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+。     

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。     

壳聚糖交联改性荔枝皮小球对Cr（Ⅵ）的吸附研究…

以NaOH改性的荔枝皮和壳聚糖为原料,在适当的吸附时间、搅拌速率和pH条件下,采用滴加成球的方法制备一种新型的重金属吸附剂——壳聚糖交联改性荔枝皮小球。通过其对Cr(Ⅵ)的吸附试验,研究了Cr(Ⅵ)溶液初始浓度、初始pH、吸附时间、壳聚糖交联改性荔枝皮小球的投加量对吸附量的影响;通过吸附动力学、吸附等温线、扫描电镜和红外光谱研究其吸附机理。结果表明:(1)壳聚糖交联改性荔枝皮小球对Cr(Ⅵ)的吸附最佳条件为:初始浓度为120 mg/L,初始pH值为1,吸附溶液体积与壳聚糖交联改性荔枝皮小球投加量的比是100 m L∶0.2 g,吸附时间为240 min。(2)通过吸附动力学研究,发现其符合准二级动力学模型,基本符合准一级动力学模型。(3)通过吸附等温线研究,发现其符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子层,在室温下,最大的吸附量可达到108.7 mg/g。(4)扫描电镜结果显示壳聚糖交联改性荔枝皮小球吸附前比吸附后表面粗糙,孔隙多。(5)通过红外光谱分析得出,壳聚糖交联改性荔枝皮小球中含有壳聚糖与改性荔枝皮中绝大多数的官能团,起主要吸附作用的官能团是羟基和酰胺基。     

Cd2+、Pb2+、Hg2+对膨胀肾形虫的毒性效应

研究了重金属Cd2+、Hg2+和Pb2+对膨胀肾形虫(Colpoda inflata)的毒性效应.在3种重金属离子作用下,膨胀肾形虫的生长受到明显的抑制,对膨胀肾形虫的毒性从大到小依次为Hg2+、Pb2+、Cd2+.联合毒性实验结果表明,3种重金属离子的不同配比下,联合作用类型和强度有一定的差异.Cd2+-Pb2+在浓度比1∶1和毒性比1∶1时均为拮抗作用;Pb2+-Hg2+在浓度比1∶1时为协调作用,毒性比1∶1时先表现为拮抗作用后表现为协同作用;Hg2+-Cd2+在浓度比1∶1时为协同作用,毒性比1∶1时为拮抗作用;Cd2+-Pb2+-Hg2+在浓度比1∶1∶1时均为协同作用,毒性比1∶1∶1时由拮抗作用逐渐转为协同作用.     

黑曲霉菌株TLSF2对水中Cu、Cd的吸附机理探讨

黑曲霉(Aspergillus niger)菌株TLSF2是1株新发现的耐重金属真菌,为深入了解该菌株对水中Cu、Cd的吸附机理,借助原子分光光度法,通过吸附试验探讨了菌体对Cu、Cd的吸附能力,用化学试剂逐步提取法分析了Cu、Cd在黑曲霉菌体中的化学形态及其Cu、Cd含量,采用差速离心法分离黑曲霉菌体的亚细胞结构并测定其各组分Cu、Cd含量,并对Cu、Cd处理后的黑曲霉菌株TLSF2的细胞壁进行了红外光谱分析。结果表明,Cd浓度保持50 mg/L条件下,Cu浓度为200 mg/L时,菌株TLSF2对Cu的吸附量最大,达到17.76 mg/g;Cu浓度保持200 mg/L条件下,Cd浓度为50 mg/L时,菌株TLSF2对Cd的吸附量最大,达5.19 mg/g,表明该菌株对Cu、Cd有很强的耐受性和富集能力。并且证实细胞壁是菌株TLSF2富集Cu、Cd的主要部位,Cu、Cd的化学形态均以氯化钠提取态为主。菌株TLSF2吸附Cu的化学基团主要涉及羧基、氨基和羟基等,吸附Cd的化学基团主要包括酰胺基、氨基、羧基、羟基以及磷酸基等。     

牛粪源和木源生物炭对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附机理研究

在700℃热解条件下制得牛粪源生物炭(DMBC)和木源生物炭(WC)。研究了二者对水体中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附去除能力,分析了相关污染物去除机理。结果表明:DMBC的比表面积和碳元素含量均远小于WC,但去除效率却远高于后者。FTIR光谱分析和XRD分析表明,DMBC中含有大量矿物组分(如磷等),易与重金属离子生成沉淀。因此在吸附去除过程中发挥主导作用的是沉淀机制。Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在DMBC上的竞争吸附和单组分吸附结果类似,验证了该结论的正确性。而Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在WC上的单组分和双组分吸附结果相差较大,这说明重金属离子在WC上的吸附是以表面吸附为主。以上研究证实,牛粪源生物炭比木源生物炭更适合用于水体中各类重金属污染的去除。     

