改性膨润土的制备及其对苯酚吸附特性研究

以复合十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)为改性剂、钠基膨润土(SMB)为原料,制备了不同配比的复合有机改性膨润土,并对其进行了红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)表征,发现CTAB和DDTC插层于膨润土的片层结构表面,不同配比的复合改性剂对膨润土的改性效果存在差异.通过改性前和不同配比改性下吸附剂对含苯酚废水的吸附效果对比表明:改性后膨润土对废水中苯酚的吸附效果明显好于改性前.改性剂DDTC/CTAB的摩尔比为2∶1时的改性对苯酚的吸附效果最好,对该配比下的吸附时间、用量以及吸附等温方程的研究发现,处理含90mg·L-1的苯酚废水时,吸附时间为0.5h,复合有机吸附剂用量为26.4g·L-1,吸附效果最好,且吸附过程符合Freundlich方程(R20.97).     

新型电气石复合材料及其沥青烟吸附性研究

为减少传统热拌沥青混合料拌和过程中沥青烟排放、解决沥青路面施工时污染环境的问题,以具有污染物吸附功效的电气石为基础材料,制备新型电气石复合材料作为改性剂,并研究新型电气石复合材料在沥青中的分散性,分析新型电气石复合材料对沥青烟污染物的吸附效果,为功能性粉体材料在沥青混合料中的研究与应用提供一定参考.研究结果表明:新型电气石复合材料在沥青中分布均匀,沥青可完全包裹矿物颗粒,二者具有良好相容性;相同条件下,新型电气石复合材料对沥青烟的吸附效果优于电气石,与电气石相比,新型电气石复合材料吸附性能提高了 10.10％～19.08％;与基质沥青相比,电气石及复合材料改性沥青的低温性能出现劣化,但感温性和高温稳定性得到一定程度提升.     

改性沸石对水中铬酸盐的吸附和解吸性能研究

以溴化十六烷基三甲胺为改性剂制备改性沸石,研究了对水中铬酸根阴离子的吸附性能及影响因素,结果表明,改性沸石对铬酸根的吸附效果良好,实验条件下吸附率在90%以上.绘制了改性沸石对铬酸根阴离子的吸附等温线,其吸附规律较好的符合Langmuir吸附等温式.对吸附平衡的改性沸石进行了解吸实验,以Na2CO3和NaOH的水溶液为洗脱剂可以对铬酸根阴离子有效的解吸,以达到再生的效果并且解吸后的改性沸石经过稀盐酸处理后基本恢复了对铬酸根阴离子起初的吸附能力.     

氢氧化镁对废水中镉(Ⅱ)吸附性能的研究

采用氢氧化镁对含镉废水进行处理．实验考察了氢氧化镁用量、搅拌时间、温度及pH对处理效果的影响，探讨了吸附作用机理．结果表明：氢氧化镁对镉(Ⅱ)离子具有较强的吸附性能，去除率可达99％以上．氢氧化镁吸附镉(Ⅱ)离子的最初速率与浓度成一级反应，在镉(Ⅱ)离子浓度低于80mg／L时，吸附等温线符合Langrnuir模式，饱和吸附量为26．02mg／g．     

多种生物材料吸附重金属的效果对比

对橘子皮、壳聚糖和空心微珠进行改性,将它们作为吸附材料处理Pb~(2+)、Cr~(6+)溶液.研究了溶液pH值、吸附时间、以及吸附材料的用量等因素对这三种材料的作用影响,并得出每种材料的最佳吸附条件.通过动力学分析比较了三种材料的吸附性能.结果表明,改性空心微珠的吸附量和吸附率最大;三种材料对处理Pb~(2+)、Cr~(6+)的吸附动力学都可以用准二级动力学方程很好地描述,化学吸附在吸附过程中占主导地位.     

