几种合成铁锰铝氧化物对铜离子的吸附作用及其影响因素研究

应用平衡吸附法,研究了在不同的pH、离子强度、温度、Cu2 浓度及接触时间条件下,针铁矿、赤铁矿、δ-MnO2和三羟铝石对Cu2 的吸附作用.结果表明,随pH升高,几种氧化物对Cu2 的吸附率增大;针铁矿、赤铁矿和三羟铝石对Cu2 的吸附边界pH分别为4、5和4,而δ-MnO2的吸附边界pH不明显;随离子强度增大,针铁矿和赤铁矿对Cu2 的吸附量增加,而δ-MnO2和三羟铝石则降低;随Cu2 浓度增加,几种氧化物对Cu2 的吸附量增加,Langmuir方程的拟合效果最好.表观热力学参数指出.几种氧化物对Cu2 的吸附是自发、吸热和混乱度增加的过程;几种氧化物对Cu2 的吸附动力学过程可划分为快速和慢速反应阶段.Elovich方程更适于描述针铁矿和δ-MnO2对Cu2 的吸附动力学过程,双常数和抛物线扩散方程更适于赤铁矿,而一级动力学方程更适于三羟铝石.活化能和活化热力学参数指出,δ-MnO2对Cu2 吸附所需能量少、容易达到有序态,吸附速率大;而赤铁矿对Cu2 吸附所需能量多、不易达到有序态,吸附速率小.几种氧化物对Cu2 吸附的强弱顺序通常为δ-MnO2＞三羟铝石＞针铁矿＞赤铁矿.     

谷壳对水中镉离子的吸附动力学及热力学研究

[目的]研究谷壳吸附水中镉离子的吸附过程及其影响因素。[方法]以间歇吸附的方式考察了溶液pH值、反应时间、反应温度、镉离子初始浓度等物化参数对吸附过程的影响,并对吸附过程进行动力学与热力学研究。[结果]吸附过程符合Langmuir吸附等温模式。谷壳对镉离子的吸附动力学模型较好地符合了准二级动力学方程。当反应温度为298 K,pH值为6,谷壳投加量为4 g/L,振荡速度为150 r/min,反应时间为30 min时,谷壳对镉离子的吸附效果最好。随着反应温度的升高,谷壳对镉离子的吸附加快。该吸附反应的焓变值为正,自由能变值为负。[结论]谷壳是处理镉废水的有效的低成本吸附剂,其吸附过程是自发的吸热反应。     

黑土和黑钙土对Cu~(2+)的吸附作用及影响因素

以黑土和黑钙土为供试土壤,采用批量平衡法,研究了pH、离子强度、温度和反应时间对土壤吸附Cu2+的影响。结果表明:随着pH增加,两类土壤对Cu2+的吸附量均增大,pH7时吸附量达到饱和,黑钙土对Cu2+的吸附量高于黑土;随着反应体系离子强度的增大,两类土壤对Cu2+的吸附率均有所降低,其中在硝酸钠浓度为0~0.2 mol/L时降幅较大;随着温度和溶液中初始Cu2+浓度的升高,两类土壤对Cu2+的吸附量亦有所增加,黑土和黑钙土对Cu2+的吸附等温线分别用Freundlich方程和Langmuir方程描述较为精确,表观热力学参数的计算结果表明两类土壤对Cu2+的吸附均为自发、吸热和熵增加的过程;在描述黑土和黑钙土吸附Cu2+的动力学过程中,Elovich方程和抛物线扩散方程的拟合效果最佳。     

土壤胡敏酸对Pb的吸附特征与影响因素

采用Pb离子选择电极研究了Pb离子在胡敏酸上的吸附量和动力学特性,以及溶液pH、温度、离子强度对吸附的影响。结果表明胡敏酸对Pb离子的吸附量随着溶液pH增加而增大。当pH<4.00,符合Linear等温吸附式(r=0.9581～0.9547);当4.00≤pH≤7.00时,符合Langmuir等温吸附式(r=0.9776～0.9998)。温度降低,吸附量增加;离子强度增加,吸附量增加。胡敏酸与Pb离子作用的条件稳定常数随溶液pH增大而增加,但pH<4.00和4.00≤pH≤7.00这两个pH段增长规律明显不一致,说明在这2个pH段,存在不同的反应机制。胡敏酸结合1个Pb离子所释放的H+平均数小于1,且与溶液温度、离子强度有关。     

