤维素为原料,卵清蛋白(OVA)为N源,采用水热炭化法制备N掺杂炭气凝胶(NCA)。利用SEM、氮气的吸附脱附、XRD、FT-IR和XPS对NCA表面形貌、孔径结构、晶相结构和表面化学组成进行表征,并以Pb~(2+)和Cr~(6+)为模型物评价NCA对重金属离子的吸附性能。结果表明:所制备的NCA是由无定形炭组成的三维网状立体结构,BET比表面积为134.48 m2/g,平均孔径为12.28 nm,总孔容为0.413 0 m3/g;NCA由C、N、O组成,XPS表明其表面存在CO,—COOH以及C—N等官能团,其中N元素以亚硝酰、氨基、吡啶N和季铵N的形式存在。NCA对Pb~(2+)和Cr~(6+)的吸附过程更符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型,25℃时NCA对Pb~(2+)和Cr~(6+)的最大吸附量分别为223.98 mg/g和35.12 mg/g,而CA对Pb~(2+)和Cr~(6+)的最大吸附量分别为65.78 mg/g和16.65 mg/g。NCA对重金属离子的吸附效果明显优于未掺杂N的炭气凝胶(CA)。     

天然沸石和蛭石的离子吸附性能研究

以天然沸石和蛭石为吸附剂,采用等温吸附方法,研究其对Cu2+的吸附性能.结果表明,天然沸石对Cu2+的去除率略高于蛭石.天然沸石和蛭石的吸附容量p值分别为8.85 mg/g和6.99 mg/g.在实际应用中,天然沸石的单价低,吸附容量大,单位处理成本低,因此,天然沸石是人工湿地吸附缓冲单元理想的介质填料.     

三大高原湖泊常见无机离子色谱分析研究

对青海湖、羊卓雍错、纳木错三大高原湖泊水中的无机离子(阴离子为F~-、Cl~-、Br~-、NO_2~-、NO_3~-、H_2PO_4~-、SO_4~(2-);阳离子为Li~+、Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Sr~(2+))进行定性、定量测定并对其进行了分析。采用离子交换色谱法,阴离子分离柱为AS-9,淋洗液为20mmol/L Na2CO3;阳离子分离柱为CS-12A,淋洗液为20mmol/L甲烷磺酸淋洗液。样品离子被洗脱分离后进行了电导检测。结果表明:测定的阴、阳离子加和值青海湖羊卓雍错纳木错。青海湖水中的主要离子是Na~+和Cl~-,2012年采集的水样阴、阳离子加和(10.09%)明显低于2005年(13.54%),可能与青海湖湖面积近10年来增大有关。羊卓雍错和纳木错湖水的主要离子是Na~+和SO_4~(2-),加和分别为1.32g/L和0.67g/L。羊卓雍错的测定数据与1990年的相比也有所降低。三大高原湖泊湖水矿化度降低的趋势,表明可能与冰川、雪山融化稀释有关。纳木错湖水中含有微量元素Sr~(2+)(2.66mg/L)。高原湖泊中Mg~(2+)含量显著地高,NO_3~-和Ca~(2+)含量低。Mg~(2+)含量高表明高原地区绿色植物稀少,缺乏利用。NO_3~-含量低主要是人类活动较少,对湖泊水质影响小以及水体微生物的充分利用。Ca~(2+)含量低认为是高原大气中CO_2含量高,产生CaCO_3沉淀量较大。三大高原湖泊青海湖为咸水湖、羊卓雍错为微咸水湖、纳木错矿化度较低。     

超高比表面积活性炭孔分布对天然气脱附量的影响

在比表面积相同的情况下,研究了超高比表面积活性炭吸附剂孔分布对天然气脱附量的影响.研究结果表明,超高比表面积活性炭吸附剂的中孔(2 nm相似文献   

改性沸石在蔗汁脱色中的应用研究

利用HCl溶液改性天然沸石提高其吸附能力，分析了沸石粒度、盐酸浓度、温度、时间对改性效果的影响；利用改性后沸石对甘蔗清汁进行静态脱色，由正交试验得出最佳工艺条件，脱色率可达64．8％；用X衍射（XRD）对改性前后、再生后的改性沸石进行了初步结构表征。     

