酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶的制备及表征

以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂对丙烯酸进行预聚,以Fe2SO4/H2O2体系引发酶解木质素(EHL)形成自由基,过硫酸铵为引发剂,将酶解木质素自由基与聚丙烯酸(PAA)进行接枝共聚制备酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶(EHL-g-PAA)。采用红外光谱(FTIR)、环境扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TG)进行表征,研究EHL和PAA质量比、pH值、温度对EHL-g-PAA溶胀性能的影响。结果表明:酶解木质素与聚丙烯酸接枝成功,形成了具有新型网络结构的EHL-g-PAA,EHL-g-PAA具有不规则分层次多孔结构。当EHL和PAA质量比为0.4∶1时,EHL-g-PAA的平衡吸水倍率最大。在室温下,EHL-g-PAA在蒸馏水中的平衡吸水倍率可达410.99,吸附达到平衡的时间延长到12 h,且EHL-g-PAA对水分的释放率达到93.88%。EHL-g-PAA具有良好的pH敏感性,在酸性以及碱性溶液中吸水能力降低,在中性条件下吸水能力最高。在低温条件下,EHL-g-PAA的网络舒张,吸水能力增加;在高温条件下,EHL-g-PAA的网络收缩,吸水能力降低。在高温低温交替的环境下,与PAA相比,EHL-g-PAA显示了良好的循环能力和较好的稳定性。      

海泡石表面化学特性及其对重金属Pb2+ Cd2+ Cu2+吸附机理研究

通过海泡石(SEP)和酸化海泡石(ASEP)表面酸碱反应与吸附平衡实验,研究了天然和酸化海泡石表面化学特性及其对重金属的吸附机理.结果表明,海泡石经过酸化处理后碱性下降,表面部分阳离子被质子取代,表面酸度增加,形成更多的表面吸附位,有利于对重金属离子的吸附作用.随着溶液pH由酸性向碱性的变化,重金属离子在海泡石表面的吸附机理表现为同品置换与表面配位模式并存;当溶液pH呈弱碱性时,Pb和Cu均发生表面沉淀,其中Pb表现最为明显.采用等温吸附方法,研究了海泡石和酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的吸附特性,结果表明,海泡石和酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子均有较好的吸附作用.海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的饱和吸附量分别为32.06、11.48和22.10 mg·g~(-1),酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的饱和吸附量分别为35.28、13.62和24.36 mg·g~(-1).以物质的量计算,天然海泡石和酸化海泡石对三种重金属离子的吸附能力顺序为Cu>Pb>Cd.Cd~(2+)和Cu~(2+)在海泡石和酸化海泡石表面的吸附等温线符合Langmuir方程,Pb~(2+)离子的吸附由于随溶液pH的升高而产生表面沉淀,导致其吸附等温线偏离Langmuir方程.该项研究可为海泡石在土壤重金属污染修复中的应用提供一定的理论基础.     

糠醛渣对亚甲基蓝的吸附性能和机理

研究了糠醛渣对亚甲基蓝的吸附性能和机理,探讨了吸附时间、溶液初始质量浓度、吸附剂用量、吸附剂粒度及溶液初始pH值对亚甲基蓝去除率的影响。结果表明,在25℃、pH值为8的条件下,糠醛渣投加量为1g,反应时间为90min时,糠醛渣对亚甲基蓝的去除率为97.96%。对试验数据运用相关数学模型拟合,显示吸附过程动力学更适合二级吸附动力学模型。     

天然矿物对重金属Pb2+的吸附性能研究

利用天然矿物吸附重金属Pb~(2+),研究吸附剂量、pH、反应时间对吸附效果的影响,对其吸附过程进行吸附等温线和吸附动力学拟合。结果表明,随着吸附剂量的不断提高,初始浓度为50 mg/L与100 mg/L的重金属Pb~(2+)的吸附去除率均不断提高,而其饱和吸附量逐渐下降,天然矿物对重金属Pb~(2+)的最大饱和吸附量为87.67 mg/g。酸性条件下天然矿物对重金属Pb~(2+)的吸附效果较低,而偏酸性环境吸附处理效果较好。天然矿物对Pb~(2+)的吸附去除率随反应时间的增加而不断增加。天然矿物对Pb~(2+)的吸附过程符合Freundlich吸附等温模型,且Pb~(2+)的吸附过程拟合结果更加符合准二级动力学模型。     

