柠檬酸改性油茶果壳对Ca~(2+)吸附性能的研究

以油茶果壳为原材料,利用柠檬酸处理,将其制备成吸附钙离子的材料,研究吸附剂初始浓度、吸附时间等因素对Ca~(2+)去除效果的影响。结果表明:Ca~(2+)初始浓度为30～90 mg·L-1范围时,Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地描述改性果壳对Ca~(2+)的吸附等温特征,利用Langmuir模型得到改性果壳对Ca~(2+)的最大吸附量为15. 16 mg·g-1,Ca~(2+)在油茶果壳表面的吸附速率较快,120 min逐渐达到平衡,吸附过程更符合准二级动力学模型(R2=0. 999 8)。改性后果壳表面粗糙、不规则、多孔,以及化学改性的效果,改性后的油茶果壳对Ca~(2+)的吸附最大理论吸附量比未改性果壳高36. 09%。改性油茶果壳对水中Ca~(2+)具有较好的吸附性能,为油茶果壳作为Ca~(2+)吸附剂提供了理论依据。     

单宁改性制备生物质吸附剂及其性能表征

【目的】对单宁进行化学改性制备改性单宁生物质吸附剂,并对其性能进行表征,为天然单宁在重金属离子污染治理中的应用提供技术基础。【方法】以杨梅单宁(BT)和马占相思单宁(AMT)为原料,在碱性条件下,甲醛先与缩合单宁反应生成羟甲基化单宁,再以聚丙烯酰胺(PAM)中的酰胺基为亲核试剂,与羟甲基化单宁反应,分别生成不溶于水的改性杨梅单宁吸附剂(PBT)和马占相思单宁吸附剂(PAMT),通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和红外光谱(FTIR)对单宁改性与吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)前后的物理化学特性进行分析,对比研究BT、AMT、PAM、PBT和PAMT对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能。【结果】BT和AMT在改性过程中发生了有效交联反应,颗粒度增大,微观表面无明显变化,且改性吸附剂吸附金属离子通过离子交换生成了稳定的螯合物;PBT对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最大平衡吸附容量分别为49.75和142.86 mg·g~(-1),而PAMT对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最大平衡吸附量分别为34.16和115.61 mg·g~(-1)。【结论】通过PAM改性可获得稳定性好、吸附能力强的改性单宁吸附剂,其对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的平衡吸附容量均高于原料BT、AMT以及改性剂PAM本身的吸附容量,说明制备的PAM改性单宁是一类具有开发前景的生物质吸附材料。     

向日葵秸秆对U(VI)和Pb(Ⅱ)的选择吸附性能及机理研究

以含有单一的U(VI)、Pb(Ⅱ)溶液以及U(VI)和Pb(Ⅱ)混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、吸附时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、粒内扩散模型、Langmuir和Freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明:吸附20 mg/L的U(VI)-Pb(Ⅱ)溶液的最佳pH值为4.0、吸附剂量为2.0 g/L、吸附时间为720 min,U(VI)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为77.55%、87.44%;U(VI)和Pb(Ⅱ)的吸附动力学在单离子和复配体系下均符合准二级动力学模型;吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型,单离子最大吸附量分别为327.0和67.59 mg/g,且当U(VI)高于200 mg/L时Pb(Ⅱ)的吸附过程也能用Freundlich模型描述。当离子初始浓度较低时向日葵秸秆对Pb(Ⅱ)具有更高的吸附选择性,而较高时则相反。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U(VI)和Pb(Ⅱ)的主要方式为络合和离子交换。     

玉米芯改性吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

高浓度的Cr(Ⅵ)已成为生态环境的主要污染源,为探索廉价高效的Cr(Ⅵ)处理技术,使用磷酸对玉米芯进行热改性处理,研究pH、投加量、振荡时间和Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对于吸附效果的影响,并对改性前后的吸附性能进行对比分析。结果表明:较低的pH有利于吸附的进行,pH=1条件下,改性玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,去除率达到89.6%;随着投加量增加,吸附效果逐渐提高。吸附过程在80min左右基本达到平衡,满足准二级吸附动力学模型;吸附等温线满足Freundlich与Langmuir方程,相关系数均达到0.999;吸附过程为吸热过程,随着温度的上升,吸附容量逐渐增大。相同实验条件下,对于10mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,投加20g/L的玉米芯,改性处理将去除率提高22.8%,改性处理后玉米芯对Cr(Ⅵ)的吸附性能得到明显提升。     

