氨基修饰二氧化硅对Cr^3+和直接桃红B12的吸附

该试验以硅烷偶联剂KH-550为改性剂,乙醇为溶剂合成氨基二氧化硅。利用红外光谱、扫描电镜、原子吸收光谱、可见分光光度法对改性前后SiO 2进行表征,研究其对铬离子及染料直接桃红B12的吸附情况。结果表明:25℃恒温振荡20 min,改性SiO 2吸附重金属离子Cr^3+效果明显,当其用量为0.04 g时,吸附率达99.01%,而相同条件下未改性SiO 2对Cr^3+吸附率只有25.13%;将其用于染料直接桃红B12的吸附,改性后SiO 2吸附率达91.97%,相同条件下未改性SiO 2的吸附率仅为34.23%。     

稻壳灰对水中低浓度Pb(Ⅱ)的吸附特性

为利用稻壳灰去除水中低浓度Pb(Ⅱ),对吸附前后的稻壳灰进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,采用静态吸附法考察了稻壳灰对水中低浓度Pb(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,稻壳灰表面存在多种基团,部分极性基团参与了Pb(Ⅱ)的吸附;随着p H的升高吸附量增加;当Pb(Ⅱ)初始浓度为20 mg/L、温度为25℃时,稻壳灰去除Pb(Ⅱ)的最佳投加量为1.8 g/L,去除率为98.1%;溶液中Na(Ⅰ)、Ca(Ⅱ)的存在会抑制稻壳灰对Pb(Ⅱ)的吸附,相同浓度的Ca(Ⅱ)对吸附的抑制比Na(Ⅰ)更明显。分析结果显示,Freundlich方程能够更好地拟合不同温度的吸附等温线,该吸附存在多层吸附,温度升高有利于吸附。吸附热力学研究表明,ΔG~θ0、ΔH~θ0和ΔS~θ0,说明该吸附是自发、熵增的吸热过程。准二级方程能够很好地拟合稻壳灰吸附Pb(Ⅱ)的动力学数据,可能是由表面吸附和颗粒内扩散共同控制。     

变压吸附分离CH4/CO2模拟计算与工艺设计

利用Aspen adsim模拟软件，以CH₄/CO₂混合气体为研究对象，采用硅胶作为吸附剂，对变压吸附过程进行模拟计算。建立单塔动态吸附模型，流动模型为考虑轴向扩散的一维活塞流模型；吸附方程为扩展的Langmuir方程；传质模型选用线形推动力(Linear Drive Force,简称LDF)模型；采用塔底进料方式；床层动量平衡采用Ergun方程计算。利用该模型分别考察了不同流量、压力和温度下的床层穿透曲线。掌握了各种参数对变压吸附过程的影响，获得工艺设计和操作运行的优化解(操作温度298.15 K、压力0.6 MPa、吸附时间550 S以内)。在高压低温的优化条件下，建立双塔循环吸附过程模型，实现了系统的稳定操作。通过模拟计算，推进生物天然气提纯技术进步，为工程设计提供可靠的依据。     

一种新型的生态土壤修复方法

目前,海藻主要用于海水重金属的去除中,而将海藻用于土壤修复中的相关技术研究鲜有报道。为了解决现有技术中土壤修复效率不高的技术问题,笔者提出了一种新型的生态土壤修复方法,该生态土壤修复方法创造性地选用特定复配交联剂,能更好地对石花菜进行结构修饰,进而提高石花菜的吸附容量和吸附效率,实现重金属的最佳稳定化。从效果数据可以看出,并非任意两种交联剂复配均能达到理想的修饰效果,笔者创造性选用的两种特定的交联剂能够发生协同结构修饰的技术效果,而现有技术中大部分交联剂复配仅为加和效应,甚至为负协同效应。     