有机酸对Cu Pb Cd在土壤表面竞争吸附的影响

选择一种红壤和一种水稻土,研究低分子量有机酸对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在这2种土壤中竞争吸附的影响,并与单一体系中的结果进行比较。结果表明,由于柠檬酸和酒石酸与Cd(Ⅱ)形成络合物的稳定常数较小,2种有机酸对2种土壤中Cd(Ⅱ)的吸附均表现出促进作用,而且这种促进作用随有机酸初始浓度的增加而增大。酒石酸促进了红壤对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附,而且低pH下的促进作用大于高pH下的作用。pH4.2时酒石酸对水稻土吸附Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)有一定的促进作用;在pH5.2时酒石酸使水稻土对Cu(Ⅱ)的吸附量减小,但对Pb的吸附基本无影响。柠檬酸对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附的影响表现为峰形曲线,即吸附量随有机酸浓度的增加而增大,在某一浓度时达最大,然后逐渐减小。在较高浓度和较高pH下,柠檬酸对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附表现出一定程度的抑制作用,特别在水稻土中。由于红壤游离氧化铁的含量比水稻土高得多,有机酸对红壤吸附重金属离子的促进作用大于水稻土中的作用,相反有机酸对水稻土吸附重金属离子的抑制作用大于红壤中的作用。虽然在竞争条件下有机酸对某一重金属离子吸附的促进作用小于单一体系中的,但竞争条件下所有重金属离子吸附增量的总和大于单一体系中单个离子的吸附增量。在柠檬酸体系中,低pH下Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)在单一体系中的吸附量高于竞争体系中的,但在高pH下结果相反,这主要与柠檬酸在不同pH下对重金属离子吸附的影响机理不同有关。     

改性花生壳对水中Cd2+和Pb2+的吸附研究

用高锰酸钾对花生壳进行改性,制成改性花生壳吸附材料,并进一步就该吸附剂对水中重金属离子Pb2+、Cd2+的吸附去除性能进行了考察,结果表明,吸附在18h后基本达到平衡,吸附Pb2+和Cd2+最佳初始pH值分别为4.5和6.5,对Pb2+的吸附量最大达到104.75mg·g-1,对Cd2+的吸附量最大达到43.11mg·g-1。对Pb2+和Cd2+在该吸附剂上的竞争吸附研究结果表明,竞争吸附的干扰使得Cd2+的吸附量降低88.47%,Pb2+的吸附量降低20.80%,且Pb2+的吸附量为Cd2+的5~6倍,吸附剂对重金属离子的吸附选择顺序为Pb2+>Cd2+。     

Cu2+、Zn2+复合条件下Cd2+在陕西5种土壤中的吸附

通过平衡吸附的方法,研究了Cd2+在单一及与Cu2+、Zn2+复合条件下,在陕西塿土、黄绵土、黑垆土、黄褐土、砂土5种土壤中的吸附特征,并通过多重相关分析探讨了其吸附机制.结果表明,在20、30℃条件下,Cd2+在各供试土样中吸附等温线总体上呈H或L型等温线形式,黑垆土对Cd2+总是吸附最强,而砂土的吸附总是最弱;Cd...     

Cu、Cd在2种土壤上的吸附特征

研究了ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋在法国２种不同土壤上的吸附特征，并讨论了引起这２种元素吸附差异的可能原因·Ｃｕ２＋、Ｃｄ２＋的吸附量和吸附率均随ｐＨ的升高而升高，在近中性时完全被吸附．吸附量和吸附率均表明Ｃｕ２＋的吸附比Ｃｄ２＋高．Ｃｕ２＋和Ｃｄ２＋在水解作用、沉淀作用、与腐殖质的络合强度以及与Ｃａ２＋、Ｈ＋离子吸附点位的竟争能力等方面的差异是导致这２种离子吸附差异的主要原因．低初始浓度时Ｃｕ２＋的吸附量、吸附率随ｐＨ位变化而变化幅度小于高初始浓度．Ｃｄ的吸附也有类似规律．但不如Ｃｕ明显．土壤的ｐＨ值、ＣＥＣ和粘粒含量均影响土壤对这２种离子的吸附．     

