木质纤维素生物炭对亚甲基蓝和四环素的吸附对比研究

以木质纤维素为原料,采用限氧热解法制备木质纤维素生物炭,以亚甲基蓝和四环素为目标污染物,通过批试验方法考察了生物炭热解温度和溶液初始pH值条件等对吸附的影响,以及吸附的动力学和热力学.研究结果发现,热解温度为300℃时木质纤维素生物炭对2种污染物的吸附能力最强.酸化和未酸化处理木质纤维素生物炭对2种污染物的吸附能力有明显的差异,溶液初始pH值条件对吸附过程有较大影响.吸附动力学研究表明,2种污染物在木质纤维素生物炭上的吸附可能以化学吸附为主.由Langmuir吸附等温方程知,298 K时木质纤维素生物炭对亚甲基蓝和四环素的最大吸附量分别达到437.6 mg/g和1090.1 mg/g.热力学分析证明生物炭对2种污染物的吸附过程均为自发和吸热过程.     

(010)晶面暴露的Bi2MoO6纳米片对土霉素和四环素的可见光催化降解

以(010)晶面暴露的Bi2MoO6纳米片作为光催化剂,通过改变溶液pH值、催化剂用量及目标降解物的初始浓度等考察Bi2MoO6纳米片对土霉素(Oxytetracycline,OTC)和四环素(Tetracycline,TC)在可见光下降解效果的影响;通过加入不同的自由基清除剂来考察光催化过程的机理。结果表明:光催化剂对OTC和TC的降解效果会因其在溶液中的存在形式不同而改变,随着溶液pH值的升高OTC与TC会发生逐级电离。在最佳pH值(pH=11)条件下,可见光辐照1h后,OTC与TC分别降解42.1%和58.8%(催化剂质量浓度为1.4g/L)。OTC和TC的光催化降解动力学研究表明,其降解过程符合伪一级动力学方程,其降解动力学常数分别为0.006 64min-1和0.008 45min-1。光催化降解机理的研究表明,空穴是主要的活性物质,其原因可能是在pH值为11时,大量的OTC和TC被吸附在光催化剂表面,有利于光生电子从光催化剂迁移至目标降解物。     

核桃壳对水中Ni2+的吸附效应

采用核桃壳吸附模拟废水中的Ni2+离子。结果表明,在25℃下,采用粒径为1.6~2.5 mm吸附剂2.0 g,pH 6.0,处理浓度为10 mg/L的含Ni2+模拟废水100 mL,吸附时间360 min,Ni2+的去除率达最大。吸附剂对Ni2+的吸附行为满足拟二级动力学方程和Langmuir等温方程,Ni2+浓度为10、20、30、50 mg/L时,吸附速率常数分别为0.170、0.165、0.196、0.225 g/(mg·min),最大吸附量为0.687 mg/g。     

生物改性秸秆对模拟废水中天蓝A的吸附特性研究

[目的]研究生物改性秸秆对模拟废水中天蓝A的吸附特性。[方法]利用微生物代谢作用对水稻秸秆进行生物改性,并比较了改性前后的水稻秸秆对模拟废水中天蓝A的吸附特性。[结果]模拟废水中天蓝A浓度为100 mg/L时,吸附剂的最佳用量为10 g/L,最适反应pH为1～2。两种吸附剂均在35 min左右达到吸附平衡,且吸附过程符合拟二级动力学方程。生物改性秸秆和天然秸秆的吸附等温曲线与Freundlich方程和Langmuir方程的拟合均高度相符,对天蓝A的最大吸附量分别为15.80和13.17 mg/g,即改性后秸秆的最大吸附量提高了20%。[结论]利用生物改性方法提高秸秆对模拟废水中染料的吸附性能,具有经济环保、简单高效的优点,有较高的研究价值和应用前景。     