磁化有机改性膨润土吸附水中全氟化合物的实验

制备磁化有机改性膨润土(Fe_3O_4-CTAB-BENT),基于批量实验研究Fe_3O_4-CTAB-BENT复合材料对水中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的吸附性能,并考察了pH值、腐殖酸(HA)和阴阳离子的影响.结果表明:Fe_3O_4-CTAB-BENT对水中的PFOS和PFOA具有良好的吸附能力,吸附过程更符合伪二阶动力学和Langmuir模型;酸性条件下更有利于PFOA及PFOS在Fe_3O_4-CTAB-BENT上的吸附,且PFOS吸附效果优于PFOA.当HA浓度15 mg·L~(-1)时,其与PFOS、PFOA在Fe_3O_4-CTAB-BENT上的竞争吸附现象不明显.除Cl~-外其他无机共存离子NO~-_3、Na~+和Ca~(2+)会减弱PFOS和PFOA在Fe_3O_4-CTAB-BENT上的吸附.     

超吸附亚甲基蓝聚丙烯酸树脂的制备及性能研究

直接排放的偶氮染料废水会污染水环境,因此,寻找高效率的染料废水处理方法至关重要.采用本体聚合法,以丙烯酸(AA)为聚合单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,合成了一种超吸附亚甲基蓝的聚丙烯酸树脂,通过电子显微镜和红外光谱进行形貌及结构特征表征.系统研究了聚丙烯酸树脂吸附亚甲基蓝(MB)的最大吸附量、吸附等温线、吸附动力学和热力学等特性.结果表明:其对MB的吸附过程是自发的,属于以化学吸附为主的单分子层吸附,吸附过程符合准二级吸附动力学方程;在常温、中性条件下,聚丙烯酸树脂对亚甲基蓝的最大吸附容量可达到3 400 mg·g~(-1),与活性炭相比具有更强的吸附能力.     

铝炭微电解去除废水中重金属的效果研究

以重金属废水中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)为目标污染物,采用铝炭微电解的处理方法对其去除效果进行了对比研究.分别利用扫描电镜(SEM)和X射线能量色散谱仪(EDS)分析铝屑、活性炭在反应前后的表面物理形貌及物质组成变化,探究铝炭微电解反应原理.结果表明,铝炭微电解对氧化还原电位不同的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)四种重金属离子去除作用依次减弱;在铝炭质量比为1∶1,反应时间为40 min,初始pH值为3.0,震荡速度为100 r/min时,提高了铝炭微电解对重金属离子的去除效果,使得Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)去除率达到最佳.结合SEM和EDS表征可确定氧化还原和置换作用主要发生在铝屑表面,絮凝共沉淀作用则主要发生在活性炭表面.     

油菜(Brassica campestris L.)秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

研究了油菜秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能、影响因素及吸附动力学和吸附热力学.实验结果表明:该生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附受pH、时间、Cr(Ⅵ)初始浓度等因素的影响.其中:pH是影响其吸附性能的重要因子.溶液中Cr(VI)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大98.87%.油菜秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级吸附速率方程,吸附等温线与Langmuir等温方程拟合较好,20℃、25℃、30℃和35℃下的最大吸附量分别为5.96、6.62、7.49和8.59mg/g.吸附量随温度的升高而增加,说明油菜秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附机理主要是吸热的化学吸附.     

核桃壳对废水中Cr(Ⅵ)的静态吸附特性研究

采用废弃核桃壳对Cr(Ⅵ)浓度为20mg·L-1的模拟水样进行了静态吸附实验研究.实验结果表明,对于Cr(Ⅵ)浓度为20mg·L-1的50mL水样,当温度为25℃,采用粒径为1.0-1.6mm新疆核桃壳1.0 g、介质pH值为1.0、吸附时间为180min处理废水时,Cr(Ⅵ)的去除率可以达到99.3%.吸附后的水中C...     

准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的试验研究

在用实验室矿化垃圾填充的准好氧生物反应床上,对渗滤液进行了1次过流处理.结果表明,当每立方米矿化垃圾的水力负荷为40 L/d、有机负荷(以化学需氧量计)为480 r/d、氨氮负荷约为12 r,/d时,渗滤液中化学需氧量的去除率为92%以上,处理前后渗滤液中有机物由26种减少到10种,对氨氮和总氮的去除率分别为98%和96%以上.随着氨氮负荷的增大,当进水TN为523～2 611 mg/L时,去除率保持在75%～96%之间.因此,准好氧矿化垃圾床同时实现了对渗滤液中有机污染物和氮污染物的处理,能承受较大氮负荷的冲击.     