木质素磺酸钠-十六烷基三甲基溴化铵复合物的制备及其对Cu2+的吸附性能

以木质素磺酸钠(SLS)为阴离子源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为阳离子源,通过静电吸附作用制备了SLS-CTAB复合物。采用FTIR和XPS对SLS、CTAB和SLS-CTAB复合物的结构和元素组成进行分析,证实了SLS-CTAB复合物制备成功。Zeta电位分析表明SLS和CTAB的主要结合方式为静电吸附作用。SLS-CTAB复合物的溶解性分析表明,复合物易溶于碱性和酸性溶液,而不易溶于水,在水中的吸水溶胀率为282.8%。SLS-CTAB复合物对Cu²⁺的吸附性能分析结果表明,SLS-CTAB复合物对Cu²⁺具有较好的吸附性能,吸附容量为439.18 mg·g^-1。通过对吸附作用机理进一步分析,证实了SLS-CTAB复合物对Cu²⁺的吸附性能符合Freundlich方程和二级吸附动力学方程,说明SLS-CTAB复合物在对Cu²⁺的吸附过程中不仅存在与磺酸基的静电吸附作用,还存在与氨基的化学吸附作用。     

胡敏酸吸附重金属Cu2+Pb2+Cd2+的特征及影响因素

采用碱溶酸沉淀法提取腐殖质中的胡敏酸,研究了胡敏酸对Cu2+Pb2+Cd2+的吸附特征及作用机理.结果表明,在相同初始浓度下,胡敏酸对Cu2+的吸附强度要大于对Pb2+和对Cd2+的吸附.吸附强度顺序为Cu2+＞pb2+＞＞Cd2+.Langmuir、Freundlich和Temkin方程对Pb2+Cd2+的吸附呈显著关系,但其中Freundlich方程为最佳拟合方程;对Cu2+的吸附,Langmuir等温式拟合程度最高,Freundlieh方程其次,Temkin方程则不适合.pH是影响胡敏酸对Cd2+和Cu2+吸附的主要因素,而对Pb2+吸附的影响较小.总体上低pH值均不利于吸附剂对重金属离子的吸附,随着pH值的增加(pH=2～8),不论吸附量还是吸附率都呈上升趋势.通过红外光谱表征反应物,结果表明,胡敏酸与Pb2+Cd2+的结合点主要发生在羧基和酚羟基之间,而Cu2+与胡敏酸的结合除了在羧基和酚羟基之间外,更多地发生在羧基和羧基之间.     

草炭溶解态有机物质与Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)络合物的红外光谱

草炭有机质提取物胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质的红外光谱研究显示 ,三者的含氧官能团组成相似 ,但基团含量差异较大 .胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质与金属离子 (Cu2 +、Cd2 +、Pb2 +、Zn2 + )络合物的红外光谱表明 ,除 -COOH外 ,-OH、C=O、-NH2 等官能团也参与了对金属离子的络合 ,但不能很好地揭示哪种金属离子具有形成络合物的最大倾向     

Cu2+、pb2+、Zn2+在狗牙根中的迁移模拟研究

以模拟江水—狗牙根构成的有机体系为研究对象,通过动态模拟试验,研究了外源重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+单一及复合处理时对狗牙根生长及重金属在狗牙根中的富集迁移情况。研究结果表明:低浓度的Cu2+、Pb2+、Zn2+对狗牙根生长有利,较高浓度时对其生长有抑制作用;复合处理表明,在狗牙根的生长方面,Cu2+与Pb2+、Zn2+之间存在协同作用,Pb2+、Zn2+之间存在拮抗作用;狗牙根主要通过根、茎富集重金属离子,随着处理浓度的增加,迁移富集量逐渐增大,狗牙根中重金属离子的迁移能力表现为Pb2+>Zn2+>Cu2+,迁移富集量根>茎;重金属在狗牙根中的迁移富集过程中,Cu2+对Pb2+、Zn2+,Pb2+、Zn2+相互之间存在拮抗作用;狗牙根能明显降低江水中的Cu2+、Pb2+、Zn2+的含量,是环境修复优良物种。     

