含铬革屑负载亚铁氰化铜钾对铯的快速吸附

含铬革屑的资源化利用对皮革行业的可持续发展具有重要意义。文章在含铬革屑上负载亚铁氰化铜钾,成功制备了含铬革屑固定化亚铁氰化铜钾(KCuFC@CS)铯吸附剂。采用场发射电子扫描显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪对材料的形貌和结构进行了表征,测试了其热稳定性,系统考察了KCuFC@CS对Cs^(+)的静态和动态吸附性能,并研究了其吸附Cs^(+)的机理。结果表明,KCuFC@CS对Cs^(+)的吸附可以在12 min内达到平衡,吸附速率快,吸附容量可达0.679 mmol·g^(-1),适用pH范围广(2~11),选择性高。填充1 g KCuFC@CS的吸附柱,可以有效处理1.122 L被放射性Cs^(+)污染的地表水,去除率达96%,表现出良好的去除性能。采用0.1 mol·L^(-1)的NH4Cl溶液可以对饱和的KCuFC@CS柱进行洗脱,具有较大的应用潜力。这项工作不仅拓展了含铬革屑的应用,而且提供了一种去除Cs^(+)的可行方法。

固液吸附等温线模型与热力学参数计算

吸附法由于操作方便和价格便宜,广泛应用于分离与纯化领域。吸附等温线模型是理解吸附机理的重要方法,吸引了无数研究人员针对不同吸附体系不断建模和修正。论文收集了13种液相常用的吸附等温线模型,综述了其相关定义以及近十年相关工作的典型例子,并按照提出模型时表面结构和活性位分布的均匀性分类,以便查阅。此外,探讨了用这些模型的模型常数计算吸附过程热力学参数的合理性,以及模型平衡常数的量纲对热力学参数计算的影响。

发光细菌法评价坯革的生态毒性

皮革产业在我国国民经济体系中占重要地位,其生产过程产生的革屑和废弃革制品也可能带来环境风险。本文首先针对皮革行业关注的六价铬、甲醛、五氯苯酚、四氯苯酚、邻苯基苯酚、以及壬基酚,研究了这些有害物质的物种敏感性。比较分析表明,发光细菌对六种物质均具有较高的毒性测试敏感度。从市场抽样四种鞣法的染整坯革,与去离子水在固/液比1∶20 g/m L、100 r/min、25℃浸提8 h,以明亮发光杆菌测试浸出液EC50值,发现铬鞣、有机鞣、植鞣、锆铝鞣坯革分别为21.46%、26.76%、49.50%和88.56%,表明各鞣法坯革生态毒性:铬鞣>有机鞣>植鞣>锆铝鞣,铬鞣革显示出较大的负面生态效应。本研究表明,发光细菌能够定量区分不同坯革的生态性,为坯革的综合生态性评价提供了一种方便、可行的方法。

pH对发光菌法测试Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)毒性的影响

铬在自然水体中的常见价态有+3价和+6价,发光细菌法是评价其水生态急性毒性的快捷方法。本文以硫酸铬和重铬酸钾为试剂,明亮发光杆菌为受试生物,系统研究了pH对细菌发光强度以及对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)毒性测定的影响。结果表明,明亮发光杆菌在pH 4~9范围内,发光稳定;测试EC50值配制的系列Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)溶液,浓度相差200倍,pH差异显著。采用HCl或Na OH溶液调节待测液pH,暴露15 min,在pH=4和5时Cr(Ⅲ)的EC50值分别为169.46 mg·L^(-1)和261.75 mg·L^(-1);制革用铬粉对发光细菌的EC50值远高于相应pH的硫酸铬;pH升高Cr(Ⅲ)毒性减小,可能与体系中羟配聚的Cr(Ⅲ)物种丰度的增加有关。当溶液pH从4升高到9,Cr(Ⅵ)的EC50值从24.03 mg·L^(-1)减小为11.16 mg·L^(-1),Cr(Ⅵ)的毒性远高于Cr(Ⅲ)。

