膨润土负载纳米铁去除水中甲基橙的研究

采用了液相还原法制备膨润土负载纳米铁,分别考察了膨润土、纳米铁和负载纳米铁对1 L、100mg/L的甲基橙溶液的去除率,并探讨了时间、pH值、投加量、温度等对负载纳米铁去除水中甲基橙的影响.结果表明:在投加量为1.00 g/L、60 r/min、30℃、pH为6.00的条件下,负载纳米铁去除水中甲基橙在前20 min时效果最好且在10 min时达到89.73%,而纳米铁和膨润土分别仅为40.03%,2.10%;同时负载纳米铁对初始质量浓度为800 mg/L的甲基橙在60 min去除率达到了84.49%.此外,负载纳米铁对加标(100mg/L)实际废水中甲基橙的去除率达到99.75%,表明其对高浓度的染料废水负载纳米铁是一种潜在的环境修复材料.

邻菲咯啉改性膨润土吸附水中镉离子的研究

通过邻菲咯啉改性膨润土,对水中镉离子进行吸附性能的研究。探讨了投加量、pH值、接触时间、温度等影响因素对改性膨润土吸附镉离子的影响。实验结果表明:在25℃,250 r/min,pH 5.5,NaNO3浓度0.01 mol/L,投加量为5.0 g/L,镉离子质量浓度100 mg/L的条件下,未改性膨润土对水中镉离子的吸附量为14.36 mg/L,而改性膨润土对镉离子的吸附量为19.64 mg/g,提高了36.77%。其中膨润土的投加量和pH值对镉离子的吸附量影响显著。动力学数据(R≥0.998)表明改性膨润土吸附镉离子很好地符合伪二级动力学吸附方程。

膨润土负载纳米铁用于降解水体中阿莫西林

采用液相还原法合成膨润土负载纳米铁(B-nZVI)和纳米铁(nZVI)并用于降解水中的阿莫西林.实验结果表明,无论是单独nZVI还是B-nZVI都能有效降解阿莫西林.在25 mL浓度为20 mg.L-1的阿莫西林溶液中加入0.1 g的B-nZVI(其中nZVI的含量为0.05 g),溶液的初始pH值为6.65,摇床的振荡速率为250 r.min-1,反应温度为25℃,反应时间为120 min的条件下,B-nZVI对阿莫西林的降解效率高达93.1%,在此实验条件下,单独nZVI(0.05 g)对阿莫西林的降解效率只有82.3%,这是由于膨润土对nZVI起到分散作用,从而使B-nZVI的反应活性得到提高.降解动力学研究表明,B-nZVI对阿莫西林的降解过程符合表观一级反应动力学规律,相关系数R2均大于0.945.B-nZVI可多次重复用于降解阿莫西林.

HTMAC改性膨润土吸附水中六价铬的动力学和热力学研究

采用十六烷基三甲基氯化铵(HTMAC)作为有机改性剂制备有机改性膨润土(HTMAC-Bent),并将其用于水中六价铬的吸附研究。通过伪二级动力学模型、粒子内部扩散模型和耶洛维奇模型等3种动力学模型、Langmuir吸附等温线方程和Freundlich等温线方程等2种吸附等温模型分别研究其动力学及热力学行为。线性拟合的研究结果,伪二级动力学方程最符合描述HTMAC-Bent对水中六价铬的吸附过程(相关系数R2均超过0.999),表明该过程是一个物理-化学作用为主的吸附过程。与Langmuir等温线方程相比,在所研究的温度范围内,Freundlich吸附等温模型更好地描述HTMAC-Bent对水中六价铬的等温吸附过程(相关系数R2均大于0.991),证实HTMAC-Bent对水中六价铬的过程属于多层吸附类型,也属于一种自发地无序的吸热过程。

羟基铁锆改性复合膨润土的表征及其对水中硒酸根的吸附性能

采用水热合成法制备羟基铁锆改性复合膨润土(Fe/Zr-Bent),通过SEM-EDS、TEM、XRD对样品的形貌、尺寸、晶型分布等进行了表征,并利用加盐法测定了样品的等电点,及其考察了改性前、后膨润土对水中硒酸根的吸附性能,分析吸附动力学和可能的吸附机理。结果表明,改性后Fe/Zr-Bent样品中形貌变得粗糙及铁元素和锆元素的存在、存在纳米级针状羟基铁锆晶体及其大部分分布于膨润土的表面。Fe/Zr-Bent的等电点由改性前膨润土的10.5降低至5.5,表面带正电荷,易于通过离子交换、络合、静电作用等方式吸附含氧阴离子硒酸根。改性前、后膨润土对水中硒的去除率由11.84%提高至86.66%,显著增强其吸附性能,其吸附过程符合伪二级动力学吸附模型(R2>0.997),平衡吸附量达到46.73mg/g。