有机肥腐殖酸对Pb2+的吸附性能

提取以羊粪为原料发酵腐熟的有机肥腐殖酸,研究投加量、溶液pH值对其吸附Pb2+的影响,同时运用准一级、准二级和Elovich吸附动力学模型对数据进行拟合,通过Langmuir和Freundlich方程对等温吸附过程进行拟合.结果表明:有机肥腐殖酸对Pb2+的饱和吸附时间为30 min,最佳的投加量为0.3 g,pH值为6,吸附率达93.39％,理论最大吸附量为36.232 mg/g.准二级动力学吸附方程能够更好地描述有机肥腐殖酸对Pb2+的吸附过程,Langmuir模型能更加准确地反映吸附过程;同时,随着温度的升高有机肥腐殖酸对Pb2+的吸附量也随之增加,说明吸附过程以物理吸附为主.     

生物铁锰氧化物的制备及其对Mn(Ⅱ)吸附特征研究

利用驯化获得的铁锰氧化混合细菌制备生物铁锰氧化物(BFMO),采用比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM-EDS)和傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对所生成的BFMO进行表征,通过考察投加量和pH值对Mn(Ⅱ)吸附性能的影响,探究了BFMO对Mn(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:BFMO具有较大的比表面积(79.22 m~2/g),孔体积为0.15 cm~3/g,表面含有许多含氧官能团,有利于Mn(Ⅱ)的吸附。SEM-EDS进一步表明生物铁锰氧化物中既含有铁锰氧化物,也有微生物菌体生成的细胞类物质。BFMO对Mn(Ⅱ)的去除效果较好,在pH值为7.0、投加量为2 g/L、固液比为1 g∶500 mL时,吸附量为16.43 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,说明吸附过程主要由化学反应控制,属于多层吸附。     

真菌吸附重金属离子的研究

利用黑曲霉和简青霉制备生物吸附剂,研究了它们对重金属Pb2 离子和Cd2 离子的吸附、解吸行为以及实验条件对吸附的影响,包括吸附剂用量、溶液pH值、吸附时间以及共存离子等因素.结果表明,黑曲霉和简青霉吸附Pb2 离子的最适pH值均为5,吸附Cd2 离子时均为3.二者对Pb2 离子的吸附均在4 h达到平衡,吸附量分别为29.07 mg·g-1和36.65 mg·g-1.Cd2 离子吸附也在约4 h达到最大吸附量,分别为26 mg·g-1和26.5mg·g-1.溶液中Zn2 离子和Cd2 离子的存在都会降低Pb2 离子的吸附量.2种吸附剂对Pb2 离子的吸附都符合Langmuir等温线模型,而对Cd2 离子的吸附都较为符合Freundlich等温线模型.1 mol/L HNO3对吸附有Pb2 离子的黑曲霉和简青霉进行解吸,解吸率分别可达77.4%和92.3%.     

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.     

赤泥对废水中镍离子的吸附处理研究

[目的]研究赤泥吸附废水中镍离子的特性.[方法]采用静态吸附方法对赤泥吸附废水中镍离子的影响因素和特性进行研究.[结果]在反应温度为25℃,振荡时间为1.5h条件下,向pH =6.7,50 mg/L含镍废水中投加2 g/L赤泥,镍离子去除率近90％.随着赤泥投加量、振荡时间以及pH增加,镍离子去除率逐渐增大.700℃焙烧赤泥较未经处理赤泥(原赤泥)的吸附能力略高.二级动力学方程可拟合赤泥吸附镍离子的过程,Langmuir模型较好地描述赤泥对镍离子的吸附热力学特性,最大饱和吸附量可达192.308 mg/g.赤泥吸附镍离子为吸热反应,并且为自发行为.[结论]该研究可为资源的可持续利用和重金属废水的处理提供思路和依据.     