磁性斜发沸石对溶液中Pb2+的吸附性能

利用磁性斜发沸石作吸附剂,考察了含背景电解质溶液初始pH、吸附剂投加量、Pb2+初始浓度、吸附时间等对其吸附Pb2+的影响,通过动力学模型和等温吸附模型探讨了磁性斜发沸石吸附Pb2+可能的作用机制.结果表明,磁性斜发沸石能够有效去除水体中的Pb2+,最大吸容附量达136.1 mg/g.磁性斜发沸石对Pb2+的吸附平衡时间为48h,溶液pH =6.0左右时,吸附剂投加量增大有利于Pb2+的去除;随着溶液中NaNO3背景电解质浓度增大,磁性斜发沸石对Pb2+的吸附量显著降低;吸附行为符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型.推测磁性斜发沸石对Pb2+的吸附既有物理吸附又有化学吸附.     

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.     

自然水体生物膜对Pb2+ Zn2+的吸附特性

以合肥董铺水库为水源、天然纯棉绳为人工基质培养自然水体生物膜,研究了该生物膜对Pb2+和Zn2+的吸附特性及其影响因素.结果表明,单一重金属离子体系中,生物膜对两种重金属离子的吸附均符合Freundlich吸附等温式(R2Pb=0.99900,R2Zn=0.9989)和Langmuir吸附等温式(R2Pb=0.982 ...     

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。     

磁性碳纳米管吸附去除水中蒽的研究

利用化学共沉淀方法制备了磁性多壁碳纳米管,研究了磁性多壁碳纳米管对水中蒽的吸附行为及pH值、离子强度、腐殖酸等因素的影响.结果表明,在弱酸性条件下其吸附效率最高,离子强度对吸附的影响较小,腐殖酸在低浓度时抑制蒽的吸附,高浓度腐殖酸则可以促进吸附;蒽的吸附过程符合准二级动力学方程;磁性多壁碳纳米管对蒽的吸附率超过98%,最大吸附量可达到95.2mg/g,能有效地去除水中的蒽.     

MnOx负载生物质炭对Cu2+、Zn2+的吸附机理研究

为研究MnO_x负载稻秆生物炭对水溶液中Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附机理,以水稻秸秆为原料制备生物炭(RBC),并用不同浓度KMnO_4溶液改性RBC制备MnO_x负载生物炭(MRBC),在此基础上研究50%MRBC对Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附动力学、等温吸附-解吸、pH和投加量对其吸附的影响,结合扫描电镜、红外光谱表征分析吸附机理。结果表明:改性稻秆生物炭表面负载MnO_x,增大了吸附剂表面吸附位点,随KMnO4浓度升高能显著提高Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附效果,50%MRBC对其吸附效果最佳;吸附动力学遵循准二级动力学模型,240 min基本达到吸附平衡;吸附等温线符合Langumir模型方程。50%MRBC吸附重金属的机理可能为:含氧官能团与重金属离子络合作用;金属离子与π电子发生阳离子-π作用;无机矿质元素(K、Ca、Mg等)与金属离子交换形成矿物晶体。     

铁矿渣磁性纳米颗粒的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附潜力

【目的】制备铁矿渣磁性纳米颗粒,研究其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能,促进富含铁的工业固体废弃物的资源化利用。【方法】以铁矿尾矿渣为原料,通过化学方法制备改性磁铁纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,对其进行表征,以批处理法探讨了不同pH、Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)平衡质量浓度和吸附时间下3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对水体中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附潜力,并用X射线光电子能谱分析技术对吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)前后3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4的结构进行分析。【结果】成功制备出了化学稳定性良好、粒径为73~160nm的磁性颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4,磁化强度23.1emu/g,颗粒表面富含-NH_2官能团。随体系pH以及Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)平衡质量浓度的升高,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量总体呈先迅速增加之后趋于平衡。在0~60min时,随着吸附时间的延长,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附量迅速增加,120min后达到吸附平衡,准二级动力学模型能较好地拟合这一过程。Langmuir吸附等温模型能较好地拟合3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附过程,3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为158.86和88.93 mg/g。3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附机制为不饱和配合吸附。【结论】以铁矿渣等含铁的工业固体废弃物为原料,成功制备出了对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)具有较好吸附能力的磁性纳米颗粒3NH_2-SiO_2@Fe_3O_4。     