北亚热带3种典型森林群落水文过程中盐基离子年内动态变化特征

[目的]揭示大气沉降盐基离子在北亚热带典型森林群落中分配特征及其时空差异性,评价典型森林群落对大气降水的净化能力。[方法]于2018年7月至2019年6月,在杭州富阳庙山坞林区毛竹、杉木和青冈林分样地采集大气降水、穿透雨、树干茎流、枯透水和地表径流,对比生长季和非生长季森林群落不同层次各水文分量中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的浓度和通量变化。[结果]研究表明,大气降水中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的年均浓度分别为0.27、0.36、0.89和0.17 mg·L~(-1),且K~+和Ca~(2+)在生长季浓度高于非生长季;3种森林群落的林冠层和枯落物层对K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)均表现出强烈的淋溶作用,并在一定程度上调升降水pH值。林冠层对K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)的淋溶率在生长季偏低,而地表层对4种盐基离子的截留率在生长季与非生长季间无显著差异;对比地表径流(输出)与大气降水(输入)通量,3种森林群落对4种盐基离子均表现为截留作用,青冈阔叶林对其截留能力最强,截留率超过94.70%。[结论]3种北亚热带典型森林群落的林冠层和枯落物层是林内盐基离子的重要释放源,并缓冲非生长季酸性降水的pH;地表层则在生长季和非生长季都能有效截留径流水中盐基离子的流失,维持群落内养分循环,并保证森林集水区出水水质安全。     

酯化改性铁杉木屑制备重金属吸附剂及其吸附性能

木屑是一种常见的农林废弃物,来源广泛、价格低廉。木屑作为一种天然的生物质材料对水中的重金属离子有一定的吸附能力,但吸附效率较低。为提高木屑的吸附效率,实现农林废弃物的资源化利用,以铁杉木屑、2-氨基对苯二甲酸(2-ATP)、2-巯基丙酸(2-MPA)为原料,制备2-氨基对苯二甲酸改性铁杉木屑(AmS)和2-巯基丙酸改性铁杉木屑(MmS)两种酯化改性的新型吸附剂,并研究它们对溶液中Hg~(2+)的吸附性能。考察Hg~(2+)初始浓度、溶液p H、干扰离子以及吸附时间等对吸附性能的影响,结果表明:两种吸附剂在pH 4～8时具有较高的吸附性能,在pH 5时,AmS和MmS吸附剂的最佳吸附效率分别为93.3%和95.5%;当溶液中存在0.2 mol/L的干扰离子Ca~(2+)时,AmS和MmS吸附剂的吸附效率仍能维持在70.4%和73.4%;吸附剂的动态吸附行为均符合伪二级动力学模型,速率控制步骤为化学吸附过程,能够在60 min内快速到达吸附平衡;吸附剂的等温吸附曲线均符合Langmuir模型,为单分子层吸附。吸附试验表明,298 K时AmS和MmS吸附剂对Hg~(2+)的最大吸附容量分别为121.8和149.1 mg/g,远高于改性前的铁杉木屑(5.6 mg/g),具有良好的应用前景。     

汽车喷漆废气VOCs处理技术应用进展

简述了汽车喷漆废气VOCs处理的几种处理技术,以及其发展历程、适用范围、各自的特点及应用前景等。指出了因汽车行业的喷漆废气的典型特点是风量大、浓度偏低,"沸石浓缩转轮吸附/脱附+催化燃烧"适用于小轿车喷漆废气VOCs处理;"活性炭吸附/脱附+溶剂回收"适用于厢式货运车喷漆废气处理;生物降解处理技术更适用于客车喷漆废气处理,因客车的生产工艺有别于轿车和厢式货运等车型,客车喷漆的废气量更大、浓度更低,使用其它处理方式的建造成本、运行成本都将极高,且占地面积很大。     