黄壤对邻苯二甲酸二丁酯的吸附解吸特征及影响因素研究

采用紫外分光光度法研究黄壤对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸附—解吸特征、动力学特征,以及pH 值、温 度、离子强度等环境条件对吸附的影响.黄壤对DBP的等温吸附可以用Langmuir方程很好地表述,达到极显著相 关,最大吸附量Qmax为0.564mg/g,吸附平衡常数为k=0.1772;解吸量随着吸附量的增加而增大,黄壤对DBP 的最大保有量为0.177mg/g;假二级动力学方程可以很好地描述黄壤对DBP的吸附动力学特征,颗粒内扩散模型 表明黄壤对DBP的吸附过程中土壤颗粒内扩散并不是唯一的速率控制步骤;黄壤对DBP的吸附量在pH 值为7.0 时最低,为0.024mg/g,而在弱酸性范围内随着pH 增大,吸附量降低,在弱碱性范围内,吸附量则随着pH 增大 而增大;温度对DBP的吸附有较大影响,在一定范围内,随着温度升高,吸附量下降,表明升高温度对吸附不利; 随着离子强度的增大,黄壤对DBP的吸附量整体趋势是小幅增大.     

落叶松单宁原位固化及其对AU(Ⅲ)吸附性能的研究

以富含单宁的落叶松树皮为原料制备吸附材料,研究了该吸附材料对水溶液中Au(Ⅲ)的吸附特性.结果表明:以甲醛作为交联剂可以实现落叶松树皮中单宁的原位固化;当温度为303 K,pH=4.0,Au(Ⅲ)的初始浓度为5223 mg/L时, 该吸附材料对Au (Ⅲ)的平衡吸附量达到Au(Ⅲ)1 821.9 mg/g,而且平衡吸附量随温度的升高进一步增大.pH对吸附容量的影响较大,最佳pH 为4.0.该吸附材料对Au(Ⅲ)的吸附平衡符合Langmuir方程,吸附动力学可以用拟二级速度方程来描述.固定床吸附实验表明,当原料液的浓度为Au(Ⅲ)239.2 mg/L,流出液的体积约为117个床层体积时才达到穿透点.分析表明,原位固化落叶松单宁对Au(Ⅲ)的吸附为氧化-还原吸附.      

小白菜和白萝卜对四环素类抗生素的吸收累积特征

为研究有机肥中残留抗生素在土壤-蔬菜体系中的迁移,采用盆栽试验研究了小白菜和白萝卜对四环素类抗生素的吸收富集情况。结果表明:小白菜、白萝卜对4种抗生素均有吸收,作物组织中抗生素的浓度随土壤中浓度的升高而增加,表现出显著的正相关。当粪肥中抗生素浓度由20 mg·kg-1增加到50 mg·kg-1时,小白菜茎叶中4种抗生素的含量分别增加了67%(四环素,TC)、105%(土霉素,OTC)、71%(金霉素,CTC)和83%(强力霉素,DC),其最高含量分别为(51.56±8.85)(TC)、(31.89±4.29)(OTC)、(37.58±5.84)(CTC)、(17.73±2.39)(DC)μg·kg-1,萝卜组织中4种抗生素的含量分别增加了58%(TC)、41%(OTC)、88%(CTC)和24%(DC),其最高含量分别为(13.93±1.96)(TC)、(14.39±1.16)(OTC)、(17.30±3.05)(CTC)、(8.86±1.28)(DC)μg·kg-1。土壤性质影响抗生素向作物中的迁移,红壤处理与砂壤处理比,4种抗生素在萝卜茎叶与小白菜茎叶中的浓度分别降低了11%~44%和21%~47%。     

活性污泥胞外聚合物（EPS）对Pb2+吸附性能的研究

以活性污泥中提取的胞外聚合物(EPS)作为吸附剂,考察了pH、EPS投加量及温度对Pb2+吸附效果的影响,通过响应面法对其吸附条件进行优化,并对其热力学吸附特征和吸附动力学进行了探讨。研究结果表明,EPS对Pb2+的最佳吸附条件组合为:温度35℃,pH4.2,m(EPS):m(Pb2+)=2.5:1,在此条件下Pb2+实际去除率达到89.16%。EPS对Pb2+的吸附等温线能较好地用Langmuir方程和Freundlich方程来描述,但更适合用Langmuir方程拟合,3种不同温度下(20、30、40℃)最大单分子层吸附量分别为0.9229、1.0129、1.1191mg·mg-1。EPS对Pb2+的吸附过程可以用准二级动力学方程描述,并在240min达到吸附平衡,平衡时理论最大吸附量为0.45mg·mg-1。     

