铅钝化条件下牛粪最佳改性条件筛选及其吸附特性

[目的]研究改性牛粪去除水溶液中铅的最佳条件及其吸附特性,为其在农业生产中的实际应用提供理论支持。[方法]以牛粪为原料,利用KOH、HNO_3、柠檬酸对牛粪进行改性,制备重金属吸附剂,考察了改性剂浓度、温度、时间和固液比对水溶液中铅去除效果的影响,并采用正交试验研究3种改性剂的最佳制备条件。利用牛粪制备的改性剂对水溶液中铅进行吸附试验。[结果]KOH的最佳改性条件是浓度0.4 mol/L,温度50℃,时间150 min,固液比1∶10;HNO_3的最佳改性条件是浓度0.8 mol/L,温度50℃,时间120 min,固液比1∶15;柠檬酸的最佳改性条件是浓度0.8 mol/L,温度30℃,时间30 min,固液比1∶10。改性牛粪和未改性牛粪对水溶液中铅的吸附等温线均符合Freundlich方程,说明二者对水溶液中铅离子的吸附属于多分子层吸附过程,改性牛粪对水溶液中铅动力学吸附符合二级动力学模型。[结论]KOH、HNO_3和柠檬酸改性牛粪对水溶液中铅的吸附性能均好于未改性牛粪,吸附强度从大到小依次为柠檬酸、HNO_3、KOH、未改性牛粪。     

植物单宁改性树脂吸附机理的研究

该文在静态条件下,研究了植物单宁改性树脂对碱性橙的吸附动力学和热力学特性.动力学研究表明,植物单宁改性树脂对碱性橙的吸附脱色过程符合Langmuir等温式;由动力学速率方程可知,该过程符合二级反应动力学,同时伴有吸附剂内的粒子扩散.热力学研究表明,吸附过程是放热吸附,温度升高不利于吸附,这与实验结果相符合;此外,吸附过程为自发的物理吸附.      

改性白果壳对水溶液中重金属镉的吸附研究

为实现农林废弃物的资源化利用和开辟廉价、高效的重金属吸附剂,利用1%KMnO4溶液对白果壳进行化学改性,制备成KMnO4改性白果壳(命名为WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究温度、pH、反应时间、初始Cd2+浓度4个因素对WSK吸附Cd2+的影响,并通过模型拟合、电镜扫描(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,WSK是一种理想的Cd2+吸附剂,其吸附性能受温度、pH、反应时间、Cd2+初始浓度的影响。吸附量与体系温度呈正相关,温度越高吸附量越大;随pH的增加吸附量先升高后降低,pH为5.5时,吸附效果最佳;在60 min后基本达到吸附平衡;随着Cd2+初始浓度的升高,WSK对水中Cd2+的吸附量逐渐增加,当Cd2+浓度为300 mg·L-1时,去除率为94.49%,基本达到吸附饱和。WSK对水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型,决定系数R2为0.94,最大吸附量为119.76mg·g-1;吸附过程符合二级动力学吸附模型,R2为0.999 5。SEM照片显示WSK表面呈多孔结构,增加了WSK的比表面积、孔容及表面吸附位点,这有助于提高其吸附性能。红外光谱图分析表明,WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等离子活性官能基团与Cd2+配位结合,其中-COO-起重要作用。     

环氧氯丙烷改性花生壳粉对孔雀绿染料的吸附性能

采用静态吸附法研究了p H值、染料初始浓度、吸附时间以及吸附温度对环氧氯丙烷改性花生壳粉吸附孔雀绿染料的影响,并应用吸附等温模型、动力学模型、热力学模型初步分析吸附机理。结果表明,在p H值为4,染料初始浓度为100 mg/L,反应温度为30℃条件下,孔雀绿染料吸附率可达97.37%。吸附过程是自发进行的吸热过程,吸附行为符合Freundlich等温吸附模型,吸附过程符合准二级反应动力学方程,颗粒内扩散过程是该吸附过程的主要控速步骤。     