复合改性黏土吸附净化水中染料污染物研究

【目的】探究一种新的污水中染料的吸附去除方法,为受污染的河道水体净化提供参考。【方法】通过将十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和壳聚糖(CTS)复合改性蛭石作为一种新的吸附材料,以典型染料酸性大红模拟受污染水体,在单因素实验的基础上根据Box-Behnken中心组合设计原理,选取投加量、吸附温度和粒径3种因素为影响因子,酸性大红的去除率为响应值,采用3因素3水平响应面分析法,建立了二次多项式回归方程预测模型,确定了最佳吸附条件。【结果】投加量和吸附温度为显著因素,复合改性蛭石对酸性大红吸附的最佳条件为:复合改性蛭石投加量为0.35 g,吸附温度为25℃,粒径60~80目,在此条件下酸性大红的去除率可达95.9%。【结论】复合改性蛭石对模拟污染水体中酸性大红具有良好的吸附效果,使其在河道净水处理方面具有较好的应用前景。     

基于水滑石的全蛋液中磷吸附与解吸及动力学模型研究

全蛋液营养全面,含有人体所需的蛋白质、脂类、糖类和维生素等多种成分。基于肾病患者低磷饮食的需求,采用水滑石(Layered double hydroxide,LDH)吸附法减少全蛋液中磷的含量,开发一款低磷型液蛋制品,为肾病患者提供专用型饮食。实验研究了不同吸附温度下,吸附时间、磷初始质量浓度及LDH添加量对LDH磷吸附量及蛋白质溶解度的影响,并对其动力学模型进行分析;同时探究了解吸液体积、解吸时间对LDH解吸特性的影响以及LDH重复利用情况。实验结果表明:在1～7 h内,吸附量与吸附时间成正比;各温度下(20～45℃)吸附量和溶解度均随磷初始质量浓度的增加而升高;当LDH添加量为10 g/L时,各温度下吸附效果均较好。在模型分析中,Langmuir等温式和准二级动力学模型拟合度较高,尤其吸附温度在25℃和30℃时拟合效果最佳。解吸实验中,最佳条件为解吸时间5 h,液料比1. 00 L/g,且循环利用前2次可维持较好吸附效果。脱磷后必需氨基酸占总氨基酸的质量分数大于40%,必需氨基酸与非必需氨基酸的质量百分比大于60%,对蛋白质营养性的影响较小。综上可知,LDH是一种适于去除全蛋液中磷的吸附材料,可用于专用型液蛋制品的开发。     

不同“水梦”无机吸附剂对黄河水泥沙吸附影响与适用性分析

【目的】寻求一种新的黄河水沙分离技术,从而发展黄河水滴灌技术,降低滴灌成本。【方法】根据自主研制的4种高性能"水梦"无机吸附剂的高效吸附特性,采用人工模拟配置不同含沙量的黄河水的烧杯静态吸附试验的方法,开展了不同吸附剂及投放量对泥沙、养分、微生物的吸附效果和水温对于吸附剂吸附性能影响的研究,从而筛选出适宜的吸附剂类型及不同含沙量下水沙分离的适宜投放量。【结果】(1)在低含沙量(2~3 kg/m~3)水平下,吸附剂CS-001吸附效果最好,其适宜投剂量为0.04 kg/m~3;(2)而在高含沙量(10~15 kg/m~3)水平下,吸附剂CS-005吸附效果最好,适宜投剂量为0.08~0.12 kg/m~3;(3)温度对泥沙沉降速率有影响,吸附剂CS-001在温度为20℃条件下吸附效果更好,沉降速率更快;(4)CS-001吸附剂对于对黄河水中COD和总氮、总磷含量也有降低的效果,对于防止滴灌微生物堵塞有积极作用。【结论】综合考虑,黄河水滴灌泥沙处理中,以CS-001吸附剂为宜。     