利用GAUSSIAN计算NO在TiO2(110)表面吸附和脱附

运用GAUSSIAN半经验分子轨道理论计算一氧化氮(NO)吸附在二氧化钛(TiO2)的(110)面上的Ti5O10原子簇模型,以Ti-NO结合方式的Ti5O10原子簇模型的计算结果表明NO在Ti5O10表面容易发生化学吸附,其吸附的方式为桥式化学吸附,吸附反应放出大量的能量,其能量值为-279.406 kJ/mol,但在热脱附进行过程中,这个稳定的吸附状态,经过一个过渡态,向另一个稳定态发生变化.在整个反应过程中吸附状态的能量最低,说明了吸附的稳定性.     

玉米秸秆生物炭对水中氨氮的吸附特性

采集农林废弃物玉米秸秆制备生物炭,以批平衡试验法研究了溶液pH、粒径、投加量、温度和共存阳离子等因素对玉米秸秆生物炭吸附氨氮的影响.结果表明:在共存离子Na+、Ca2+浓度相同条件下对氨氮吸附影响大小顺序为Na+>Ca2+;玉米秸秆生物炭对氨氮吸附的最佳pH范围为5~8;吸附动力学数据拟合结果发现准二级动力学方程能更好地拟合吸附过程,颗粒内扩散方程拟合结果表明玉米秸秆生物炭对氨氮的吸附速率由表面吸附和颗粒内扩散两个过程综合控制.Langmuir-Freundlich方程能很好地描述氨氮在玉米秸秆生物炭上的吸附行为,由Langmuir拟合所得的氨氮理论最大吸附量为3.484 9 mg·g-1.吉布斯自由能变化(ΔGθ)、焓变(ΔHθ)和熵变(ΔSθ)的计算结果表明,玉米秸秆生物炭对氨氮的吸附是自发的放热过程.     

沸石的改性及其吸附性能研究

合成了阳离子化β-糊精(β-糊精-2-羟丙基三甲基氯化铵,CBCD),并用之改性沸石得到阳离子化糊精改性的沸石(cationic β-cyclodextrin modified zeolite,CBCDMZ).采用正交实验确定了CBCD制备条件对所得CBCDMZ吸附对硝基酚性能的影响,并分别详细研究了CBCD制备中各个主要因素对CBCDMZ吸附性能的作用.结果表明:β-糊精(BCD)的浓度、NaOH的浓度和ETMAC/BCD摩尔比对CBCD制备起主要作用. 单因素分析结果进一步证明:CBCD制备的最佳条件是BCD浓度为15%、NaOH(0.1 mL)浓度为10 mol·L-1、ETMAC/BCD=7、反应温度70 ℃制备的CBCDMZ可用于去除水中的有机污染物.     

蚯蚓粪生物反应器去除H_2S气体试验研究

为探究蚯蚓粪能有效处理硫化氢气体,以污泥基蚯蚓粪为填料,采用卧式生物反应器去除H_2S气体,考察蚯蚓粪对H_2S的去除效果,研究气体停留时间和容积负荷对H_2S去除率的影响及生物降解宏观动力学.结果表明:蚯蚓粪为载体卧式生物反应器在启动运行6 d后,H_2S去除率可接近100%.当气体停留时间76～106 s,进气浓度100～500 mg/m~3,H_2S容积负荷高达400. 6 g/(m~3·d)时,H_2S去除效率稳定在90%以上;蚯蚓粪吸附降解H_2S的最大表观去除速率(Vm)和表观半饱和常数(Ks)分别为1 428. 6 g/(m~3·d)、417. 1 mg/m~3.通过分析可知,卧式蚯蚓粪生物反应器能高效处理H_2S气体,且具有较强的抗负荷冲击能力.     