炭醋肥对Cd~(2+)、Pb~(2+)吸附、解吸附的影响研究

将生物炭、木醋液和矿物养分混合为炭醋肥,在实验室条件下将炭醋肥、有机无机复混肥、烟草专用肥与土壤混合后,比较了三者对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附作用及解吸行为。研究结果表明:与其他两种肥料相比,炭醋肥使土壤吸附和固定重金属Cd~(2+)、Pb~(2+)能力增强,Cd~(2+)的吸附和固定能力最高可分别提高33.33%、16.56%,Pb~(2+)吸附和固定能力最高可分别提高45.56%、54.59%;其吸附性与pH值呈正相关关系,且随着添加量的增大而增强。     

各向异性PVA木基水凝胶的制备及其铜离子吸附性能

针对传统水凝胶生成的聚合物网络通常为各向同性,存在机械强度差、刚度低等问题。本研究以巴沙木为原料,通过冰模板法和淬火法,在定向排列的脱木素纤维素骨架中构筑具有纤维取向的聚乙烯醇(PVA)微纳网络,构建用于高效吸附水中铜离子的高强度各向异性PVA木基水凝胶(PWH),结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、电子万能力学试验机表征复合水凝胶的形态结构和性能。实验结果表明：脱木质素工艺可以增加木质纤维的结晶度,PVA成功复合后保留了木材各向异性纤维骨架,脱木质素2 h的水凝胶(PWH-2)综合性能最优;PWH-2在5%应变下循环压缩80次后,样品能量损耗仅为0.022 8 MPa/mm,高度保持率高达97.37%,具有优异的抗压强度和弹性;PWH-2定向排列的多孔结构有助于铜离子在其内部迁移,提高吸附性能,在25℃、pH 5、铜离子质量浓度40 mg/L的模拟废液中,对铜离子的吸附率可达77.27%,经4次循环利用对铜离子的吸附率仍可达40.11%。动力学和等温线研究结果表明,PWH-2吸附铜离子过程满足拟一级动力学模型,遵循Langmuir等温线模型。该研究为构建高效可持续吸附重金...     

Ag_2O/再生纤维素球形气凝胶的性能表征

为了探讨再生纤维素气凝胶对碘蒸气的吸附去除能力,用天然竹纤维制备再生纤维素球形气凝胶(RCSA),然后通过银氨络离子在纤维素表面的吸附和反应,得到Ag2O/再生纤维素球形复合气凝胶(Ag2O/RCSA),以127I作为放射性131I的同位素研究了复合气凝胶对碘的吸附。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和BET比表面积等检测手段对制备的Ag2O/RCSA样品的形貌、晶型、孔隙结构和碘吸附性能进行了表征。研究结果表明:纳米Ag2O粒子的引入使RCSA颜色由白色变为棕色,RCSA原始的三维网结构没有发生变化;纳米Ag2O粒子均匀分布在纤维素骨架中,并与纤维素紧密结合;Ag2O/RCSA与RCSA一样都表现为Ⅳ型吸附/脱附等温线,BET比表面积、BJH孔体积比RCSA明显减小,平均孔径大小变化不大;Ag2O/RCSA对碘蒸气的吸附是气凝胶孔隙的物理吸附和Ag2O转变为Ag I的化学吸附共同作用,总吸附量为87.8 mg/g。     

水洗和酸洗蛭石体系中Mn2+吸附的差异分析

以水洗和酸洗蛭石为吸附剂,研究了固/液吸附体系中Mn2+的吸附特性.结果表明,水洗和酸洗蛭石体系Mn2+离子的吸附都存在明显的离子和吸附剂浓度效应,水洗蛭石体系Mn2+离子的去除率显著高于酸洗蛭石体系.在酸洗过程中,蛭石表面部分吸附位被H+离子占据,降低了阳离子的交换能力.酸洗蛭石的吸附容量低,在吸附过程中H+离子的解吸会降低出水溶液的pH值,不宜作为湿地基质填料.     