改性香蕉皮对六价铬的去除研究

用硝酸和异丙醇改性处理香蕉皮,并在静态条件下探讨了吸附剂用量、吸附时间、pH、温度对废水中Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。结果表明,硝酸和异丙醇改性处理的香蕉皮在Cr(Ⅵ)初始浓度为100μg/m L、pH为1.5,吸附时间为90 min、吸附剂用量分别为0.100和0.050 g/L、温度为30℃、转速为200 r/min的条件下能够获得良好的吸附效果,对Cr(Ⅵ)的吸附量分别可达24.198、49.695 mg/g;二者的吸附过程均符合准二级动力学方程。     

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   

不同土壤环境因素对微塑料吸附四环素的影响

为探究不同土壤环境因素对于微塑料吸附抗生素的影响,选用三种常见的微塑料:聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚酰胺(PA),以四环素(TC)代表抗生素,通过批平衡试验来研究微塑料对TC的吸附行为和机理。研究发现,3种微塑料对TC的等温吸附方程均可用Langmuir方程进行拟合,其吸附能力为PEPSPA,最大吸附量分别为0.154、0.086、0.075 mg·g~(-1)。在中性条件下PE对TC的吸附量达到最大,pH对PA吸附TC影响较小,而PS在酸性条件下对TC的吸附量最大,且随着pH增加吸附量逐渐降低。不同浓度的Ca~(2+)和Mg~(2+)会影响微塑料对TC的吸附,且随着浓度的增加,吸附量逐渐降低。富里酸的存在抑制了TC在PE上的吸附,但低浓度的富里酸(1 mg·L~(-1))会促进PA和PS吸附TC。结果表明,不同微塑料对TC的吸附存在显著差异,且不同土壤环境因素明显影响了微塑料对TC的吸附行为,该结果为进一步研究和评估微塑料在土壤环境中的吸附行为奠定了基础。     

广州市北郊蔬菜基地土壤四环素类抗生素的残留及风险评估

为了解蔬菜基地土壤中四环素类抗生素的残留及风险状况,采集了广州市北郊20个蔬菜基地30个土壤样品,利用固相萃取(SPE)-高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法,检测土壤中四环素类抗生素(四环素、土霉素和金霉素)的残留状况,并引入层次分析法、风险商值法和指示克里金法,分析研究区域土壤抗生素的主要来源、生态风险以及空间分布。结果表明,广州市北郊蔬菜基地土壤四环素(Tetracycline,TC)、土霉素(Oxytetracycline,OTC)和金霉素(Chlorotetracycline,CTC)的含量范围分别为ND~30.37μg·kg~(-1)、ND~903.13μg·kg~(-1)和ND~103.02μg·kg~(-1),其平均值分别为5.64、38.39μg·kg~(-1)和8.92μg·kg~(-1),3种TCs在土壤中的平均含量高低顺序为:OTCCTCTC。粪肥是土壤3种TCs的主要来源,其贡献率大于50%;其次是商业性有机肥,其权重系数为24%左右。广州市北郊蔬菜基地土壤中3种TCs的生态风险整体较低,但西部部分区域处于中、高风险等级,首要防控污染物为OTC,其次是CTC。     

高效液相色谱法检测鸡蛋中3种四环素类抗生素

建立了高效液相色谱分析法测定鸡蛋中四环素类抗生素的方法。采用色谱柱为C1(85μm,250mm×4.6mmi.d.)固相萃取小柱,流动相为乙腈/乙酸水溶液(pH值2.5)=35/65(V/V),流速1.0ml/min,检测波长为358nm,同时测定3种抗生素。该方法的最低检出浓度分别为:土霉素0.25μg/ml,金霉素0.11μg/ml,四环素0.52μg/ml,样品中土霉素、金霉素、四环素含量的相对标准偏差(RSD)分别为1.94%、1.20%、0.84%。     

