胡敏酸吸附解吸Fe3+反应特征研究

采用C-25葡聚糖凝胶层析方法研究了在不同酸度、离子强度、温度条件下胡敏酸（HA）吸附解吸Fe3^＋特征.结果表明,在相同离子强度、反应温度条件下,随着pH的升高,HA对Fe（Ⅲ）最大吸附量Smax和吸附平衡常数k增加,标准摩尔自由能变△Gom绝对值减小.相同pH和温度下,离子强度从0.00到0.10mol L^-1,HA对Fe（Ⅲ）最大吸附量Smax和吸附亲和力常数k增加,自由能变△G^o m绝对值减小,但离子强度从0.10 mol L^-1继续上升到0.15 mol L^-1,则上述特征常数变化刚好相反.温度升高,胡敏酸吸附Fe3^＋的最大吸附量、吸附平衡常数k、自由能变△G^o m绝对值均较大幅度降低,表明升高温度对吸附反应不利.吸附反应的焓变△H^o m和熵变△S^o m均小于零,为放热反应,反应向更有序状态进行;在相同条件下,pH越大,焓变△H^o m和熵变△rS^θ m绝对值越大,表明pH越大,越有利于吸附反应的进行.随着pH的升高,Fe3^＋被还原的百分率η减小,用幂函数方程拟合,相关系数达到显著水平.随着pH的降低,胡敏酸铁Fe3^＋解吸率增大;对解吸率曲线进行拟合,线形方程具有显著的相关系数.胡敏酸吸附Fe3^＋的反应为包括胡敏酸内部和外部结合的“两相”反应.     

铁、锰、铝氧化物固体吸附剂对胡敏酸和富里酸吸附机理研究

研究了Fe2O3、MnO2或Al2O3固体吸附剂对胡敏酸和富里酸的吸附机制和影响因素。结果表明:相同pH下,Fe2O3、MnO2或Al2O3固体吸附剂对腐殖酸的吸附量随着腐殖酸(胡敏酸HA和富里酸FA)有机碳浓度的增加而增加;不同pH下,对HA的吸附量依照pH3·0>pH5·0>pH7·0的顺序递减。相同pH下,随着HA有机碳浓度的增加,三种固体吸附剂对HA的吸附百分率减小。相同pH下,三种固体吸附剂对FA的吸附百分率呈单峰形,随着酸度的降低,峰位向添加的有机碳低浓度处迁移。吸附量用Langumuir方程拟合能得到极显著相关的方程,在相同pH下,三种固体吸附剂吸附HA的最大吸附量Smax和吸附亲和力常数K小于FA,而标准自由能变ΔGmo却略大于FA;298·2K温度下,三种固体吸附剂吸附胡敏酸和富里酸的ΔGmo<0,表明在等温等压不做非体积功情况下吸附是自发进行的反应。     

诺氟沙星在胡敏酸上的吸附热力学与动力学特征研究

根据OECD Guideline106批平衡实验,研究了诺氟沙星在胡敏酸上的吸附热力学和动力学,并探讨了其可能吸附机理。结果表明,诺氟沙星在经过约12h的快速吸附阶段后,进入缓慢吸附阶段,其吸附平衡时间为48h。伪二级动力学方程能够较好地描述不同pH条件下诺氟沙星在胡敏酸上的吸附动力学特性。诺氟沙星在胡敏酸上的吸附等温线符合Freundlich方程,该方程的拟合系数1/n〈0.5,表明诺氟沙星在胡敏酸上为非线性吸附。ΔH0=-48.85kJ·mol-1和ΔG0〈0,表明诺氟沙星在胡敏酸上的吸附是自发进行的放热过程,且离子交换是其主要吸附机理,同时也可能存在着偶极间作用力、氢键力和电荷转移等吸附机理;ΔS0〈0表明吸附过程中熵在减小。吸附位点的能量随着吸附量的增大而降低,也表明胡敏酸的异质性和吸附的非线性。     