蔗渣接枝改性对水溶液中溴酚蓝的吸附及动力学研究

为制备高效、绿色环保的吸附剂,采用溶液法制备了接枝共聚物, 研究了碱处理蔗渣和接枝共聚物对水溶液中溴酚蓝（Bromophenol blue,BPB)的吸附效果及其吸附动力学,并利用傅立叶变换红外光谱,扫描电镜等手段对其结构和形貌进行了表征.结果表明：蔗渣碱处理和接枝增加了蔗渣的比表面积,在pH（2-9）的范围内对溴酚蓝的吸附能力有提高,其中接枝共聚物对溴酚蓝的吸附能力最强,最大吸附量为2.11 mg/g,去除率达到70.43%,相比蔗渣和碱处理蔗渣分别提高了56.23%和30.52%.接枝共聚物对溴酚蓝水溶液的吸附过程符合准二级动力学方程,吸附机理主要为化学吸附.     

两种大孔树脂对水溶液中克百威的吸附行为

研究了NKA-Ⅱ,AB-8两种大孔树脂对克百威的吸附行为。结果表明,克百威在NKA-Ⅱ树脂上的吸附量随着温度的升高而增加;在AB-8树脂上的吸附量随着温度的升高而减少。Freundlich等温方程能很好地描述两种树脂对克百威的吸附。两种树脂吸附符合一级动力吸附方程。     

改性玉米秸秆吸附磷的动力学和热力学特征研究

为实现玉米秸秆的资源化,对玉米秸秆进行化学改性,制备成了一种阳离子型吸附剂,并对其吸附水溶液中的磷进行了研究。通过改变初始磷浓度、吸附时间、吸附温度等条件,研究了改性玉米秸秆对磷的吸附行为。结果表明:随着反应时间的延长,吸附量开始急剧上升,后缓慢减小至达到平衡,平衡吸附量随着磷初始浓度的增大而增大。在298 K的条件下,改性玉米秸秆对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模式,最大吸附量为12.96 mg·g-1;吸附过程符合伪二级反应动力学模式,且受颗粒内扩散模式控制,吸附过程主要为化学吸附;吸附热力学参数ΔH和ΔG均小于0,表示该过程是一个可自发进行的放热反应。研究表明,改性玉米秸秆对水中的磷有很好的去除效果,是一种良好的磷吸附剂。     

颗粒活性炭对4-氯酚模拟废水吸附研究

[目的]将颗粒活性炭应用于吸附处理含4-氯酚废水。[方法]研究颗粒活性炭对模拟废水中4-氯酚的吸附过程。[结果]在30℃,摇床转速为150r／min时,颗粒活性炭对4-氯酚静态吸附6h可达吸附平衡;采用Langemuir和Freundlich吸附等温式对试验数据进行线性拟合,4-氯酚在颗粒活性炭上的吸附行为符合Freundlich等温式。测定了30℃时4-氯酚通过颗粒活性炭固定床的穿透曲线,穿透时颗粒活性炭的吸附容量为37．8mg／g,为同条件下静态吸附容量的0．5018。[结论]颗粒活性炭对模拟废水中的4-氯酚具有良好的吸附作用。     

改性哈密钾长石对Pb2+的吸附特性

为了拓宽钾长石的利用途径,以合成氧化锌对哈密钾长石进行改性,用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线能谱分析方法对钾长石改性前后的变化进行表征。采用静态吸附试验考察了改性钾长石添加量、Pb~(2+)初始浓度、溶液初始pH值、吸附时间等因素对改性钾长石吸附溶液中Pb~(2+)的影响。研究结果表明,随着改性钾长石的增加,其对Pb~(2+)的吸附量呈下降趋势,但去除率呈增加趋势;Pb~(2+)质量浓度对吸附量有很大影响,吸附量随Pb~(2+)质量浓度升高而增大;溶液pH值为1~5时,改变pH值对改性钾长石吸附Pb~(2+)的影响显著;在240 min时吸附量趋于稳定。通过Langmuir、Freundlich和Redlich-Peterson等温方程进行拟合,发现Freundlich和Redlich-Peterson方程能较好的描述吸附过程。动力学和热力学拟合结果显示,双常数动力学模型拟合效果最好,表明Pb~(2+)的扩散速度是决定其吸附速率快慢的关键;△H0,表明Pb~(2+)在改性钾长石上的吸附为吸热过程,提高温度有利于吸附过程的进行;△G0,表明吸附为自发进行的过程。     