花生壳生物炭对硝态氮的吸附机制研究

以花生壳为原料,300℃热解条件下制得生物炭。通过批量平衡吸附试验,结合吸附前后FTIR、XPS图谱表征分析探索硝态氮(NO-3-N)在生物炭表面的吸附机制。结果表明,生物炭对NO-3-N的吸附显著受溶液pH值影响,当pH6时有利于吸附的进行。随溶液初始NO-3-N浓度增加,生物炭对其吸附量逐渐增加,在初始浓度800 mg·L-1的吸附体系中,最大吸附量达40 mg·g-1,Freundlich方程可较好地拟合(R2=0.975)生物炭对NO-3-N等温吸附过程,吸附为非均一的多分子层吸附;生物炭对NO-3-N的吸附可在30 min达到平衡,伪二级动力学方程能够较好地描述吸附动力学过程,表明吸附以化学吸附为主。FTIR、XPS图谱分析表明,生物炭表面分布的羟基(-OH)、芳香环羰基(-C=O)及脂肪族醚类(-O-)等官能团参与了吸附过程,且与之相连的C原子结合能均增加。结合生物炭表面金属离子分布状况,综合分析认为,通过氢键形成和金属桥键作用是生物炭对NO-3-N吸附的主要机制。     

高效抗铜微生物的筛选及其吸附特性

为了拓展铜污染的治理渠道,寻求有效吸附铜的微生物源,采用平板涂布法,从重金属污染的土壤中分离纯化筛选出1株高效抗铜微生物,并进行不同温度、pH值、吸附时间、吸附剂用量、Cu2+初始浓度、转速、菌龄等条件对菌株吸附Cu2+影响的研究。结果表明:筛选得出的菌株在菌龄为3d、pH 5.0、吸附时间50min、加入0.5mL菌悬液、Cu2+初始浓度20mg/L、温度30℃、150r/min的条件下,对Cu2+的吸附效果较好,吸附率达99.1%。     

盐酸改性膨润土对铜离子的吸附性能

[目的]筛选盐酸改性膨润土对Cu（Ⅱ）吸附的最适吸附条件及最佳吸附性能,以期改性粘土矿物材料在重金属污染治理领域的应用提供理论基础.[方法]通过单因素与多因素相结合的方法,以贵州六盘水某地区膨润土为原料,利用盐酸对膨润土进行改性,探讨盐酸改性膨润土投加量、Cu（Ⅱ）初始浓度、溶液初始pH和反应温度等因素对Cu（Ⅱ）吸附程度的影响,并采用正交试验筛选出盐酸改性膨润土对Cu（Ⅱ）吸附的最佳吸附条件.[结果]Cu（Ⅱ）的去除率随着投加量、pH和温度的提高而增大;Cu（Ⅱ）的初始浓度增大,改性膨润土的吸附量也随之增加.最佳吸附条件为：Cu（Ⅱ）初始浓度100 mg/L,改性膨润土投加量1.0g,pH 7.0,温度40℃,吸附时间140m in时,该吸附条件下Cu（Ⅱ）的去除率可达98.2％.[结论]利用盐酸改性的膨润土吸附铜离子具有制作过程简单、价格低廉的特点,是解决重金属污染的有效途径.     

环丙沙星在盐碱土中吸附特性的研究

采用OECD guideline 106批平衡吸附法研究环丙沙星在碱土中的等温吸附特性、吸附动力学、吸附热力学以及pH值和Ca~(2+)浓度对其吸附的影响。结果表明环丙沙星在盐碱土中的吸附较好地符合Freundlich方程(拟合系数R~2=0.981),不同初始浓度的环丙沙星在盐碱土中的吸附过程符合准二级动力学方程,吸附常数为1.17×10~(-3)~5.67×10~(-3)kg·min~(-1)·m L~(-1)。吸附过程可分为快速吸附和慢速平衡两个阶段,初始浓度分别为80、100、120 mg·L~(-1)的环丙沙星吸附平衡时间为24 h,平衡吸附比例分别为89.9%、92.2%、92.7%。吸附热力学参数ΔG0且ΔH=-3.58 5 k J·mol~(-1),表明环丙沙星在盐碱土上的吸附为自发的放热反应。随着溶液pH值的升高,盐碱土对环丙沙星的吸附能力不断减弱,当pH9后吸附能力快速减少。以不同浓度CaCl_2作为背景液,环丙沙星在盐碱土中的等温吸附曲线用Freundlich方程拟合效果较好,lgKf值随着CaCl_2背景溶液浓度的增加而减小,且环丙沙星初始浓度较小时其所受离子强度的影响相对较小。     