不同改性方法对污泥生物质炭磷吸附能力的影响研究

为了给市政污泥寻找一种合适的处理方法,以市政污泥为原材料,用热解和氯化镧改性两种方法制备生物质炭材料,用于处理含磷废水。探析了pH值、磷初始浓度以及干扰离子对污泥生物质炭除磷效果的影响,并讨论了污泥生物质炭磷吸附的热力学过程。结果表明：氯化镧改性污泥生物质炭对磷的最大平衡吸附量为58.76 mg·g^-1,是热解污泥生物质炭磷最大吸附量(5.50 mg·g^-1)的近11倍;热解污泥生物质炭磷吸附的最适pH值为6.0～10.0,而氯化镧改性污泥生物质炭磷吸附的最适pH值为4.0～6.0。Langmuir等温吸附模型能够很好地拟合热解污泥生物质炭吸附磷的热力学过程(R²=0.9436),Freundlich等温吸附模型能很好地拟合氯化镧改性污泥生物质炭吸附磷的热力学过程(R²=0.9652)。氯化镧改性污泥生物质炭对磷吸附有较高的选择性,当干扰阴离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-在很高浓度(0.5 ...     

中水回用于循环冷却水系统的试验研究

河北某电厂拟采用污水处理厂出水经石灰处理后作为循环水补充水,为考察该工艺的可行性特进行了中水回用深度处理试验。试验分为石灰处理试验,循环水阻垢试验,腐蚀试验和杀菌试验等。通过试验考察了石灰处理的效果及特点,提出了石灰处理的控制指标,筛选出了较为合适的阻垢剂;考察了不同材质在循环水中的腐蚀情况以及杀菌剂的杀菌效果,根据试验结果对中水回用于循环冷却水系统的特点进行了分析并提出了建议。     

土壤中Cr(Ⅵ)吸附规律试验研究

为了研究Cr(Ⅵ)在土壤不同初始pH和初始浓度条件下的吸附规律,以武汉东西湖蔬菜基地的土壤为试验材料进行土柱的动态吸附试验,调节初始溶液的pH和浓度,制备6种不同性质的土样进行动态吸附试验,选用Origin软件来拟合溶质的穿透曲线;并选用惰性离子Cl^-进行示踪试验求取弥散系数,结合 CXTFTI 软件中的化学非平衡模型--两点模型进行数值模拟,求取Cr(Ⅵ)在该土壤中的溶质运移参数,从而对在土壤中Cr(Ⅵ)的吸附过程进行分析及预测.研究结果表明:Cr(Ⅵ)的吸附对pH值非常敏感, 通入溶液的初始pH值越低,穿透时间以及达到吸附饱和的时间越早;而初始浓度也会对Cr(Ⅵ)的吸附有一定影响,通入溶液的初始浓度越高,穿透时间以及达到吸附饱和的时间越早.利用两点模型求取的Cr(Ⅵ)在该土壤中的溶质运移参数能很好的解释土柱试验的结果,Cr(Ⅵ)在该土壤的的吸附过程中大约 60%都是瞬时完成的,40%是受到速率限制作用,满足一阶动力学方程.     

基于高光谱联合流化床富集的红葡萄酒白藜芦醇检测

利用高光谱成像技术联合流化床富集技术对红葡萄酒中微量成分白藜芦醇的含量进行快速检测。通过高效液相色谱法检测红葡萄酒中白藜芦醇的含量,设计流化床富集装置,研究HPD826、DA-201、AB-8、H103、HPD600共5种树脂对红葡萄酒中白藜芦醇的富集效果,筛选出H103树脂富集效果最优。将H103大孔吸附树脂用于富集红葡萄酒中的白藜芦醇。获取吸附白藜芦醇后树脂的高光谱反射图像(900~1 700 nm),对比5种光谱预处理方法(MSC、SNV、SG-S、RN、QN)对白藜芦醇含量的建模效果,优选出RN预处理方法;建立PLSR、SVMR(LK-SVMR、PKSVMR、RBF-SVMR和S-SVMR)、PCR的6种回归模型,优选出LK-SVMR校正模型和PLSR校正模型,将其用于预测集样本进一步评价模型的精度和稳定性,最终确定PLSR模型为最佳模型。研究表明,基于RN-PLSR的红葡萄酒中白藜芦醇的定量预测模型相关系数R_P=0.852 8,预测集均方根误差为0.036 0,R_C=0.878 3,校正集均方根误差为0.033 0,预测效果最佳,为高光谱技术在微量、痕量成分检测方面的应用提供了参考。     