苹果汁中棒曲霉素吸附树脂筛选及其吸附动态研究

研究了LSA-900B、XDA-600、LS-803、LS-806和HPD-850 5种型号大孔吸附树脂对苹果汁中棒曲霉素(Pat)的吸附能力,并利用筛选出的最优树脂进行了Pat吸附动力学研究.结果表明:ISA-900B、LS-803和XDA-6003种型号树脂在50℃条件下对苹果汁中Pat的静态吸附率分别达到92.5...     

改性玉米芯对孔雀石绿的吸附研究

为控制水体中孔雀石绿的污染,解决养殖水环境中的染料废水污染问题,该研究以农业废弃物玉米芯为原料,磷酸改性得到改性玉米芯。对改性玉米芯进行了SEM和FT-IR表征,发现改性后玉米芯表面粗糙度增加,出现了一些孔洞。考察了改性玉米芯对孔雀石绿的吸附性能。并且发现吸附是自发、吸热的过程,符合Freundlich等温吸附模型与准二级动力学模型。     

玉米秸秆生物炭处理含铜废水效果研究

在环境监测过程中,水污染问题一直备受关注。该文以农业生产中产生的废弃物玉米秸秆为原料,采用限氧控温炭化法制得生物炭,研究其吸附废水中铜离子的性能,考察了生物炭投加量、振荡时间、铜离子初始浓度、以及初始pH值对吸附效果的影响,并作正交实验。实验结果表明:出玉米秸秆生物质炭吸附去除废水中铜离子是可行的;正交试验得出玉米秸秆生物炭吸附铜离子的影响因素大小为振荡时间pH初始浓度投加量,最佳水平组合为振荡时间为3h、投加量为0.6g、铜离子初始浓度为10mg/L、pH为6.3,去除率可达95.5%。     

改性小麦壳对水溶液中Cd2+的吸附研究

利用氢氧化钠和高锰酸钾对农业废弃物小麦壳进行联合改性,研究小麦壳改性前后对废水中重金属Cd²⁺的吸附性能和吸附剂用量、初始pH、温度、接触反应时间、共存离子等因素对吸附的影响。结果表明:NaOH-KMnO₄联合改性小麦壳平衡吸附量比原始小麦壳增大了9.30倍,理论最大吸附量可达26.74 mg·g^-1;在室温下,当投加浓度为2.0 g·L^-1,溶液pH值在5.0~8.0之间时,吸附效果最优,但溶液中有Na⁺或Ca²⁺存在时不利于吸附反应进行;吸附量随温度的升高而增大,吸附在1 h内可达到动态平衡,该过程符合准二级动力学方程,且Langmuir等温吸附模型能更好地拟合改性小麦壳材料对溶液中Cd²⁺的吸附。研究表明,小麦壳改性后表面结构发生了明显变化,吸附性能显着提升,改性小麦壳对废水中的Cd²⁺具有明显的去除效果,为农业废弃物“变废为宝”提供了一条新途径。     

钡改性膨润土吸附水中Cr(VI)的研究

以河南信阳膨润土为原料,制备钠化土.用氯化钡对钠改型膨润土进行改性,并用制备的改性土对六价铬模拟废水进行吸附试验.结果表明:在改性剂用量与膨润土的用量比为0.25,pH为5.0～9.0,温度为25℃,改性土的投加量为8g/L,吸附时间为60min的条件下,改性土对19mg/L的含铬废水的去除率达到了83.77%.     