发光细菌法评价典型制革表面活性剂的生态毒性

表面活性剂应用于皮革生产过程各个湿加工工序,未被皮坯吸收的表面活性剂随废水排放,引起潜在的生态风险。本文采用明亮发光杆菌新鲜菌液,评价了制革生产中常用的阴离子、阳离子和非离子九种表面活性剂,暴露15 min的生态毒性。结果发现,阳离子表面活性剂对发光细菌的生态毒性>>阴离子表面活性剂>非离子表面活性剂。非离子表面活性剂AEO、Triton X-100和Tween80对发光细菌有轻微发光抑制(10%～35%);磺酸盐型的阴离子表面活性剂中,拉开粉和太古油的光抑制率在浓度达2.0 g/L时仅分别为15%和45%,生态毒性远小于渗透剂T(EC50=406.81 mg/L);阳离子表面活性剂毒性为:CTAB(EC50=2.37 mg/L)>DTAB(EC50=10.68 mg/L)>SKC(EC50=73.96 mg/L)。研究结果为清洁制革过程选用表面活性剂提供了生态性参数。

发光细菌法评价常用有机鞣剂的生态毒性

有机鞣剂通过与皮胶原的多点交联,使生皮转变为革,是一类重要的无铬鞣剂。本文采用新鲜明亮发光杆菌液,评价了常用有机鞣剂暴露15 min的生态毒性。结果表明,三聚氯氰类两性鞣剂F的EC50值为423.84 mg/L,醛类鞣剂的EC50值为:甲醛25.51 mg/L、戊二醛92.12 mg/L、噁唑烷154.17 mg/L、有机膦261.50 mg/L、两性鞣剂T 796.31 mg/L,即常用有机鞣剂的毒性大小为:甲醛>>戊二醛>噁唑烷>有机膦>三聚氯氰类两性鞣剂F>两性鞣剂T。进一步研究发现,有机膦的毒性源自其中的游离甲醛,两性鞣剂T的毒性主要受游离甲醛影响、且甲醛与其它组分有拮抗作用,而噁唑烷中游离甲醛与其它组分产生协同毒性效应。研究结果为制革中鞣剂的选用,提供了生态性指标。

发光细菌法评价坯革生态安全性的毒性参照物替代及应用

针对发光细菌法常用的毒性测试参照物氯化汞,选取毒性较小的锌盐作为参比物质替代,研究了SO_(4)^(-)和Cl^(-)对锌的形态分布、稳定性以及毒性的影响。结果表明,在水溶液中,无机阴离子对锌的形态分布影响较小;在毒性测试的3%NaCl介质中,虽然硫酸锌形态成分较氯化锌多,但在pH 1~8范围内组成恒定,主要为65%的Zn^(2+)和25%的[ZnCl]^(+)。硫酸锌存放稳定性更好,而氯化锌易吸湿;硫酸锌对发光细菌的EC_(50)值为1.23 mg/L,大于氯化锌的EC_(50)值0.92 mg/L,毒性更低。最后,以硫酸锌为参比物,评价了常见鞣剂鞣制坯革的生态安全性,根据现有法令关于危废的综合毒性指标,发现所有皮坯都可归属为普通废弃物,但铬比有机鞣剂更影响鞣制皮坯的生态安全性。

磷酸化木质素基材料的制备及铀吸附性能研究

本研究以造纸黑液固体废弃物碱木质素为原料,利用木质素酚羟基反应活性,通过磷酸化反应制备得到磷酸化木质素基材料(PAL),并系统探究了其对铀(U)的吸附性能。SEM、BET及XRD表征表明,制备的PAL具有较高的比表面积和稳定的晶体结构。在酸性溶液(pH 3.0)PAL用量为2 g·L^(-1),PAL对20 mg·L^(-1)U(Ⅵ)的最大吸附容量为274.5 mg·g^(-1);且共存离子Cu^(2+)、Ca^(2+)、Ba^(2+)、Zn^(2+)、K^(+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)、NO_(3)^(-)、PO_(4)^(3-),其浓度即使超过10倍U(Ⅵ)浓度,PAL依然对U(Ⅵ)表现出了优越的吸附性能,表明PAL具有较强的环境适应性。该研究不仅对木质素固体废弃物的低碳循环利用提供了新的思路,而且也提供了一种高效回收利用核废水中铀的方法,助力核工业的绿色健康可持续发展。