炭化水竹对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及热力学研究

以炭化处理后的水竹为吸附剂,研究了竹炭对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能,分别考察了溶液的pH、竹炭用量、溶液初始浓度和接触时间等因素对吸附过程的影响,探究了竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附热力学机理。结果表明:当反应体系pH值为2、竹炭投加量0.6g、初始浓度135mg/L、反应温度25℃、吸附时间150min时,处理吸附量可达14.2mg/g,水竹炭最大饱和吸附值为14.6mg/g。用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合,发现Langmuir模型能更好地反映竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程特征。     

改性煤矸石吸附预处理洗浴废水试验研究

利用改性煤矸石吸附预处理洗浴废水,考察了改性煤矸石粒径、投加量及吸附反应时间对废水处理效果的影响。试验结果表明,改性煤矸石吸附预处理洗浴废水的最佳试验条件为:在原废水COD262.4 mg/L、浊度15.8NTU、LAS为7.1 mg/L时,投加100目改性煤矸石2 g与50 mL废水混合振荡吸附120 min。在此试验条件下处理后出水COD、浊度及LAS分别为100.3 mg/L、4.3 NTU和1.6 mg/L,去除率分别可达到61.76%、72.78%、77.89%。该项研究为改性煤矸石作为水处理吸附剂在洗浴废水处理中的应用提供了理论依据,同时也为洗浴废水的预处理提供一种途径。     

益生元对益生菌的增殖效应实验在本科教学中的应用

以两种益生元低聚果糖(FOS)、低聚异麦芽糖(IMO)作为培养基碳源,以无糖培养基和普通MRS培养基为阴性和阳性对照,考察低聚糖益生元对干酪乳杆菌(L.casei)增殖作用的影响.结果 表明,FOS和IMO均能促进L.casei的增殖,且FOS的益生效果优于IMO.通过在无糖培养基中添加不同浓度的FOS作为碳源,进一步...     

沼液微生物絮凝剂重金属吸附特性的研究

文章以牛粪为底物的中温厌氧发酵沼液作为产絮基质,利用产絮菌F~+制备的生物絮凝剂絮凝率为83.8%,产量2.36 g·L~(-1)。着重考察了沼液生物絮凝剂投加量、pH值、吸附反应时间和温度等因子对人工模拟电镀废水Cr~(6+),Cu~(2+),Zn~(2+),Ni~(2+)的吸附去除效能。结果表明,生物絮凝剂对金属离子的去除率(η)随投加量的增加而提高,单位絮凝剂吸附量(qe)降低,确定适宜的沼液絮凝剂投加量为20 m L人工模拟电镀废水投加3 m L;当溶液pH值为6时,Cu~(2+),Zn~(2+)与Ni~(2+)的η较为理想,可达到84.3%,89.7%和63.2%;沼液絮凝剂对Cr~(6+)达到吸附平衡所需的时间最长为40 min,而反应温度高于40℃时沼液絮凝剂吸附中心活性显著下降,最终确定适宜的吸附反应时间应控制在40 min,反应温度控制在25℃~30℃进行最佳。     

沼液中重金属的吸附去除研究

为了研究吸附剂对于沼液中重金属的去除能力,实验首先比较D401树脂对模拟沼液和实际沼液中Cu 2+,Zn 2+,Pb 2+,Cd 2+4种重金属的吸附效果。结果表明,D401树脂对模拟沼液中4种重金属的吸附能力远远高于实际沼液。其次,选取D401树脂、LSC-500树脂及沸石3种吸附剂,比较3种吸附剂对实际沼液中Cu 2+,Zn 2+,Pb 2+,Cd 2+4种重金属的吸附效果。结果表明沸石对实际沼液重金属的去除效果最差,LSC-500树脂的吸附能力略优于D401树脂。以期该实验结果为今后更高效地处理沼液中的重金属提供基础理论依据。     