互花米草厌氧发酵渣活性炭处理含镉废水的研究

采用静态吸附法,进行磷酸活化法不同剂料质量比（0.5～3.0）及活化温度（400～700℃）条件下制备的互花米草厌氧发酵渣活性炭对镉的吸附性能研究,考察不同初始浓度条件下活性炭对镉的平衡吸附量,旨在以吸附法治理含镉废水,探索吸附机理、影响因素、除镉吸附剂的最佳制备条件以及活性炭物化性质对镉吸附性能的影响。结果表明,镉的吸附性能与活性炭的制备条件有关,随着活化温度的升高,镉的吸附量逐渐增大,主要是因为高温条件下活性炭表面PO34-充当活性位点,促进镉的吸附。当剂料质量比为1.0,活化温度为700℃时,制备出的活性炭对镉的吸附性能最好,其最大吸附量可达38.91mg·g^-1,远远高于商业活性炭。镉的吸附量随着溶液初始浓度的增加而增大,吸附等温线符合Langmuir方程。溶液pH和活性炭表面化学性质是决定镉吸附量大小的决定性因素,当溶液pH在2～4时,各活性炭对镉的吸附能力随pH的增加而增加。本文为含镉废水的处理提供了一种低价高效的方法。     

几种有机物对紫色土镉的溶出效应与吸附-解吸行为影响的研究

研究了天然有机物胡敏酸和富里酸 ,螯合剂EDTA和DTPA和四种简单有机酸对紫色土镉的溶出效应和吸附解吸行为的影响。结果表明 ,供试八种有机物均能显著促进镉从紫色土中的溶出。作用大小顺序为 :EDTA≥DTPA >柠檬酸 >胡敏酸 >草酸 >富里酸 >酒石酸≥水杨酸。有机物对土壤镉溶出和迁移的影响是其对土壤镉吸附和解吸综合作用的结果。有机物显著降低了紫色土对镉的吸附 ,其作用大小顺序与其对镉的溶出能力的相对大小顺序一致 ,同时也改变了吸附镉的解吸特性。有机物影响下 ,紫色土镉的吸附动力学模型以双常数方程拟合最佳。而吸附等温曲线以Freundlich方程拟合最好 ,吸附常数n与有机物对土壤镉的溶出率之间存在良好的相关性。     

蒙脱石对不同施肥处理土壤胡敏酸及其级分的吸附特征Ⅰ.蒙脱石对胡敏酸的

以１７年不同施肥处理土壤胡敏酸为材料,研究不同性质胡敏酸与钙饱和蒙脱石的吸附特征。结果表明,钙饱和蒙脱石对娄土不同施肥处理胡敏酸的吸附曲线可用单表面Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程、双表面Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程以及Ｆｒｅｕｎｄｉｃｈ方程来描述。由单表面Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程计算的有机肥处理（厩肥、秸秆）胡敏酸的吸附量和吸附强度大于无肥、化肥处理。温度升高各处理胡敏酸吸附量增加,但吸附强度下降。双表面Ｌａｎｇｍｕｉｒ揭示,蒙脱石对胡敏酸的吸附呈现高低两种能位的吸附。高能点位的吸附以化学吸附为主,是吸热反应,低能点位的吸附以物理吸附为主,是放热反应。有机肥处理和无肥、化肥处理相比,高能点位吸附相对减弱,低能点位吸附相对增强。     

蒙脱石对不同施肥处理土壤胡敏酸及其级分的吸附特征Ⅰ.蒙脱石对胡敏酸的吸附特征

以17年不同施肥处理土壤胡敏酸为材料,研究了不同性质胡敏酸与钙饱和蒙脱石的 吸附特征。结果表明,钙饱和蒙脱石对土不同施肥处理胡敏酸的吸附曲线可用单表面Langmuir方程、双表面Langmuir方程以及Freundlich方程来描述。由单表面Langmuir方程计算的有机肥处理（厩肥、秸秆）胡敏酸的吸附量和吸附强度大于无肥、化肥处理。温度升高各处理胡敏酸吸附量增加,但吸附强度下降。双表面Langmuir揭示,蒙脱石对胡敏酸的吸附呈现高低两种能位的吸附。高能点位的吸附以化学吸附为主,是吸热反应,低能点位的吸附以物理吸附为主,是放热反应。有机肥处理和无肥、化肥处理相比,高能点位吸附相对减弱,低能点位吸附相对增强。     