不同pH值下蒙脱土对雌激素的吸附特征

由于蒙脱土是一种自然界中常见的纳米级矿物,由于其比表面积大,对污染物吸附性能强,它很可能会成为污染物在水环境中的传输载体,或者会对污染物的迁移及其生物有效性等产生重要影响。以蒙脱土为研究对象,探究了25℃环境下,pH值对蒙脱土的尺寸和Zeta电位的影响及对蒙脱土和雌二醇(E2)、炔雌醇(EE2)之间吸附/解吸行为的影响。结果表明:在pH 3.0～11.0范围内,蒙脱土胶体的Zeta电位和粒径变化范围分别为-20.80～-31.60 mV、1030～1947 nm,且在酸性环境中(pH 3.0)的Zeta电位远低于碱性环境中(pH 11.0)的,而颗粒粒径远大于碱性(pH 11.0)的。蒙脱土对E2、EE2均有较好的吸附性,且表现出显著的非线性特征(n1.6),蒙脱土对E2具有更强的吸附能力。pH的调节时机对吸附结果影响明显,先调节pH值后吸附情况下,pH=3.0时,蒙脱土对E2、EE2的吸附率分别为62%、39%,pH=11.0时,吸附率分别上升至97%、81%,吸附率总体上随pH值的升高而增大,这可能与不同pH值下蒙脱土胶体的粒径和聚集形式有关;先吸附后调节pH值情况下,pH值对蒙脱土吸附E2、EE2的影响不明显,吸附率随pH值在一定范围内波动,分别维持在70%、60%左右。所有的解吸均在最初的几秒内就已经完成,且EE2比E2更容易被解吸下来,先调节pH值后吸附情况下,E2、EE2在pH3.0下解吸率都最高,分别达到15%、30%,而在pH=11.0的条件下,E2、EE2基本无解吸,先吸附后调节pH值情况下,解吸率在pH值3.0～11.0范围内都几乎不变。     

一株耐Cd罗尔斯通氏菌的分离、鉴定及其对Cd~(2+)的吸附特性研究

【目的】水体镉(Cd)污染日益加剧,严重威胁生态安全和居民身体健康,而微生物吸附法被认为是一种行之有效的Cd污染修复方法,本研究从Cd污染土壤中分离出了一株耐Cd菌株,探究其吸附能力,以期为微生物修复提供技术支持和理论依据。【方法】利用16S rDNA基因测序分析对其进行鉴定。采用单因素试验研究了菌粉吸附Cd~(2+)的影响因素及规律,用正交试验优化了菌粉吸附Cd~(2+)的最佳条件,通过吸附等温线的拟合与SEM、EDX、FTIR表征研究了菌粉吸附Cd~(2+)的机理。【结果】菌株LC经测序分析后鉴定为罗尔斯通氏菌Ralstonia spp.,Cd~(2+)的耐受阈值为850 mg/L。随着溶液温度的升高,LC菌粉对Cd~(2+)的吸附量先增大后减小;随着溶液初始pH值的增大,其吸附量先增大后减小;随着时间的延长,其吸附量先上升而后略微下降;随着Cd~(2+)初始浓度的增加,其吸附量先增大后基本稳定;随着投加量的增多,其吸附量先减少后趋于平衡。菌粉对Cd~(2+)的最佳吸附条件为:投加量0.1 mg/L,吸附时间2 h,pH值6.0,温度30℃,此时菌粉对Cd~(2+)的吸附量可达198 mg/g。LC菌粉对Cd~(2+)的等温吸附更符合Langmuir,其饱和吸附量为221 mg/g。LC菌粉对Cd~(2+)的吸附主要是Cd~(2+)与Na+、Mg~(2+)发生离子交换,以及菌粉表面的羟基、羰基、酰胺基、磷酸基等基团与Cd~(2+)发生络合作用。【结论】从Cd污染土壤中分离出来的LC,是一株耐性较强且吸附能力较好的细菌菌株。     

