4种煅烧活化贝壳粉对Pb^(2+)的吸附性能研究

以海南常见的芒果螺壳、海白螺壳、贵妃芋螺壳和鲍鱼壳为原料,经过洗净、除杂质、烘干、粉碎和过筛等预处理,再经高温煅烧活化制备成吸附剂.以IR、SEM等方法对吸附剂结构进行表征,并探讨了吸附剂用量、吸附时间和温度等单因素对贝壳粉吸附Pb^(2+)的影响和相关的吸附等温线.结果表明:煅烧活化贝壳粉以多孔状碳酸钙形式存在,具有较大的比表面积;吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对4种吸附剂的吸附过程有较大影响,在优化影响因素下,4种贝壳粉均表现出对Pb^(2+)较强的吸附作用,其中芒果螺贝壳粉对Pb^(2+)的吸附效果最佳; 4种贝壳粉对Pb^(2+)的吸附均符合Freundlich等温吸附模型,其中芒果螺、海白螺和贵妃芋螺贝壳粉对Pb^(2+)的吸附为优惠性吸附.

山竹壳合成贝壳粉负载纳米铁催化降解铬黑T

以山竹壳提取液和贝壳粉制备了贝壳粉负载的纳米零价铁(MS-NZVI/SP),探究其催化铬黑T的类芬顿降解效果。采用SEM、XRD、FTIR等手段对制备的材料进行表征。结果表明,MS-NZVI/SP被成功制备,且呈均匀球状颗粒,表面覆盖了有机物多酚,具有较好的稳定性和重复使用性。通过单因素实验优化了MS-NZVI/SP对铬黑T降解性能,得到优化条件为:贝壳粉与纳米零价铁负载质量比1∶1,温度35℃,溶液pH为3,投加4 mL过氧化氢(质量分数5%),100 mg合成的材料。在优化条件下,铬黑T(50 mg/L)的降解效率可达93.01%,其降解过程符合准二级动力学模型。

芒果皮绿色合成贝壳基纳米零价铁及对甲基橙的去除

为合理利用芒果皮和贝壳类废弃物资源并有效缓解水体中甲基橙的污染问题,利用废弃芒果皮和贝壳绿色合成贝壳基纳米零价铁复合材料.利用Folin-Ciocalteu法、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DDPH)自由基清除能力和铁还原能力以及紫外-可见光谱(UV-Vis)测试结果优化材料制备工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)表征材料结构,同时研究了材料对水中甲基橙的去除效果.结果表明:利用芒果皮提取液成功制备了纳米零价铁,其大多为球形和椭圆形颗粒;负载贝壳后有效地分散并稳定了纳米粒子,降低了纳米零价铁的聚集程度;当反应温度为45℃,投加量4 g/L,甲基橙初始质量浓度为800 mg/L时,贝壳基纳米零价铁对于甲基橙的去除率达到93.66%.

胡敏素-赤铁矿复合物对外源添加镉污染富硒土壤的钝化

以本地富硒土壤提取的胡敏素(humin,HM)、制备的赤铁矿(hematite,α-Fe2O3)和胡敏素-赤铁矿复合物(HM-α-Fe2O3)作为钝化剂,对富硒土壤中的镉(Cd)进行钝化研究。结果表明,有效态Cd浓度与pH呈显著负相关(r=?0.729)(0.01<P<0.05)。与空白对照组(CK)处理对比,添加3种不同水平用量的HM(H1~H3),α-Fe2O3(F1~F3)和HM-α-Fe2O3[(F-H)1^(F-H)3]处理并培养60 d后,土壤中有效Cd浓度分别降低14.21%~22.96%、21.25%~37.55%和13.45%~27.75%;可交换态Cd的浓度分别降低17.77%~23.34%、33.93%~45.39%和18.56%~22.07%。比较不同钝化剂的钝化效果,发现单独钝化剂中最佳处理组为F2(20 d),有效态Cd浓度的降低幅度最大(37.55%),但施加量也最大,易导致土壤碱性化;HM钝化剂在5 d达到最佳效果(H2);HM-α-Fe2O3中最佳处理组为(F-H)3(60 d),有效态Cd浓度的降低量与钝化剂用量、钝化时间都呈极显著正相关(r=0.631,0.428)(P<0.01),说明其钝化效果与钝化剂用量、钝化时间呈现较好的线性增长关系,施用率低且效果明显。因此,HM适用于短期修复,而HM-α-Fe2O3适用于长期修复。HM与α-Fe2O3复合应用为充分利用土壤腐殖质和控制重金属流动性提供了新途径。

富里酸-纳米零价铁复合物对土壤中铅的钝化

为了降低土壤中重金属铅的生物活性,将从富硒土壤中提取的富里酸(FA)和传统方法制得的纳米零价铁(NZVI)复合,制得不同FA质量比的复合物,探讨其对土壤铅污染的钝化效应。以SEM、FTIR以及XRD对复合物进行表征;通过土壤培养试验,研究各复合物在不同投加量及反应时间下对土壤中铅的DTPA有效态的影响,并以Tessier五步连续提取法比较形态变化规律,探讨其钝化效果。结果表明:FA与NZVI合成了不同质量比的复合物;在相同投加量下,土壤中铅的二乙基三胺五乙酸(DTPA)有效态随着复合物中FA质量分数提高而减小;以FA质量分数10%的复合物投加土壤质量的2%(20.0 g/kg)进行土壤培育,第10天时土壤中铅的DTPA有效态降低83.01%;加入复合物后,土壤中铅明显从可交换态和碳酸盐结合态向铁锰氧化物结合态和残留态转化,有机结合态含量基本不变,这种变化在添加FA质量占1%的复合物时尤为显著,使得可交换态和碳酸盐结合态分别降低了50.61%和66.90%。基于不同的形态表征方法,土壤铅活性形态均呈下降趋势,表明所制备的复合物对土壤铅具有一定的钝化效应,但其机制有别,表现出的钝化规律具有差异性。