水土比、pH和有机质对沉积物吸附四环素的复合影响

为更深入了解抗生素在水环境迁移过程中受沉积物吸附影响的特征和规律,选取典型抗生素之四环素(TC)为代表,研究了不同水土比、pH及有机质对九龙江沉积物吸附TC的复合影响。通过在不同水土比条件下进行改变pH的吸附实验考察水土比和pH的复合影响,又以去除有机质前后的沉积物为吸附剂,在不同水土比、pH条件下对初始浓度范围为20~100 mg·L~(-1)的TC溶液进行等温平衡吸附试验,研究有机质在不同环境条件下对沉积物吸附TC的影响。结果显示pH的影响规律为:沉积物对TC的吸附率总是在酸性条件(pH=3~5)下出现最大值,并且吸附率总体上会随着pH的升高而降低。水土比的影响规律为:水土比的变化会使达到最大吸附率的pH位点和最大吸附率值都发生改变,如:水土比为0.125和0.25时,吸附率在pH=3时达到最大,分别是96.8%和95.3%;水土比0.5时,达到最大吸附率的pH值为5,且最大吸附率值降低至82.82%。这可能是吸附方式由阳离子交换转变为离子交换和配位络合的综合作用导致的。沉积物中有机质的影响研究发现,有机质不是单一的促进或抑制作用,而是在TC形态和沉积物的主要吸附方式发生变化的时候,其促进和抑制作用发生转换。     

水热氢氧化钾改性花生壳对染料的吸附性能

为了实现花生壳的资源化利用,以氢氧化钾为活化剂,采用水热法制备了改性花生壳吸附剂,并将其用于罗丹明B染料的吸附,旨在达到以废治废的目的。通过正交试验对水热改性温度、时间和改性剂浓度进行优化,采用扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对吸附剂进行表征,并考察了吸附剂投加量、初始浓度及p H值对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,在水热温度453 K、反应时间10 h、氢氧化钾质量分数2%条件下制备的改性花生壳对罗丹明B的吸附量最高;罗丹明B初始浓度为5 mg·L~(-1)、吸附剂投加量为1.5 g·L~(-1)、吸附时间120 min的条件下,对罗丹明B染料吸附率最高达93.50%。改性花生壳吸附剂对罗丹明B的吸附动力学过程符合伪二级动力学,Langmuir吸附等温方程能更好地描述吸附过程,主要为单分子层吸附,并且吸附热力学参数ΔH0、ΔG0,表明该吸附过程是一个自发吸热过程,以物理吸附为主。     

Ti(Ⅳ)在新疆某石化企业周边农田土上的吸附特性

为明确钛在土壤中的吸附机理,采用静态批量法研究吸附时间、溶液初始p H、Ti(Ⅳ)初始浓度和温度等因素对新疆某石化周边农田土吸附Ti(Ⅳ)的影响,并对其吸附热力学和动力学特征进行探讨。结果表明,供试土壤对Ti(Ⅳ)的吸附在10 h后基本达到平衡。溶液p H小于4时土壤对Ti(Ⅳ)的吸附量较小,p H在4~7区间内吸附量逐渐增大。吸附量随着溶液中Ti(Ⅳ)初始浓度的增大和温度的升高而增加,当温度为298 K,初始浓度为1 000mg·L-1时达到最大饱和吸附量。各因素的影响程度从高到低依次为初始浓度、吸附时间、p H及温度。准一级动力学方程能较好的描述供试土壤对Ti(Ⅳ)的吸附动力学过程,Freundlich等温吸附方程对Ti(Ⅳ)在供试土壤上的吸附量拟合较好。热力学函数ΔG,ΔH和ΔS数据表明该吸附过程是一个自发的,以物理吸附为主的吸热反应。