微波改性废酵母菌吸附废水中铜(Ⅱ)离子热力学动力学研究

通过大量的实验研究了应用低成本吸附剂废酵母菌在微波改性后去除废水中重金属铜(Ⅱ)离子,并通过改变反应过程中的pH值、反应时间、初始浓度、废酵母菌投加量、反应温度等因素来影响吸附效果。研究结果表明:在pH值为7.0、反应时间为90min、温度为55℃、Cu2+初始浓度为40mg/L、微波改性废酵母菌投加量为4g/L时,微波改性酵母菌的最大吸附容量为41.84mg/g。吸附过程符合Langmuir吸附等温模式。吸附过程的热力学常数△G0、△H0和△S0分别为-6.12kJ/mol、9.2kJ/mol和48.19kJ/mol。说明废酵母菌对Cu2+的吸附是自发的吸热反应。微波改性废酵母菌对Cu2+的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程。     

低温竹炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

研究了低温竹炭的粒径、用量、Cr(Ⅵ)初始浓度与吸附时间对Cr(Ⅵ)离子附性能的影响,采用正交试验法对最佳吸附条件进行优化.结果表明,低温竹炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附最佳条件是:竹炭粒度80～100目,吸附时间120 min,Cr溶液初始浓度10 mg/L,竹炭用量0.9 mg.     

微波改性废酵母茵吸附废水中铜（Ⅱ）离子热力学动力学研究

通过大量的实验研究了应用低成本吸附剂废酵母菌在微波改性后去除废水中重金属铜（Ⅱ）离子,并通过改变反应过程中的pH值、反应时间、初始浓度、废酵母菌投加量、反应温度等因素来影响吸附效果。研究结果表明：在PH值为7．0、反应时间为90min、温度为55℃、Cu2＋初始浓度为40mg／L、微波改性废酵母菌投加量为4g／L时,微波改性酵母茵的最大吸附容量为41．84mg／g。吸附过程符合Langmuir吸附等温模式。吸附过程的热力学常数△G0、△H0和△S0,分别为-6．12kJ／mol、9．2kJ／mol和48．19kJ／mol。说明废酵母菌对Cu2＋的吸附是自发的吸热反应。微波改性废酵母菌对Cu2＋的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程。     

木质素基炭材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附机制研究

以工业残渣玉米芯木质素(CL)为原料,利用磷酸、氢氧化钾和氯化锌分别对其活化制备木质素基炭材料PA-CL、PH-CL和ZC-CL,并将其应用于废水中重金属Cr(Ⅵ)的吸附。3种活化方法对比分析表明:磷酸活化工艺简单、环保、活化温度低,对Cr(Ⅵ)的吸附效率高于氢氧化钾、氯化锌活化样品。PA-CL在Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50 mg/L、50℃、投加量为0.05 g时,吸附5 min,Cr(Ⅵ)去除率可达79.2%,40 min时达到96.5%,吸附效果较好。采用FT-IR、SEM等手段分析PA-CL的结构及形貌,Boehm滴定法测定炭材料表面官能团数量,结果表明:磷酸根基团被引入PA-CL样品表面,使得总酸度由原料木质素的2.54 mmol/g增大到3.20 mmol/g,有利于重金属Cr(Ⅵ)的吸附。PA-CL对Cr(Ⅵ)的吸附符合反应动力学准二级模型方程,平衡吸附量(q_e)为390.625 mg/g,R~2为0.991 0;吸附等温线符合Langmuir模型,不同温度下的R~2均大于0.9,说明PA-CL对Cr(Ⅵ)的吸附为化学吸附过程占主导的单分子层吸附。     

油茶果壳对Al~(3+)和Ca~(2+)的吸附性能研究

探讨油茶果壳对Al~(3+)和Ca~(2+)的吸附性能,为果壳的资源化利用及林地施肥提供理论依据。利用果壳吸附溶液中的Al~(3+)和Ca~(2+),通过红外光谱分析和模型拟合,对其吸附特性进行了初步探讨。结果表明:1)果壳结构中含有大量的羧基和羟基等官能团,这些官能团能够提供与Al~(3+)和Ca~(2+)进行离子交换的H+;2)果壳对Al~(3+)和Ca~(2+)的吸附符合Freundlich模型,对Al~(3+)和Ca~(2+)的理论最大吸附量分别为11.39、11.04 mg/g;3)吸附过程符合准二级动力学模型,对Al~(3+)和Ca~(2+)的吸附过程主要受化学作用的控制,膜扩散和颗粒内扩散共同决定果壳吸附Al~(3+)和Ca~(2+)的速率;4)Al~(3+)和Ca~(2+)共存情况下,果壳对Al~(3+)的吸附高于Ca~(2+),且果壳对混合溶液中Al~(3+)和Ca~(2+)的吸附比单一溶液中的减少,二者之间存在竞争;5)油茶果壳是一种对Al~(3+)和Ca~(2+)有较好吸附性能的廉价吸附材料。     

