膨胀石墨及其复合材料在水处理领域的应用研究

膨胀石墨是由天然石墨鳞片经高温膨化制备的一种新型碳素材料。膨胀石墨内部网络状孔隙结构丰富,具有较大的比表面积和孔径容积,是一种优良的水处理材料。对膨胀石墨及其复合材料在水处理领域的应用进行了综述分析,展望了今后的发展方向。

柑橘皮提取液绿色合成纳米Fe3O4及其吸附水中孔雀石绿的性能研究

以柑橘皮提取液为还原剂和稳定剂,绿色合成Fe3O4纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射图谱(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对材料进行表征,并考察了其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。结果表明:绿色合成纳米Fe3O4呈不规则圆球体,分散性和结晶度较好。在投加量为1.0 g/L、初始pH为4、温度为25℃、初始浓度为20 mg/L时,对孔雀石绿的吸附率达到95.33%。纳米Fe3O4对MG的吸附过程分别符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程。热力学研究表明,纳米Fe3O4吸附MG是自发吸热过程。绿色合成纳米Fe3O4重复利用4次吸附率仍在70%以上。

TEA协助层状LZH到ZnO纳米材料控制生长机制研究

三乙醇胺(TEA)协助下类水滑石氢氧化物碱式硝酸锌(LZH)结构到二维层状氧化锌纳米片(ZnO)转变及其性能研究相对较少。以Zn(NO3)2为锌源,借助于三乙醇胺/水体系,研究制备LZH和二维氧化锌纳米片工艺条件及影响合成层状LZH和氧化锌纳米材料的各种因素。利用X-射线粉末衍射(PXRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、荧光光谱(PL)等技术手段对其进行解析和表征,探讨层状碱式硝酸锌和氧化锌纳米材料之间的转变机制。结果表明:在研究范围内,温度和反应时间的改变不会影响产物的组成和结构,TEA用量直接影响到合成的目标产物。首先生成Zn(OH)2,其次转化为Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O,过渡生成[Zn5(OH)10-x·2H2O]x+,最终自组装形成层状ZnO二维纳米材料,从而实现无需焙烧,通过控制TEA用量制备ZnO二维纳米材料的方法。

BiVO 4/CeO 2复合光催化材料的制备及其降解甲基橙废水的研究

本文以CeO 2为载体,采用水热合成法制备BiVO 4/CeO 2复合光催化材料。SEM和XRD表征表明CeO 2为梭状,BiVO 4为类葡萄状,BiVO 4/CeO 2复合材料中的BiVO 4大都均匀地分散在CeO 2的表面。通过单一变量法得到最优降解条件为:紫外光下,甲基橙溶液的pH为1、初始浓度为15 mg/L,BiVO 4/CeO 2投加量为1.2 g/L,光照时间为180 min,此时,BiVO 4/CeO 2复合材料对甲基橙的降解率能达到91%。

ZnMnCo-LDHs的制备及其对磷酸根废水吸附性能研究

采用水热法合成三元过渡金属ZnMnCo-LDHs纳米材料,探究Co元素的含量对磷酸根废水吸附性能的影响。在温度100℃、2 h、1 mL三乙醇胺的条件下,制备不同比例ZnMnCo-LDHs纳米材料,以浓度为100 mg/L的KH_(2)PO_(4)溶液模拟含磷废水测试材料的吸附性能。利用SEM、XRD和FT-IR等技术表征。结果表明:3种ZnMnCo-LDHs纳米材料均为片层状结构,层间插层离子为NO-3。随着Co含量的增加,ZnMnCo-LDHs片状的厚度逐渐变薄,证明Co含量的增加对片状结构具有调控作用。3种ZnMnCo-LDHs纳米材料对磷酸根废水的最大吸附量分别为738.14、732.69、709.6 mg/g。吸附等温线符合Freundlich模型;吸附动力学符合准二级动力学;吸附热力学得出为自发进行的吸热反应。ZnMnCo-LDHs纳米材料经过6次循环性能的测试,去除率仍保持在80%以上,具有良好的循环性能。

含铬(VI)废水处理技术研究进展

铬是工业中广泛使用的一种过渡金属,其铬(VI)具有极强的毒性和致畸、致癌作用,严重威胁人体健康及生态环境安全。因此,探索价廉、高效、绿色的含铬废水处理技术具有重要现实意义。本文通过综述不同处理技术在含铬废水处理中的应用,对比分析各处理方法的优缺点,并对含铬废水处理技术的发展方向进行展望,从而为含铬废水的处理研究及实际工程应用提供理论支撑。

CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

文章采用水热法制备出CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂,利用XRD、SEM、UV-Vis、XPS、PL等方法对其进行了表征。选择四环素(TC)为模拟污染物,考察了CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的可见光催化降解性能。结果表明,CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料可拓宽CeO_(2)对可见光的响应,有效抑制g-C_(3)N_(4)光生电子-空穴的复合,使得CeO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的活性比单纯g-C_(3)N_(4)和CeO_(2)有显著提升,其中质量比为4∶1时的复合光催化剂活性最高,在可见光照射90 min后,对质量浓度为50 mg/L TC的光降解率达到96.4%。并且经过5次循环使用后复合材料降解TC的效率为76.5%,表现出良好的稳定性。光催化机制研究表明,空穴(h+)是光催化降解TC的主要活性物质。

改性污泥活性炭吸附废水中Cr(Ⅵ)的性能研究

以污水处理厂剩余污泥为原料,1.0 mol/L KOH做活化改性剂,制备污泥活性炭,探讨不同条件下其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,污泥活性炭对Cr(Ⅵ)吸附的最佳条件为:pH为2,温度为25℃,污泥活性炭投加量为5 g/L,吸附时间为40 min。此条件下,废水中Cr(Ⅵ)的去除率可达99%以上。动力学分析表明,污泥活性炭对Cr(Ⅵ)废水的吸附符合准二级动力学方程与Langmuir等温式。

微波-聚丙烯酰胺改性赤泥对Ni^(2+)的吸附试验研究

赤泥是一种污染性废渣,为了实现赤泥的资源化利用,以聚丙烯酰胺为改性剂,通过微波技术制备出低成本改性赤泥,研究了其对重金属离子Ni^(2+)的吸附性能。研究结果表明:红外光谱证实成功制备出改性赤泥;在p H值为6~7,Ni^(2+)的初始质量浓度为20 mg/L,改性赤泥的用量为2 g/L,振荡时间为2 h,振荡速率为150 r/min的条件下,改性赤泥对含Ni^(2+)模拟废水的处理效果最佳,吸附特征符合Langmuir方程。

污泥活性炭的制备及其吸附水中亚甲基蓝的性能研究

以污水处理厂废弃污泥为原料,采用ZnCl_(2)活化法制备污泥活性炭。污泥活性炭的制备条件为:固液比为1∶1,活化时间为40 min,活化温度为550℃。制备的污泥活性炭孔隙结构发达,形状多呈管状,排列较有序,以中孔为主。在pH为11、活性炭投加量为5 g/L、吸附时间150 min时,亚甲基蓝的去除率可达99.19%。吸附准二级动力学方程和Langmuir等温方程较好地拟合了污泥活性炭吸附亚甲基蓝的过程。经过3次回收利用,污泥活性炭对亚甲基蓝的去除率仍可达到72.4%。

酯化改性丝瓜络对亚甲基蓝废水的吸附性能研究

以农业废弃物丝瓜络为基材,乙酸酐为酯化剂,在微波条件下制备了一种新型吸附材料,分析其对MB的吸附性能。研究结果表明,在pH为6~7,MB浓度为5.00mg/L,材料投加量为3g/L,温度为25℃,振荡时间为120min条件下,改性丝瓜络对MB的处理效果最佳,去除效率为98.7%。改性丝瓜络对MB的吸附行为遵循准二级动力学规律。

改性污泥活性炭的制备及吸附性能探讨

以污水处理厂剩余污泥为原料,以一系列浓度梯度的KOH溶液做活化剂制备改性污泥活性炭,采用碘吸附值测定法测定各组改性污泥活性炭的吸附性能,以确定KOH活化剂最佳改性浓度。结果表明:剩余污泥经过活化处理可回收作吸附剂使用;当活化剂KOH的浓度为1.0 mol/L时,污泥活性炭的吸附性能最好。

大蒜切片废水处理技术研究进展

通过综述近年来大蒜切片废水的特性及各处理工艺的研究进展,对目前所采用物理处理(吸附、膜过滤)、生物处理(厌氧、好氧、厌氧+好氧)和化学处理(微电解、高级氧化)方法进行了对比分析,总结了不同工艺对大蒜废水的去除效率,并对大蒜切片废水处理技术今后的发展方向作出了展望,以期为大蒜废水的处理及实际应用提供理论支撑。