重金属离子在土壤中的竞争吸附动力学初步研究Ⅱ.铜与镉在褐土中竞争吸附动力学

用液流法研究了重金属离子铜与镉的在褐土中的竞争吸附动力学特性,用LJ吸附动力学方程结合竞争系数对铜与镉的竞争吸附动力学过程进行了描述.竞争性弱的镉离子吸附曲线出现"过饱和点",镉在开始时占据的吸附位量的一部分,随着吸附过程的延续被铜逐渐交换占据,镉的吸附量由"过饱和点"逐渐下降,最后趋于竞争平衡;在试验温度区间内,单一离子及竞争离子在褐土中的吸附量均随温度的升高而增大;吸附速率随温度的升高而减小,阿仑尼乌斯经验方程不能符合本试验结果,显示出铜及镉在供试褐土中的吸附动力学有其特殊性.温度和pH值的升高对镉的竞争有利,但镉在褐土中的吸附竞争能力远小于铜.     

不同pH下黄棕壤镉的吸附-解吸特征

对黄棕壤在pH2 7不同浓度下Cd2 的吸附与解吸进行了测定。结果表明,Cd2 吸附量随平衡液中Cd2 浓度增加而增大,两者关系较好地符合Langmuir吸附方程。根据吸附等温线参数与pH的相关方程,得到镉吸附等温线的pH依存模式,如Langmuir方程为:C/X=69 334e-1 7183pH (5 5793pH-3 0383)·C。式中,X为土壤Cd2 吸附量(mg/kg),C为平衡液中Cd2 之浓度(mg/L)。解吸Cd2 的数量随pH升高和吸附Cd2 的数量增加而增加,但解吸Cd2 占吸附Cd2 的比例随pH升高而降低,在pH3 7下,黄棕壤解吸Cd2 的比例为42%～95%,平均为75%,说明黄棕壤Cd2 以非专性吸附为主,吸附Cd2 的有效性高。     

土壤溶液pH与磷酸根吸附的关系

溶液pH与磷吸附之间的关系研究表明:单位土壤上吸附单位量磷时的羟基释放量随磷吸附量的增大而增大。吸附磷量随pH而变化的曲线在pH3-6间出现-吸附峰值,当磷的浓度为50ppmP时,峰值最为明显,浓度高于或低于50ppmP时,峰值渐趋平缓。5ppm时,峰值已极不明显。峰值的形成可能与吸附颗粒表面氧化铝胶膜和表面基团形态及磷酸盐形态随pH变化而变化有关。     

不同处理褐煤腐殖酸对磷吸附特性的研究

采用吸附等温线的试验方法,研究了平衡溶液中磷浓度、反应时间及介质pH对不同处理的2种褐煤腐殖酸吸附磷的影响及其规律性。结果表明:在试验pH范围内,pH的升高减缓了吸附反应进行的速度,对于未经硝酸处理的样品S1,在pH为4.7时,吸附量和分配系数有一最大值,而样品S2,随着pH的升高,吸附量和分配系数一直减小;经硝酸处理后,样品对磷的吸附能力降低,一定条件下其单位吸附量仅为处理前的5.33%。适宜的固液比例可提高2个不同处理供试样品对磷的单位吸附量,其等温吸附规律可用Langmuir方程来加以描述;其吸附动力学用Elovich方程描述最佳。     