NaOH改性稻秆对亚甲基蓝染料吸附性能的研究

为解决农村稻秆的资源化利用问题,将稻秆用NaOH改性做吸附剂处理亚甲基蓝染料废水;考察pH值、吸附剂投加量、染料浓度和温度对染料吸附性能的影响;分析改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附动力学过程。研究结果表明,亚甲基蓝浓度为150mg/L,pH值为12、吸附剂投加量为4g/L时,改性稻秆对亚甲基蓝染料有很好的去除效果,染料的吸附率达到98.1%;改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附符合Freundlich等温模型,最大吸附量为52.910mg/g,升高温度能够增加吸附剂对亚甲基蓝染料的吸附效果;改性稻秆吸附亚甲基蓝是一个快速吸附过程,符合伪二级吸附动力学方程。     

Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律的研究

为进一步研究Cr(Ⅵ)在碱性土壤中的吸附解吸规律,选用武汉东西湖区蔬菜基地的土壤进行土柱的吸附解吸动态试验。通过试验发现,通入溶液的流速越快,穿透时间以及达到吸附饱和的时间就越早,而初始溶液浓度的增加也会适当缩短整个吸附饱和的过程。吸附率随流速的下降而增加,在相同初始浓度的条件下,较低的流速具备更高的吸附效率。而初始浓度及流速对解吸过程的影响并不明显,Cr(Ⅵ)在碱性土壤解吸过程中伴有明显的拖尾现象。吸附穿透曲线均可以利用Thomas模型和Yoon-Nelson模型来进行计算分析,利用Thomas模型求得饱和吸附量q0以及吸附速率常数kth;利用Yoon-Nelson模型得到流出液浓度达到初始浓度50%的时间τ,从而对Cr(Ⅵ)在该碱性土壤中的吸附过程进行预测分析,为减少土壤重金属污染提供理论参考。     

大孔吸附树脂纯化山楂叶总黄酮

研究D101大孔吸附树脂分离纯化山楂叶总黄酮的工艺条件以及参数, 为山楂叶总黄酮的工业化生产提供参考.通过静态和动态试验相结合,对D101大孔树脂吸附纯化山楂叶总黄酮性能考察, 以吸附和洗脱性能参数为考察指标综合评价,证明D101大孔吸附树脂对山楂叶总黄酮有良好的吸附分离效果,适于山楂叶总黄酮的纯化.结果表明:树脂对山楂叶总黄酮的饱和吸附量为78mg/g ,山楂叶总黄酮主要集中在10%～70%乙醇洗脱液中;山楂叶提取物上D101树脂柱床,以水、10%乙醇洗脱后以70%乙醇洗脱,最终产品中山楂叶总黄酮纯度达82%,总黄酮收率达98%,说明采用D101大孔树脂分离纯山楂叶黄酮可行.     

雪莲果吸附等温线及热力学性质研究

采用静态称量法研究了雪莲果(包括纯雪莲果粉(YP)和按总固形物含量比例为1∶1添加麦芽糊精(MD)的雪莲果粉(YP-MD))在温度15、25、35℃时的吸附等温线;采用7种常用数学模型拟合试验数据,得到用于描述雪莲果吸附特性的最适模型;探讨了雪莲果的热力学性质(如净等量吸附热、微分熵、熵焓互补和扩张压力)及添加MD对雪莲果水分吸附特性和热力学性质的影响。结果表明,雪莲果水分吸附特性为Ⅲ型等温线,GAB模型为描述雪莲果水分吸附特性的最适模型。YP和YP-MD的平衡含水率随着水分活度a w的增加而增加。添加MD降低了雪莲果的单分子含水率M0。温度15~35℃时,YP和YP-MD的M0范围分别为15.04%~9.04%和8.80%~5.91%。雪莲果的净等量吸附热q st和微分熵S d随着含水率的增加而降低,YP和YP-MD的含水率由6.33%增加至75.29%时,其q st分别由67.44 kJ/mol和66.17 kJ/mol降低至62.23 kJ/mol和62.12 kJ/mol,YP的S d总高于YP-MD。雪莲果的扩张压力随着a w的增加而升高,随着温度的升高而降低;而在相同a w和温度下,YP的扩张压力总高于YP-MD。YP和YP-MD的水分吸附过程均为熵驱动。