土壤富里酸对铅的吸附作用与影响因素的研究

采用改进的连续电位滴定法,研究了土壤富里酸对重金属铅吸附量的主要影响因素。通过调节富里酸溶液的pH值、富里酸浓度、温度和离子强度,得到吸附量的变化情况,结果表明:溶液pH从10.0滴定至2.5,富里酸对铅的吸附量降低,pH对吸附量的影响可用自然对数方程进行拟合,通过各处理中自然对数方程的比较得出,富里酸浓度越小、金属离子浓度越大,方程的斜率越大,说明吸附量的大小同时与二者密切相关;溶液中富里酸浓度升高,相应的吸附量降低,但吸附率升高;温度升高,吸附量增加;离子强度在设定的范围内,从0.1 mol.L-1加大至0.5 mol.L-1,吸附量逐步降低。     

柠檬酸修饰油菜秸秆对Pb2＋的吸附行为研究

选用柠檬酸对油菜秸秆进行化学修饰,制备了一种新型吸附剂,研究了该吸附剂对水溶液中Pb2＋的吸附行为,并对吸附的最佳条件（吸附剂投加量、Pb2＋溶液浓度、pH值、吸附时间、温度）进行了探讨在吸附剂投加量为1．2g／L,Pb2＋溶液浓度为200mg／L、pH值为5．3、吸附时间为4h的条件下,柠檬酸修饰油菜秸秆对Pb2＋的吸附效率可达98％;温度对于修饰后秸秆对去除Pb2＋无明显影响。吸附动力学研究表明,该吸附行为符合准二级动力学方程;吸附等温模型拟合结果显示,以单分子层吸附的Lang-miur模型能更好地描     

改性木质纤维素/蒙脱土对Pb(Ⅱ)的吸附研究

以木质纤维素(LC)为原料,利用巯基乙酸改性LC得到巯基木质纤维素(SLC),通过溶液插层复合法再与蒙脱土(MT)反应制备得到了巯基改性的木质纤维素/蒙脱土纳米复合吸附材料(SLM)。研究了SLM对水体中Pb(Ⅱ)的吸附过程,探讨各吸附因素对SLM吸附效果的影响。分析了吸附动力学和吸附等温特性,并采用FTIR和SEM/EDS表征对吸附机理进行研究。结果表明,SLM对Pb(Ⅱ)有良好的去除效果,SLM对Pb(Ⅱ)离子的最佳吸附条件为SLM用量0. 050 0 g,Pb(Ⅱ)起始浓度3. 52 g/L,pH4. 75,温度45℃,时间120 min,最大平衡吸附量173. 81 mg/g。SLM对Pb(Ⅱ)的吸附行为符合准二级动力学方程和Langmuir等温模型。FTIR和SEM/EDS分析显示,Pb(Ⅱ)和SLM表面的活性官能团进行了单分子层的化学吸附。     

胡敏酸吸附重金属Cu2+ Pb2+ Cd2+的特征及影响因素

采用碱溶酸沉淀法提取腐殖质中的胡敏酸,研究了胡敏酸对Cu2+Pb2+Cd2+的吸附特征及作用机理.结果表明,在相同初始浓度下,胡敏酸对Cu2+的吸附强度要大于对Pb2+和对Cd2+的吸附.吸附强度顺序为Cu2+＞pb2+＞＞Cd2+.Langmuir、Freundlich和Temkin方程对Pb2+Cd2+的吸附呈显著关系,但其中Freundlich方程为最佳拟合方程;对Cu2+的吸附,Langmuir等温式拟合程度最高,Freundlieh方程其次,Temkin方程则不适合.pH是影响胡敏酸对Cd2+和Cu2+吸附的主要因素,而对Pb2+吸附的影响较小.总体上低pH值均不利于吸附剂对重金属离子的吸附,随着pH值的增加(pH=2～8),不论吸附量还是吸附率都呈上升趋势.通过红外光谱表征反应物,结果表明,胡敏酸与Pb2+Cd2+的结合点主要发生在羧基和酚羟基之间,而Cu2+与胡敏酸的结合除了在羧基和酚羟基之间外,更多地发生在羧基和羧基之间.     

紫色土对 3 种邻苯二甲酸酯吸附特性的研究

以三峡库区典型土壤—紫色土为供试土壤,采用固相萃取-高效液相色谱法研究了紫色土对3种优先控制有机污染物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸附动力学、吸附热力学特征及其影响因素.研究结果表明,紫色土对DMP,DEP和DBP的吸附动力学过程可分为最初的表面快速吸附与向土壤颗粒内部慢速扩散的两个阶段,假二级动力学方程可以很好地描述紫色土对三者的吸附动力学特征,吸附速率常数由大到小顺序为DMP,DEP,DBP;Langmuir方程可以较好地拟合紫色土对DMP,DEP和DBP的等温吸附特征,平衡吸附量由大到小顺序为DBP,DEP,DMP;DMP,DEP和DBP在紫色土表面存在竞争吸附,竞争力由大到小顺序为DBP,DEP,DMP;热力学试验表明温度对紫色土吸附DMP,DEP和DBP有明显影响,随着温度的升高,紫色土对三者的吸附量逐渐减少;热力学参数ΔG,ΔH和ΔS表明紫色土对3种邻苯二甲酸酯的吸附反应是自发、放热的过程;反应体系pH和离子强度对紫色土吸附DMP,DEP和DBP的影响较大,随着pH值的增加吸附量减少;随离子强度的增大吸附量增大.     