白浆土对腐殖酸的吸附等温线和动力学研究

白浆土是吉林省和黑龙江省东部地区的主要农田土壤之一,研究白浆土对腐殖酸的吸附作用,可为探究白浆土的固碳潜力提供理论依据。采用批量平衡法,分析不同有机碳含量的白浆土及其组分(包括去有机质土壤、粉粒、黏粒)对腐殖酸的吸附动力学和等温吸附特性。结果表明:随吸附时间的延长,白浆土及其各组分对腐殖酸的吸附量逐渐增加;整个吸附动力学过程可划分为快速(0～30 min)和慢速(30～480 min)反应阶段,伪二级动力学方程的拟合效果优于Elovich、双常数和伪一级动力学方程。白浆土及其各组分对腐殖酸的吸附量随腐殖酸初始浓度的增加逐渐增大,Langmuir方程的拟合效果通常优于Freundlich方程和Temkin方程。随白浆土有机碳含量的增加,其对腐殖酸的最大吸附量分别为26.9,24.1,15.6 mg/g。而白浆土不同组分相比,最大吸附量的顺序依次为黏粒>去有机质土壤>粉粒,黏粒对腐殖酸的吸附量分别是原土的2.15～3.88倍,去有机质土壤的1.61～2.21倍,粉粒土壤的7.90～8.65倍。有机碳含量低的白浆土对腐殖酸具有更强的吸附能力,黏粒含量高的白浆土对腐殖酸的吸附潜力更大。     

褐煤腐植酸对钾的吸附特性研究

为给褐煤的有效利用和腐植酸缓效肥的研制提供理论依据,本试验采用吸附等温线的试验方法,探讨了K⁺平衡溶液浓度、平衡时间、pH值及固液比对褐煤腐植酸钾吸附的影响。结果表明：介质pH值升高有利于腐植酸样品对钾的吸附,且能加快吸附反应的速度;当pH<4.4时,K_d1>K_d2,此时以物理吸附为主。当7.12K_d1<K_d2,化学交换占主导地位。其等温吸附曲线符合Langmuir吸附形式,动力学吸附用Elovich方程描速最佳。经硝酸处理后的褐煤腐植酸样品对钾的吸附能力有了一定程度的提高。适宜的固液比能提高2种样品对钾的单位吸附量,分别在固液比为0.06和0.04时达最大,其单位吸附量分别为0.079 g/g和0.094 g/g。     

红壤中低分子量有机酸的吸附动力学

低分子量有机酸在土壤中广泛存在尤其是在根际土壤中,其主要来源于动植物残体的分解、微生物的代谢、植物根系的分泌和土壤中有机物的转化等。由于羧基的强络合作用,低分子量有机酸一旦进入土壤将很快被土壤吸附,影响土壤的表面电荷性质和动电性质,进而影响其在土壤中的作用。关于低     

褐煤基材料对Cd~(2+)的吸附机制

为筛选稳定、高效、环境友好的重金属污染修复材料,利用批吸附试验研究了不同温度下褐煤、腐植酸、活性炭对镉(Cd~(2+))的吸附特征,采用非线性χ~2检验辅助决定系数判断等温线模型拟合度,用红外光谱对材料功能团进行了识别。结果表明,Temkin模型能最好拟合3种材料对Cd~(2+)的等温吸附过程,Langmuir和Freundlich模型也能较好拟合但与温度有关。吸附热力学参数表明,3种材料对Cd~(2+)的吸附为优惠发生的物理吸附,并且是自发的吸热过程,3种材料与Cd~(2+)之间均有较强的作用力。在温度294.55~313.15 K时腐植酸、褐煤和活性炭对Cd~(2+)的最大吸附量分别为36.14~44.09、29.63~38.20 mg·g~(-1)和21.04~30.34 mg·g~(-1),吸附量随温度升高而升高,吸附自由能随着温度升高而降低,说明升温吸附更容易发生。准二级动力学拟合数据最好,表明3种材料对Cd~(2+)的吸附存在着化学过程。褐煤基活性炭和褐煤基腐植酸具有丰富的孔隙结构。红外光谱图表明腐植酸和褐煤较大的吸附量与其含氧功能团种类较多以及在波数2 360 cm~(-1)和2 342 cm~(-1)附近吸收峰有关。因此,褐煤基3种材料对Cd~(2+)的吸附是自发的吸热过程,腐植酸对Cd~(2+)的最大吸附量和吸附能力最大,用Temkin等温方程和准二级动力学曲线能最适宜描述褐煤基材料对Cd~(2+)的吸附特征。     

褐煤腐殖酸对铵的吸附特性研究

研究了铵浓度、处理时间及介质pH对2种褐煤腐殖酸吸附铵的影响及其规律。结果表明,褐煤腐殖酸对铵的吸附等温式可用Freundlich等温曲线描述,其动力学吸附方程用Elovich方程描述最佳。在pH7.04时,介质pH的升高有利于铵的吸附。当pH4.03时,主要以物理吸附为主;当4.03.     