合成沸石对重金属离子Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附性能

利用合成沸石吸附混合重金属Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+),考察吸附剂量、初始pH、反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附等温线和吸附动力学。结果表明,吸附剂量、初始pH、反应时间对沸石吸附Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附效果影响较大。随着沸石投加量增大,其对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除率逐渐上升,而单位质量吸附剂对3种重金属饱和吸附量呈下降趋势。沸石对3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为PbCuNi。初始pH为强酸性环境不利于Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附,其吸附去除率均低于20%;不同初始pH,沸石对Pb~(2+)吸附效果最好。随着反应时间延长,沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附去除率逐步提高;不同反应时间下,沸石对3种重金属的吸附去除顺序不变。沸石吸附Ni~(2+)与Cu~(2+)的过程符合Freundlich吸附等温式,对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。准二级吸附动力学方程能够描述沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附行为。     

改性柿子废渣对重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能研究

以实验室酿酒后得到的柿子废渣为原料,利用其主要成分纤维素和单宁制备生物吸附剂,并通过对生物吸附剂进行化学改性增加其吸附效率,对溶液中重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)进行吸附行为研究。结果表明:烘干的柿子废渣对重金属中Pb~(2+)和Cd~(2+)存在吸附作用,并对其进行吸附等温线研究,得到吸附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为46.08和25.00mg/g,而经NaOH改性后的柿子废渣附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为106.75和46.54mg/g,改性后吸附容量约是改性前吸附容量的2倍多,说明改性后效果显著。研究表明,经改性后的生物吸附剂成本较低、绿色环保,具有很大的潜在开发价值,并实现废渣的二次利用,为柿子产品的综合开发利用提供了新的途径。     

Cd~(2+)Pb~(2+)Hg~(2+)Ni~(2+)胁迫对大麦抗氧化酶活性的影响

采用室内培养法,研究了不同浓度(1～100m g·L-1)C d2 、Pb2 、H g2 、N i2 对大麦幼苗根、叶内超氧化物岐化酶(SO D)、过氧化物酶(PO D)和过氧化氢酶(C A T)活性的影响。结果表明,不同重金属离子对SO D、PO D、C A T活性的影响存在差异,表现为激活效应或抑制效应。N i2 、Pb2 处理对大麦幼苗体内SO D、C A T具有激活效应,随着N i2 、Pb2 浓度增加和处理时间延长,根、叶中的SO D、C A T活性由低到高逐渐增大,PO D活性则表现为先升后降。C d2 胁迫对SO D、PO D存在低浓度下的激活效应和高浓度下的抑制效应,对C A T则表现为在所有浓度范围内的持续抑制效应。在1～100m g·L-1浓度范围内,H g2 对SO D、PO D、C A T活性均有不同程度的抑制效应。3种抗氧化酶对H g2 、C d2 的防御作用弱于N i2 、Pb2 ,根的防御作用弱于叶。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对pb2+、Zn2+、Cu2+的吸附研究

[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。     

花生壳生物炭去除水中铅镉离子的性能及吸附机理研究

以农业废弃物花生壳为原料,分别探讨了高热解温度下所得花生壳生物炭对单一溶液及混合溶液中铅镉离子的去除性能,并借助XRD对该过程的去除机理进行了分析。结果表明：热解温度为700 ℃的花生壳生物炭具有较高的比表面积及孔容,其对初始pH为3.5～5的铅镉溶液表现出优良的去除性能;当铅镉离子的初始浓度均为150 mg/L、固液比为1∶100、初始pH为4、吸附时间为24 h时,花生壳生物炭对Cd^{2 +} 的去除率超过80%,对Pb^{2 +} 的去除率达到99.04%;当铅镉离子共存时,溶液中的Cd^{2 +} 对Pb^{2 +} 的去除率几乎无影响,但Pb^{2 +} 却会显著抑制花生壳生物炭对Cd^{2 +} 的吸附;花生壳生物炭对水中铅镉的去除过程平衡吸附时间为960 min,过程满足拟二级动力学模型、Freundlich等温线方程,平衡吸附容量可达57.23、17.75 mg/g。花生壳生物炭对水中铅镉离子的去除过程主要为化学沉淀作用,其包括铅镉氢氧化物沉淀的生成及其向铅镉碳酸盐的转化。