改性橙皮对水溶液中Fe2+的吸附性能

以橙皮作为吸附剂研究了橙皮对Fe2+的吸附性能.探讨了溶液pH、初始浓度、投加量及温度等因素对Fe2+吸附效果的影响,采用正交试验法得出橙皮对Fe2+的最佳吸附条件,并对吸附过程进行动力学与热力学研究.结果表明,吸附过程符合Langmuir吸附等温模式,橙皮对Fe2+的吸附动力学模型符合准二级动力学方程.当pH为5、温度为50℃、投加量为8 g/L、溶液的初始浓度为10 mg/L时,橙皮对Fe2+的吸附效果最佳,废水的pH对吸附效果的影响最大,溶液的初始浓度和吸附温度次之,吸附剂的用量影响最小.     

717阴离子交换树脂吸附茶氨酸的热力学研究

通过静态吸附试验,研究了717阴离子交换树脂对茶氨酸(质量浓度分别为100、200、300、400、600、800、1 000 mg/L)的吸附热力学特性.结果表明:在pH6~11时,pH值对717阴离子交换树脂对茶氨酸吸附量影响不大;在温度303～323 K和茶氨酸质量浓度范围内,717阴离子交换树脂对茶氨酸吸附行为符合Freundlich和Langmuir吸附等温方程;热力学参数(吸附焓、自由能、吸附熵)表明此吸附过程是吸热和自发的.     

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pH值条件下人工合成铁氧化物对磷的吸附特性

以人工合成的针铁矿和水铁矿为研究对象,就结晶态和无定形态铁氧化物在不同pH值(5,6,7)条件下对磷素的等温吸附特性及Langmuir方程和Freundlich方程对铁氧化物吸附磷的拟合效果进行了研究。结果表明,两种铁氧化物对磷的吸附特性均可用Langmuir方程和Freundlich方程描述,相关系数均达到0.95以上,呈极显著水平,但Langmuir方程的拟合性优于Freundlich方程。比较磷的最大吸附量(Qmax)、吸附反应常数(KL,KF,n)和最大缓冲容量(MBC)可知,在相同pH值时,水铁矿(无定形态)对磷的吸附容量比针铁矿(结晶态)大的多;随着pH值升高,两种铁氧化物对磷的吸附量均降低,且水铁矿的降低趋势明显于针铁矿。     

改性木屑处理含铬废水的研究

采用磷酸改性木屑后用于含铬废水吸附处理,探讨废水pH值、处理时间、木屑投加量、处理温度4个因素对铬去除率的影响;并拟合25℃改性木屑吸附处理含铬废水的动力学、等温线方程,估算热力学数据。结果表明:木屑对含铬废水有较强去除力,改性木屑去除力加强;改性木屑处理20ml浓度为50mg/L含铬废水的适宜条件为pH值=1～4,处理时间90min,木屑投加量1g,处理温度20～30℃;改性木屑吸附处理含铬废水的动力学特性符合颗粒内扩散方程和二级吸附速率方程;吸附等温线方程符合Langmuir吸附;25℃吸附过程ΔH=-20.489kJ/mol,ΔS=-78.426J/(mol.K),ΔG=2.89kJ/mol。     

沉积物不同组分对雌二醇(17β-E2)吸附性能研究

以长江口不同理化性质沉积物为研究基质,以雌二醇为研究对象,探讨沉积物中有机质、铁锰氧化物及矿物组分对沉积物理化性质及雌二醇(17β-E2)吸附的影响,对比分析不同pH值、盐度下不同组分沉积物对17β-E2的吸附性能。结果表明:有机质、铁锰氧化物含量影响沉积物比表面积,17β-E2吸附同时发生在沉积物表面孔隙及层间;不同组分沉积物对17β-E2的吸附量随时间呈线性快速增加趋势,直至吸附平衡;有机质迟滞沉积物对17β-E2的吸附过程,铁锰氧化物的影响相对较小。整体上,17β-E2在沉积物上的吸附量随pH值增加而下降,随盐度增加而增加。