风化煤腐殖酸对氮、磷、钾的吸附和解吸特性

研究了风化煤腐殖酸在不同pH值条件下对氮、磷、钾的吸附和解吸特性。结果表明,1)在pH.4～8条件下,随着氮、磷、钾初始处理浓度的增加,腐殖酸对其吸附量和解吸量均呈上升趋势,但解吸率均呈下降趋势;2)在不同pH值的介质溶液中,腐殖酸对氮、磷、钾的吸附和解吸特性不尽相同,其中,在碱性条件下,腐殖酸对氮的吸附和解吸作用较强,在酸性条件下,腐殖酸对磷的吸附和解吸作用较强,而腐殖酸对钾的的吸附和解吸作用在中性条件下更易发生;3)腐殖酸对氮、磷、钾的等温吸附可用Linear、Langmuir和Freundlich三个吸附方程来拟合,相关性达显著或极显著水平,但以Freundlich方程为最优。     

镉在针铁矿、针铁矿-腐植酸复合胶体中吸附解吸行为比较研究

采用批平衡试验法,比较研究了重金属镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附热力学和动力学行为。结果表明,在试验浓度范围内,两种吸附剂对Cd2＋的等温吸附特征均可用Langmuir、Freundlich和Linear方程加以描述。其中以Langmuir方程的拟合效果最佳,线性相关系数为：0.991、0.999,由此推导出的最大吸附量分别为41.667和45.455mg·g^-1,表明腐植酸与针铁矿复合胶体较单一针铁矿的吸附力有所提高,且所吸附的镉均难以解吸,平均解吸率分别为5.871%和1.068%。胶体对Cd^2＋的吸附是一个快速反应过程,4h达到吸附平衡。Elovich方程是拟合吸附动力学过程的最优方程（相关系数分别为0.987和0.997）。通过计算镉在针铁矿和针铁矿-腐植酸复合胶体中的吸附自由能变化量（ΔG的绝对值均〈40kJ·mol^-1）,推测镉在两种胶体中的吸附为物理吸附过程,其吸附机理可能有氢键、偶极作用力和范德华力等作用,而不存在化学键合作用。     

腐殖酸对蒙脱石吸附镉离子的影响机理研究

实验研究了腐殖酸存在下重金属元素镉(Cd2 )在蒙脱石表面的吸附过程,对比研究了两种不同腐殖酸对吸附机理的影响。结果表明,重金属离子在蒙脱石表面的吸附作用受介质pH的影响。加入腐殖酸后吸附产生滞后现象,蒙脱石先吸附腐殖酸,之后转变为腐殖酸和蒙脱石共同吸附Cd2 作用,吸附量较单独吸附过程更大。吸附机理与腐殖酸的投加量和投加方式有关。     

pH对砷在贵州红壤中的吸附的影响

本文研究了贵州遵义红壤中pH对砷(As)的吸附和形态的影响。结果表明,当溶液中As的浓度增大时,土壤对As的吸附量增大,吸附率逐渐降低,As从红壤的低能位点位逐渐进入到高能位吸附点位,吸附反应速率减慢。Langmuir方程拟合等温吸附效果较好,可决系数达到0.969 (P < 0.001)。体系pH是影响红壤对As吸附、解吸的重要因素,As的吸附量随着体系pH的升高而降低,吸附态As的解吸量随着体系pH的升高而增大。酸性环境(pH = 4 ~ 6.5)有利于As的吸附,碱性环境(pH = 7 ~ 8.5)有利于As的解吸。