环境因素及外源离子对改性膨润土吸附硒酸根的影响

用氯化铁和氯氧化锆作为改性剂,采用水热合成法制备羟基铁锆改性膨润(Fe/Zr-Bent),并将其用于水中硒酸根吸附研究。考察改性前后膨润土、初始p H值、投加量、温度、初始浓度、外源离子种类及浓度等因素对其吸附水中硒酸根的影响,并对吸附硒酸根后的Fe/Zr-Bent稳定性进行研究。结果表明:与未改性膨润土比较,Fe/Zr-Bent对硒酸根的去除率由11.84%显著提高至86%以上;p H值和硫酸根对改性膨润土吸附水中硒酸根的影响显著;吸附硒酸根的改性膨润土在强碱性环境体系中最不稳定。因此,在今后对含硒废水处理或含硒土壤修复领域,特别需要关注p H值和硫酸根。

表面活性剂改性膨润土吸附水中六价铬

采用十六烷基三甲基氯化铵(HTMAC)作为有机改性剂制备有机改性膨润土(HTMAC-Bent),用于吸附水中六价铬(Cr(Ⅵ)),并考察了反应时间、初始p H值、投加量、初始浓度、温度等影响因素对HTMAC-Bent吸附水中Cr(Ⅵ)的影响。试验结果表明,HTMAC-Bent对水中Cr(Ⅵ)的吸附具有较好p H值适应性,去除率可达90%以上,投加量和初始浓度对吸附过程影响显著。

微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水

选择微生物絮凝剂(MBF)作为絮凝剂,采用微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水,开展微絮凝的影响因素、正交实验及超滤处理过程的运行参数等方面研究。结果表明:(1)微絮凝的最佳运行条件为MBF与CaCl2质量比1∶32、MBF投加量30mg/L、pH=7.5、絮凝时间20min。正交实验表明,4种因素对微絮凝工艺的影响顺序依次为MBF投加量>CaCl2投加量>pH>絮凝时间。添加MBF进行微絮凝预处理可显著提高后续超滤工艺中膜渗透通量,而且对超滤膜的寿命影响小。(2)超滤的最佳运行条件为运行压力0.12 MPa、运行周期18min、回收率83%、交替"运行-反洗"方式。(3)在微絮凝/超滤组合工艺最佳运行条件下,实际印染废水中COD由2 782.50mg/L降低至109.39mg/L,综合COD去除率达到96.07%。

加药方式对铜萃余液中和处理的影响

本文验证一段石灰中和工艺,通过调整加药方式、药剂混配、用水类型、加药次数等方式对铜萃余液的pH值的影响,初步对各种中和工艺下的中和渣产量及药剂成本进行分析。结果表明,湿法加药方式比干法的加药方法对铜萃余液的中和效果更好。与现有中和工艺比较,采用石灰乳分两段中和工艺具有药剂成本低和时间短特点,而石灰石-石灰两段中和工艺属于石灰石药剂耗量易控制,理论渣量较小,综合药剂成本较低。

含砷酸性废水无害化处理及渣形态与稳定性分析

含砷难处理金矿石经过加压氧化预工艺处理后产生含砷和铁均较高的酸性废水,采用两段中和法和针铁矿法对其进行无害化处理并对渣中砷的形态进行分析。结果表明,两段中和法和针铁矿法均可高效去除酸性水中的游离态砷和铁,两者的去除率均超过99.9%。与两段中和法相比较,针铁矿法具有处理出水中砷浓度更低、中和浆液的沉降效果好、渣量小、含砷渣的稳定性高等优势。

属性识别模型在土壤环境质量评价中的应用

为了克服运用数学模型来评价土壤环境质量过程中指标权重带来的主观性的缺点,运用基于熵权理论的属性识别模型,评价了福州市郊菜区8个乡镇的土壤环境质量,并与其它评价方法进行了比较.结果表明:该方法用于环境质量综合评价是可行的,且具有计算简单、分辨率较高等优点,较为客观地反映了福州市郊菜区8个乡镇的土壤环境质量状况和污染程度.此外,这些数据也可为相关部门提供了较为科学的参考依据.