镁铝双氢氧化物和镁铁铝改性蒙脱土去除水体中磷的吸附效果研究

通过间歇式批实验和动力学实验研究了不同pH条件下磷酸盐在镁铝双氢氧化物(Mg-Al-LDH)、钠基膨润土(Na-Mt)及镁铁铝改性膨润土(Mg-Al-Mt、Fe-Mt和Fe-Al-Mt)的吸附特征。结果表明,在pH4.5～9.0范围内,随着pH的升高,Na-Mt,Fe-Mt和Fe-Al-Mt3种矿物对磷的吸附率相应减少,镁铝双氢氧化物对磷的吸附率有所增加;Mg-Al-LDH、Fe-Mt和Fe-Al-Mt的对磷吸附率约为95%,比Mg-Al-Mt高40%,比Na-Mt高80%。用Langmuir方程描述磷的等温吸附过程,最大吸附容量(Qm)大小顺序为Fe-Al-Mt>Fe-Mt>Mg-Al-LDH>Mg-Al-Mt>Na-Mt,b值大小依次为Mg-Al-LDH>Fe-Mt>Fe-Al-Mt>Mg-Al-Mt>Na-Mt,最大缓冲容量(Qmb)以Mg-Al-LDH的为最大,Na-Mt的为最小;Freundlich等温吸附方程参数KF代表相对吸附容量,以Mg-Al-LDH的KF值最高,依次是Fe-Mt、Fe-Al-Mt和Mg-Al-Mt,Na-Mt的KF值最小,这与Qmb的结果一致;决定系数(R2)表明,Langm...     

改性泡桐树叶吸附剂对水中铅和镉的吸附特性

分别采用酸、碱、巯基乙酸3种化学方法对泡桐树叶粉末进行改性,利用扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对泡桐树叶吸附剂结构特性进行表征,研究了其对水中Pb2+和Cd2+的吸附行为。结果表明:吸附剂用量为3 g·L-1,温度25℃,溶液pH为5时,3种改性方法制得的泡桐树叶吸附剂4h内都能达到吸附平衡,吸附过程可以用准二级吸附动力学模型描述。NaOH-乙醇改性的泡桐树叶(MPPA No.1)较未改性的泡桐树叶(UMPPA)对Pb2+和Cd2+的吸附能力得到明显提高,Pb2+、Cd2+平衡吸附量分别为15.38 mg·g-1和14.71mg·g-1,对Cd2+的吸附速率较Pb2+快。UMPPA表面平展光滑,改性MPPANo.1表面粗糙呈蜂窝状,MPPANo.1比表面积为3.124 m2·g-1,较UMPPA增大150%。泡桐树叶主要含有羟基、羧基、酰胺等活性基团,有利于对Pb2+和Cd2+的吸附,经NaOH-乙醇改性的泡桐树叶对水中Pb2+和Cd2+有更好的吸附性能。     

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+。     

蛋壳粉对水中酸性大红的吸附特征研究

采用扫描电镜、激光衍射粒度分析仪和比表面积及孔径分析仪对蛋壳粉(Eggshell powder,ESP)的表面微观结构、比表面积、孔容、孔径等进行了表征。通过静态吸附试验,研究了ESP对水中酸性大红的吸附特征和影响因子。结果表明,ESP对酸性大红的吸附过程符合Lagergren准二级动力学方程和Freundlich等温模型,是一个放热过程,不能自发进行,属物理吸附。最大吸附率为70.34%,吸附量为0.78 mg·g-1,pH和离子强度是影响吸附率的关键因素。ESP对酸性大红的吸附能力有限,可作为一种预处理方法,开发综合利用技术是扩大蛋壳资源应用前景的重要途径之一。     

不同作物原料生物质炭对溶液芘的吸附特性

采用小麦秸秆、玉米秸秆和花生壳低温热裂解生成的生物质炭,通过控制吸附时间、溶液初始质量浓度和投加量,研究了不同作物原料生物质炭对芘的吸附性能,并比较了三者的解吸率。结果表明:3种生物质炭对芘的吸附约经12 h达到平衡,吸附动力学过程符合Lagergren准二级反应动力学模型;等温吸附均可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,且前者拟合程度稍好;玉米秸秆炭、小麦秸秆炭和花生壳炭在25℃下对芘的饱和吸附量分别为1667、714、370μg·g-1;在生物质炭投加量为500 mg·L-1时,3种生物质炭对芘的去除率均在90%以上;将吸附达平衡后的生物质炭进行连续6 d的解吸,发现3种生物质炭对芘的解吸率均在7%以下。因此,作物秸秆,尤其是玉米秸秆,热裂解成生物质炭可望作为去除水体多环芳烃污染的新型吸附材料。