纳米ZnO的一步法制备及其光催化性能

以乙酸锌[Zn(CH_3COO)_2·2H_2O]为前驱体,在不同温度下,采用一步热解法合成纳米氧化锌(ZnO),并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等进行表征.以亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)等为模拟污染物,以考察ZnO的紫外光催化性能.结果表明:制备温度对纳米ZnO光催化性能影响显著,550℃热解温度下制备的纳米ZnO光催化活性最佳,光照40 min后,三种模拟污染物降解率均能达到100%.     

改性沸石吸附废水中苯胺的实验研究

研究了以溴化十六烷基三甲胺(HDTMAB)为改性剂制备的改性沸石对水中苯胺吸附性能和影响因素.结果表明,改性沸石对苯胺的吸附效果显著,吸附时间为120 min 时吸附率约为85%;实验条件下改性沸石的最佳用量为50 g/L;并且改性沸石对苯胺的吸附率随温度的升高有所增大,而随pH值的增大明显减小;改性沸石对水中苯胺的吸附规律较好的符合Freundlich吸附等温式.     

负载Ti/Fe腐植酸吸附P(Ⅴ)的性能研究

实验制备了负载Ti/Fe腐植酸吸附剂,采用SEM、XRD等分析方法对负载后的吸附剂结构进行了表征,并对P(Ⅴ)进行了吸附性能的研究.结果表明:负载Ti/Fe腐植酸吸附剂较负载前的腐植酸对P(Ⅴ)的吸附能力明显提高.在温度25℃,pH值为5,吸附平衡时间为120min时,吸附率最大可达93.8%,负载Ti/Fe腐植酸吸附剂对P(Ⅴ)的吸附符合Freundich吸附模型.在25~45℃条件下,△G0、△S=-0.27kJ·mol-1、△H=-0.62kJ·mol-1,为自发放热熵减的过程,吸附类型主要是物理吸附,其吸附过程符合准二级动力学模型.     

磁性壳聚糖纳米材料对水中Cu(Ⅱ)吸附性能的研究

利用壳聚糖制成的纳米零价铁磁性壳聚糖(nZVI-MCS)材料。通过磁滞回线分析了该材料的超顺磁特性,运用透射电子显微镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对其理化性质进行表征,同时探讨了溶液pH值、反应时间和初始Cu(Ⅱ)质量浓度等因素对吸附效果的影响以及nZVI-MCS对水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附动力学分析。表征结果显示,纳米粒子的饱和磁化强度是59.50 emu/g;nZVI-MCS成功负载了α-Fe,且颗粒近似球形,呈团聚状。实验结果表明,nZVI-MCS)在pH为5时表现出较好的吸附性能。nZVI-MCS对Cu(Ⅱ)的吸附与二级动力学模型拟合度较好。吸附符合Langmuir和Freundlic吸附等温线模型,且在25℃下吸附58.80 mg/g。利用磁铁对溶液中磁性壳聚糖纳米粒子进行回收,回收率达到78.9%。因此,nZVI-MCS作为吸附剂能用于去除水中Cu(Ⅱ)。     

氨水改性活性炭的制备及其对苯酚吸附性能的研究

以活性炭为载体,10%的氨水溶液为改性剂,采用浸渍法对其进行改性.利用比表面积测定法、SEM及Boehm滴定法表征了氨水改性活性炭的表面理化性质.以苯酚废水为处理对象,分别考察了吸附时间、pH值、活性炭投加量及苯酚废水的初始浓度对改性活性炭去除苯酚效果的影响.结果表明:活性炭经氨水改性后,表面多处塌陷,比表面积是未改性活性炭的1.057倍,表面酸性官能团含量降低,是未改性活性炭的0.421倍.在吸附时间为6h时,活性炭对苯酚的吸附均已达到平衡,改性活性炭对苯酚的吸附量为152.763mg/g,比未改性活性炭的吸附量提高了66%;氨水改性活性炭对苯酚的去除率随着pH值升高而降低,在pH值为6～7时,去除率达到61%;随着活性炭投加量的增加,溶液中的苯酚含量越来越少;随着苯酚废水初始浓度的提高,氨水改性活性炭对苯酚的去除率逐渐降低;Freundlich和Langmuir二种等温线模型均能较好的反应活性炭对苯酚的吸附行为,其中Freundlich模型更为理想.