不同炭吸附材料对溶液中Hg^2＋的吸附性能比较

比较不同炭吸附材料：木炭、竹炭、改性木炭和改性竹炭对溶液中汞（Ⅱ）的吸附性能。研究了pH值、吸附剂用量、吸附平衡时间等因素对吸附量的影响。动力学研究表明：它们对汞（Ⅱ）的吸附均可用准一级动力学方程描述；并测定不同炭对汞（Ⅱ）吸附的表观速率常数。研究表明Freundlich等温吸附模型能较好的描述吸附过程。以中国饮用水标准中汞的限值0．001mg／L为标准，研究一定浓度及一定量含汞废水处理时，所需吸附剂投料量的估算方法和试验验证结果，结果表明：控制合适的吸附条件，竹炭能较完全有效的除去废水中的汞。     

板栗壳色素甲醛交联树脂吸附水中Cr(Ⅵ)的性能研究

使用酸催化将甲醛和板栗壳色素进行交联制备合成树脂，并探究其吸附水中Cr(Ⅵ)性能和零电荷点，结果为板栗壳色素甲醛交联树脂适宜的吸附pH值为2;吸附过程较符合准二级动力学模型，为化学吸附；等温吸附平衡符合Freundlich模型，Cr(Ⅵ)容易被板栗壳色素甲醛交联树脂吸附；板栗壳色素甲醛交联树脂能有效吸附水中的Cr(Ⅵ),在工业重金属污水的净化处理方面有很好的应用前景。     

竹炭对水溶液中Ni(Ⅱ)的吸附

在NaAc-HAc缓冲体系中研究竹炭对Ni(Ⅱ)的吸附规律.结果表明:介质pH、粒径大小、初始浓度、反应时间、反应温度对吸附存有影响,在298 K、pH =3.0、初始浓度C0=0.113 mg·mL-1、反应时间为24 h、竹炭粒径为0.2 ～0.4 mm等条件下,每克竹炭的静态饱和吸附量为55.57 mg;与一级动力学相比,竹炭的动态吸附过程更符合二级吸附动力学方程,吸附平衡时间为100 min;竹炭对Ni(Ⅱ)的吸附更好地符合Langmuir吸附等温线,竹炭粒径越小,吸附量越大.吸附热力学参数为:△H =8.19 kJ·mol-1,△S =78.12 J·mol-1K-1,△G298k=-15.08 kJ·mo1-1.此外,还采用红外光谱方法探讨了吸附前后相关化学官能团的变化.研究表明,竹炭可用于去除废水中Ni(Ⅱ)离子.     

壳聚糖复合水凝胶对水溶液中铜离子(Ⅱ)的高效吸附

以甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酰胺(AM)和烯丙基磺酸钠(SAS)同时对壳聚糖进行接枝改性,合成了一系列对水溶液中的二价铜离子具有高效吸附性能的壳聚糖水凝胶。研究了吸附剂粒径、投料量、溶液pH值对吸附容量的影响,同时进行了对金属铜离子的吸附性能研究。结果显示,粒径0.074~0.2 mm的吸附剂,在25 mL铜离子(II)质量浓度4 000 mg/L,pH值6的硝酸铜溶液中,投入量为0.1 g时,壳聚糖复合水凝胶最大吸附量为823 mg/g,同时吸附容量随溶液pH值增加而增加,随投料量的增大而减小。吸附等温线研究表明,Freundlich吸附模型能更好地描述吸附剂对铜离子(II)的吸附行为,说明其吸附过程是不均匀的多分子层吸附过程。     

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。     

端氨基纳米纤维素的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以桉木浆为原料,经TEMPO氧化制得羧基化纳米纤维素(CNC)、再经高碘酸钠氧化制得双醛基纳米纤维素(DANC),最后利用二乙烯三胺(DETA)通过席夫碱反应对其进行氨基化改性,得到端氨基纳米纤维素(ANCC)。采用多种方法对纳米纤维素的结构和性能进行了表征,结果表明:DANC含醛基为2.95 mmol/g,ANCC含氨基为1.7 mmol/g,DETA上的氨基成功地接枝到了纳米纤维素链上,使得分子链变长,ANCC的热稳定性提高。ANCC对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究表明:室温条件下,当ANCC吸附剂用量为0.1 g,溶液初始质量浓度为400 mg/L且p H值为5.0的条件下吸附3 h,吸附量为210.15 mg/g。吸附过程符合准二级动力学吸附模型和Langmuir等温吸附模型,说明其吸附过程主要为单分子层的化学吸附。     