工况条件对活性炭吸附-脱附CS_2的影响

CS_2是一种典型的工业化学毒物,对人体和环境危害极大,目前常用去除方法为活性炭吸附。笔者采用动态吸附装置研究活性炭对CS_2吸附-脱附性能,考察温度、气体流速、CS_2浓度和气流湿度对活性炭吸附-脱附CS_2的影响。结果表明:活性炭对CS_2吸附量和残存量随着吸附温度的升高而降低。当流速小于625 mL/min,随着流速的增加,活性炭对CS_2吸附量增加,残存量降低;当流速大于625 mL/min,随着流速的增加,活性炭对CS_2的吸附量降低,残存量增加。活性炭对CS_2吸附量随着CS_2质量浓度增加而增加。但当CS_2质量浓度小于1 643 mg/m~3时,随着质量浓度的增加,残存量增加;当CS_2质量浓度大于1 643 mg/m~3,随着质量浓度的增加,残存量降低。随着湿度的增加,活性炭对CS_2吸附量降低,残存量增加。综合上述研究结果可以得出:吸附温度、气体流速、CS_2浓度和湿度等工况条件对活性炭CS_2吸附量和残存量均有较大影响,其中CS_2浓度对吸附的影响最大,而脱附残存量主要与吸附温度和CS_2浓度有关。为实现活性炭高效吸附和脱附,最佳工艺条件为:干燥状态下,吸附温度25℃,流速小于625 mL/min, CS_2质量浓度为1 643 mg/m~3。     

杜仲叶中绿原酸的提取方法与精制工艺研究

对杜仲(Eucommia ulmoides)叶片中绿原酸的提取与精制工艺进行研究,比较了酸水提取、40%乙醇提取以及纤维素酶提取对绿原酸提取效果的影响,结果表明,酶提取更有利于后续工艺对绿原酸的精制。通过静态吸附试验,比较HPD-100A、AB-8、HPD-400A、DM-130、HPD-600、HPD-826六种大孔吸附树脂对绿原酸的吸附及脱附性能,筛选出性能较好的HPD-826树脂进行动态试验,结果表明,该树脂在室温下对杜仲叶中绿原酸的动态吸附-脱附最佳工艺参数为:上柱液p H值3.0,上柱流速2 BV/h,上柱体积7 BV;脱附剂为60%乙醇,洗脱流速1BV/h,洗脱剂用量为2 BV。用优化后的工艺进行试验,所得绿原酸粗产品的纯度可达49.85%,且工艺具有良好的稳定性。     

超高比表面积活性炭比表面积对天然气储存性能的影响

在超高比表面积活性炭吸附剂孔分布相同的情况下,研究了比表面积对天然气吸附储存能力的影响。结果表明,超高比表面积活性炭的比表面积越大,越有利于天然气的吸附储存,且吸附储存天然气的能力受吸附温度和压力的影响越明显;在吸附压力低于3.5MPa时遵从乘幂关系,高于3.5MPa时呈线性关系。在273K、9.0MPa时,对于孔分布相似的活性炭,比表面积增加23.7%时,天然气脱附量增加25.5%,比表面积达3348m2/g时天然气脱附量达1248.4mL/g。     

浒苔活性炭对重金属离子Cu~(2+)的吸附性能研究

指出了浒苔大规模爆发严重威胁中国沿海的生态安全。利用引发环境危害、价格低廉的浒苔制备高性价比活性炭,并以吸光光度法评价了浒苔活性炭其对模拟工业废水中重金属离子Cu2+的吸附能力。通过考察吸附温度、吸附剂用量、溶液pH值研究了不同理化条件对浒苔活性炭吸附性能的影响。结果发现,浒苔活性炭的对Cu2+吸附行为具有动态特征,平衡吸附时间为90min,平衡吸附容量为24.5mg/g。