糠醛渣木质素接枝聚丙烯酸水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附性能研究

以糠醛渣木质素和丙烯酸为原料,制备了可有效去除水中Pb2+、Cu2+和Cd2+离子的糠醛渣木质素-g-聚丙烯酸水凝胶(FRL-g-PAA水凝胶);研究了pH值、温度和离子强度对FRL-g-PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+性能的影响;分析了FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学的相关数据;采用XPS谱图进一步分析了FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的吸附机制。结果表明:在PAA水凝胶结构中引入糠醛渣木质素提高了水凝胶对重金属离子的平衡吸附容量,吸附体系pH值为5,降低温度有利于FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+重金属离子的快速、高效吸附;在K+的干扰下,FRL-g-PAA水凝胶对重金属离子的平衡吸附量顺序是Pb2+>Cu2+>Cd2+;FRL-g-PAA水凝胶和PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+均遵循准二级动力学方程和弗兰德里希模型的自发放热反应;XPS谱图证明了FRL-g-PAA水凝胶的羟基和羧基与重金属离子之间存在络合作用,FRL-g-PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+、Cd2+吸附过程兼具物理吸附和化学吸附的特点。      

耐镉芽孢杆菌对Cd2+的吸附机制

从攀枝花矿区淤泥样品中通过逐级提高Cd~(2+)浓度进行驯化,获得1株高耐镉菌株PFYN01,经16S rDNA PCR鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp),最大耐Cd~(2+)浓度为3 900 mg/L。研究初始Cd~(2+)浓度、pH值、菌量对菌株吸附Cd~(2+)的影响,利用扫描电镜(SEM)和傅叶里红外光谱(FTIR)探究菌株吸附机制。结果表明,PFYN01在初始Cd~(2+)浓度为75 mg/L、菌量为1.0 g/L、pH值为5.0时,对Cd~(2+)的吸附率达到34.98%;吸附符合Langmuir模型,最大吸附量为1.974 mg/g。对比分析Cd~(2+)吸附前后的细胞形态和红外光谱变化,证实了"细胞成分羟基(O—H)、酰胺基(N—H)、烃基(C—H)、羧基■、羰基(—COOH)参与了Cd~(2+)与PFYN01的相互作用"的结论。PFYN01是一株对Cd~(2+)有较强吸附能力的细菌菌株,对其吸附Cd~(2+)影响因素及吸附机制研究的结果将为重金属污染微生物修复提供指导。     

氧化腐殖酸对Ni2+、Cu2+、Zn2+的吸附性能

主要采用吸附法,用氧化腐殖酸作为吸附剂处理重金属。氧化腐殖酸结构中含有羧基、羟基、羰基、甲氧基等活性官能团,能与金属离子进行交换、吸附、络合、螯合等。本试验用含重金属离子Ni2+、Cu2+、Zn2+的标准溶液进行试验,分别进行腐殖酸吸附Ni2+、Cu2+、Zn2+时pH值、反应时间、初始浓度、反应温度对吸附性能的影响的研究。     

硝酸改性花生克吸附水中Pb2+的过程及机理研究

以硝酸为改性剂,对花生壳进行改性制备吸附剂,用改性花生壳吸附水溶液中的pb<'2+>,考察了溶液pH值、吸附时间、温度等因素对改性花生壳吸附Pb<'2+>效果的影响.结果表明,当温度为288 K、Pb<'2+>溶液初始浓度为10 mg/L、pH值为5.0时,在改性花生壳用量为4 g/L、吸附时间为60min的条件下,Pb<'2+>吸附量最大,可达1.69mg/g.硝酸改性花生壳对Pb<'2+>的吸附符合拟二级动力学方程,颗粒内扩散过程为吸附的主要速率控制步骤.在试验温度下,硝酸改性花生壳对Pb<'2+>的吸附平衡符合Freundlich等温方程,热力学研究表明,吸附焓变AH>O,反应吉布斯自由能AG相似文献   

磁性壳聚糖微球的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附研究

[目的]成功制备磁性壳聚糖(MCTS)并进行结构表征,探讨其对Cr(Ⅵ)的吸附能力。[方法]采用红外光谱与扫描电镜对MCTS进行结构表征,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、MCTS投加量、吸附时间、温度对吸附效果的影响。[结果]当Cr(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L,MCTS投加量为0.05 g,吸附时间为70 min,水浴温度控制为45℃时,不调节pH,去除率最大可达98.6%。[结论]MCTS已经成功制备,其对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果。     

Cu2+、Zn2+、Pb2+对雨生红球藻生长的影响

以MAV为基本培养基,研究了重金属离子Cu2+、Zn2+、Pb2+对雨生红球藻生长的影响,同时用正交实验研究了各金属的交互作用.结果发现与其它藻相比,雨生红球藻对三种重金属离子尤其是Pb2+的忍耐力较大,促进其生长的适宜Cu2+、Zn2+、Pb2+浓度相对较高,分别为10-3～10-5mg·L-1,10-1～10-3mg·L-1,5～10mg·L-1.正交实验结果表明,三种金属的共同作用可降低对藻的毒性,表现在其最优水平组合(A3B2C4)较单因子实验结果有所提高,分别为Cu2+10-4mg·L-1,Zn2+10-1mg·L-1,Pb2+20mg·L-1.