杉木树皮吸附重金属离子性能和动力学研究

通过间歇吸附的方法研究了杉木树皮粉对水溶液中Cu2+、Cd2+和Pb2+重金属离子的吸附性能,研究了树皮粉粒径大小、重金属离子水溶液的pH值、吸附时间和溶液的初始浓度对杉木树皮吸附重金属离子吸附量的影响,并对吸附过程的等温吸附方程和吸附动力学模型进行了模拟拟合。结果表明:杉木树皮粉可以有效地吸附水溶液中的重金属离子,树皮粒径大小以250~830μm为宜,吸附适宜的水溶液pH值为5,吸附时间为30 min,此时0.6 g树皮粉对100 mL初始质量浓度为150 mg/L的重金属离子溶液Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附量分别为6.83、13.56和23.17 mg/g。45℃下等温吸附过程符合Freundlich和Langmuir等温吸附模型,但Langmuir等温吸附模型拟合相关性更高;吸附动力学符合Lagergren准二级动力学模型,拟合相关性R2大于0.997。说明杉木树皮粉可作为水溶液中重金属离子的有效吸附剂,其吸附主要为单分子层的化学吸附。     

固液体系中Cr(Ⅵ)吸附的动态模拟

在离子质量浓度25~100 mg.L-1和红壤吸附剂质量浓度50~150 g.L-1范围内分析测试了固液体系中Cr()的吸附速率.结果表明,红壤具有较强吸附Cr()的能力,其吸附速率在初始2 h内很高,但随时间的延长逐步降低并在10 h左右趋向于零.溶液起始Cr()浓度和吸附剂浓度对吸附速率有显著影响,随起始Cr()浓度增大,吸附达到平衡的时间延长;起始吸附剂浓度增大,吸附平衡时间缩短.提出的红壤Cr()吸附的动态方程在样本检测的浓度范围内具有较高的模拟精确度.     

木质素离子印迹聚合物的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以Cr(Ⅵ)为模板离子,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,将木质素磺酸钠与功能单体丙烯酰胺(AM)接枝共聚制备木质素离子印迹聚合物(L-IIP),通过单因素试验和正交试验优化了L-IIP的制备条件,利用FT-IR、SEM-EDS和孔径分析对L-IIP的结构进行了表征,采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Langmu...     

CTMAB改性凹凸棒土对磺胺嘧啶的吸附研究

以江苏盱眙和甘肃白银两地出产的凹凸棒土(ATP)为基底物质,用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对两种凹凸棒土进行改性,分别制备了10倍阳离子交换容量的CTMAB-江苏凹土和5倍阳离子交换容量的CTMAB-白银凹土两种改性吸附剂。通过批量平衡吸附实验研究了两种吸附剂对磺胺嘧啶(SD)的吸附效果,由动力学实验可知CTMAB-江苏凹土对SD有更好的吸附效果,吸附过程符合拟二级动力学模型。CTMAB-江苏凹土对SD的吸附过程可用Langmuir模型拟合,最大吸附容量为12.440 mg/g。SD浓度越高,越有利于CTMAB-江苏凹土对SD的吸附。pH值为弱酸性和中性时有利于CTMAB-江苏凹土对SD的吸附。腐殖酸浓度大于10 mg/L时会严重影响CTMAB-江苏凹土对SD的吸附。     

硅藻土对重金属离子Mn2+的吸附研究

以硅藻土为吸附剂,采用静态吸附试验考查了吸附剂浓度、离子初始浓度、吸附质溶液温度、吸附质溶液初始pH值、时间等因素对硅藻土吸附模拟废水中Mn2+的影响.研究表明,硅藻土对Mn2+的最大吸附量可达到4.0486 mg·g-1,效果较好,可被用于去除重金属锰.适当增加吸附剂用量、离子初始浓度、控制吸附温度(＜50)、pH值(＜6)、延长吸附时间都能提高硅藻土对Mn2+的吸附效果.Langmuir吸附等温式相比Freundlich吸附等温式能更好的描述硅藻土对Mn2+的吸附过程.硅藻土吸附M2+的吸附动力学则符合二级动力学方程.