超声波辅助壳聚糖/零价纳米铁降解酸性品红

用液相还原法制备的壳聚糖/零价纳米铁处理废水中染料——酸性品红,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和紫外可见光谱(UV-vis)等不同表征手段对颗粒物进行晶体结构、形貌与尺寸表征分析.结果发现,壳聚糖可与纳米铁形成稳定的包裹体,从而降低了纳米铁的团聚性并提高了纳米铁的反应性能及抗氧化性.在超声波辅助下,发现壳聚糖稳定纳米铁粒子对酸性品红有降解作用,置于空气中65d后壳聚糖稳定纳米铁仍具有反应活性.在25℃、壳聚糖稳定纳米铁投加量0.4g·L-1、溶液pH=4.96、酸性品红初始浓度100mg·L-1的条件下,反应20min内对酸性品红的脱色率超过99%,其降解过程符合表观一级反应动力学规律,反应的活化能为55.34kJ·mol-1,说明降解过程是化学控制过程.

天然膨润土负载纳米铁的制备及其对阿莫西林的降解性能

采用液相还原法制备膨润土负载纳米铁(B-nZVI)用于降解水体中的阿莫西林(AMX).通过SEM、XRD、FT-IR、BET等表征手段,对其微观结构和B-nZVI与阿莫西林反应前后进行了表征,还进行了其对阿莫西林的降解实验.研究表明,制成的B-nZVI材料中的纳米铁多数以30～90nm球形颗粒为主,均匀地分散在膨润土中,从而提高了纳米铁的反应活性,对阿莫西林的去除率要比单独使用纳米铁(nZVI)高,其降解过程符合表观一级反应动力学.基于表征和降解动力学的依据,B-nZVI对阿莫西林的可能降解机理是内酰胺键被零价铁还原作用而打开.

高岭土负载纳米铁镍双金属去除水中偶氮染料直接耐晒黑G

采用液相还原法制备焙烧高岭土负载纳米铁镍双金属(CK-Fe/Ni)。考察了在不同条件下,如pH、投加量、初始浓度、温度等,对负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的影响及动力学研究。结果表明:在pH=9.49、温度为30℃、负载型纳米铁镍双金属的投加量为1.05 g/L、搅拌速度为60 r/min,经过20 min反应后,负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。吸附和电镜表征结果表明,作为载体的焙烧高岭土起着吸附直接耐晒黑G和分散纳米铁镍双金属颗粒的作用导致反应活性提高。降解动力学数据表明,负载型纳米铁镍双金属对直接耐晒黑G的降解过程符合伪一级反应动力学规律,速率常数k随负载型纳米铁镍双金属的投加量的增加而提高,表观活化能为19.72 kJ/mol。最后,利用高岭土负载纳米铁镍双金属对废水处理,结果表明,负载型纳米铁镍双金属在实际废水中对直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。

负载型双金属铁钯纳米催化降解微囊藻毒素-LR

探讨膨润土负载双金属铁钯(B-Fe/Pd)纳米材料催化降解微囊藻毒素-LR(MC-LR)的效果和机理.结果表明,在5mgL-1的MC-LR溶液中加入0.1g的纳米B-Fe/Pd,初始pH为6.86,振荡速度为250rmin-1,温度为298K的条件下,经过180min后对MC-LR的降解效率达96.86%.降解溶液的UV-vis和HPLC结果表明,MC-LR在238nm的特征峰消失.通过SEM-EDS、XRD、FTIR和XPS技术对B-Fe/Pd降解前后的样品进行表征,结果显示,降解后纳米B-Fe/Pd中的Fe形成了Fe的氧化物与氢氧化物.降解过程的动力学拟合结果显示,B-Fe/Pd降解MC-LR符合伪一级动力学,活化能为12.77kJmol-1.根据降解、表征和动力学结果分析其反应机理,推断是MC-LR首先吸附在B-Fe/Pd颗粒表面,接着纳米铁与水反应产生的氢气在Pd的催化作用下产生大量的氢自由基,并与MC-LR发生链式还原反应,使得MC-LR中最具毒性的共轭双键断开而降解.

膨润土负载纳米铁钯去除水中酸性大红3R的研究

采用液相还原法制备天然膨润土负载纳米铁钯双金属颗粒,考察了不同材料及影响因素,如溶液温度、pH值等对水中酸性大红去除的影响.实验结果表明:负载型纳米铁钯表现出更高的活性,对高浓度的酸性大红具有良好的去除效果.在投加量为0.5 g.L-1、250 r.min-1、30℃、pH=5.81、ρ0=200mg.L-1条件下,天然膨润土负载纳米铁钯在10 min内对酸性大红的去除率达到98.48%.其降解过程较好地符合伪一级反应动力学(r≥0.983),反应活化能为75.42 kJ.mol-1.