氧化锆负载树脂处理含氟废水的研究

以火力发电厂废树脂为载体 ,制备了负载锆的水合氧化物氟离子吸附树脂 ,并探讨了该树脂对氟离子的吸附性能 .该树脂对氟离子的吸附和脱附与溶液的pH值有关 ,溶液 pH =3 .0时吸附效果较好 ,而溶液pH≥ 12 .0时脱附效果较好 .进行了该树脂对氟离子的吸附等温线试验 ,该吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温线 ,通过Langmuir型吸附等温得出的饱和吸附量Q0 为 714mg/g .利用该树脂对模拟火力发电厂含氟废水进行了处理 。

锆负载交联壳聚糖树脂的制备及硫酸根吸附性能

以壳聚糖为原料,利用反相悬浮法制备甲醛-戊二醛交联壳聚糖树脂,后与Zr4+反应制备锆负载交联壳聚糖吸附剂,用于吸附废水中SO2-4.运用红外光谱对吸附剂结构进行表征,采用静态吸附法考察负载条件对吸附量的影响及吸附剂重复使用性能.结果表明,交联反应主要发生在壳聚糖的氨基(—NH2)和一级羟基(C6—OH)上;锆负载过程中锆离子可负载于交联壳聚糖的氨基(—NH2)和羟基(—OH)上;最优条件即当Zr4+初始浓度为500 mg·L-1,体系pH值为3,负载时间为4 h时,锆负载交联壳聚糖吸附剂对SO2-4的吸附量达到最大为55.65 mg·g-1;用NaOH可有效恢复吸附剂,再生后的吸附剂吸附性能良好.

锆负载量对锆镁改性膨润土吸附水中磷酸盐的影响

制备了锆氧化物(ZrO_2)含量分别为2.98%、7.81%、13.73%和33.70%的4种锆镁改性膨润土,并考察了锆负载量对锆镁改性膨润土吸附水中磷酸盐的影响.结果表明,较高的吸附剂投加量有利于水中磷酸盐被锆镁改性膨润土所吸附去除.锆镁改性膨润土吸附水中磷酸盐的动力学过程符合准二级动力学模型.锆镁改性膨润土对水中磷酸盐的吸附等温行为可以采用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Redushckevich (D-R)等温吸附模型进行描述.增加溶液pH值不会导致锆镁改性膨润土对水中磷酸盐吸附能力的下降.锆镁改性膨润土对水中磷酸盐的吸附能力随其锆含量的增加而增加.但是,从总体上,锆镁改性膨润土中单位质量ZrO_2对水中磷酸盐的最大吸附量则随其锆含量的增加而降低.研究结果说明,锆镁改性膨润土适合作为一种吸附剂去除水中的磷酸盐,较高的锆负载量有利于增强锆镁改性膨润土吸附水中磷酸盐的能力,而较低的锆负载量则有利于提高锆镁改性膨润土中单位质量ZrO_2对水中磷酸盐的吸附能力.

不同锆负载量锆改性膨润土对水中磷酸盐吸附作用的对比

通过实验对比考察了不同锆负载量的锆改性膨润土对水中磷酸盐的吸附作用.结果表明,锆改性膨润土对水中磷酸盐的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,整个过程可以分为快速吸附阶段、缓慢吸附阶段和平衡吸附阶段,其中缓慢吸附阶段的吸附速率受膜扩散和颗粒内扩散所控制.锆改性膨润土对水中磷酸盐的吸附等温实验数据可以采用Langmuir、Freundlich、Sips和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型进行拟合.实验条件下,磷酸盐吸附性能随pH增加而降低.溶液共存的Na^+、K^+和Ca^(2+)促进了锆改性膨润土对磷酸盐的吸附,并且Ca^(2+)的促进作用远远大于Na^+和K+,而溶液共存的HCO-3和SO2-4一定程度上抑制了锆改性膨润土对磷酸盐的吸附.锆改性膨润土吸附水中磷酸盐的主要机制为配位体交换并形成内层磷酸盐配合物.锆改性膨润土对水中磷酸盐的吸附能力随着锆负载量的增加而增加,而锆改性膨润土中单位质量ZrO_2对水中磷酸盐的吸附量则随着锆负载量的增加而降低.当ZrO_2负载量由3.61%增加到13.15%时锆改性膨润土的最大单层单位吸附量(以P计)显著地由3.83 mg·g^(-1)增加到9.03 mg·g^(-1),而继续增加ZrO_2负载量至19.63%时锆改性膨润土的最大单层单位吸附量则缓慢地提高到9.66 mg·g^(-1)(以P计).当ZrO_2负载量由3.61%逐渐增加到19.63%时,锆改性膨润土中单位质量ZrO_2的磷酸盐最大吸附量[m(P)/m(ZrO_2)]由106 mg·g^(-1)逐渐下降到49.2 mg·g^(-1).综合考虑吸附剂的经济成本和吸附容量,ZrO_2负载量为13.15%锆改性膨润土更为适合作为吸附剂去除水中磷酸盐.

硅胶负载氧化锆的吸附除氟研究

用静态吸附法研究了硅胶负载氧化锆的吸附除氟性能，考察了溶液pH、吸附剂投加量、初始浓度以及不同温度和不同初始浓度下吸附时间对吸附的影响．结果表明，溶液pH对吸附有很大影响，最大吸附的pH值为3～4．吸附速率可用拟二级动力学方程描述，200min内可达到吸附平衡．吸附等温线符合Langmuir方程，计算的吸附平衡常数为1．31L／mg，饱和吸附量为7．46mg／g，表明该吸附剂对氟有较大的亲和力和高的饱和吸附量．

活性炭负载氧化锆制备除磷吸附剂的最佳条件研究

采用浸渍法制备了活性炭负载氧化锆的除磷吸附剂,考察了制备条件对其除磷效果的影响,通过正交试验确定了该吸附剂的最佳制备条件。结果表明,当浸渍时间为12h、锆溶液浓度为0.4mol/L、固化温度为200℃时,所制得的吸附剂的吸附除磷效果最好,对磷的吸附量为7.8mg/g。

制备条件对硅胶负载氧化锆吸附除氟的影响

应用浸渍法制备了硅胶负载氧化锆除氟吸附剂,研究了焙烧温度、硅胶粒度、浸渍时间、浸渍温度、浸渍液浓度、浸渍固液比和浸渍次数等制备参数对吸附剂吸附容量的影响。实验发现焙烧温度有较大影响,450℃焙烧有最大的吸附量,再升高温度吸附量迅速下降。浸渍可在2h内达到平衡。浸渍温度越高,浸渍液浓度越高,则吸附容量越大。采用较高浓度一次浸渍优于低浓度多次浸渍。硅胶粒度和浸渍固液比也影响吸附量,粒度越大吸附量越小,粒度小于0.25mm后吸附量趋于稳定。

硅胶负载硫酸锆催化合成苯乙醛缩乙二醇

以苯乙醛和乙二醇为原料,硅胶负载硫酸锆[Zr(SO_4)_2/SiO_2]为催化剂合成了苯乙醛缩乙二醇,考察了醛醇摩尔配比、反应时间、催化剂用量及其稳定性等因素对收率的影响。结果表明,硅胶负载硫酸锆是合成苯乙醛缩乙二醇的理想催化剂,较优反应条件为:苯乙醛用量0.1 mol,n(苯乙醛):n(乙二醇)=1.0:1.5,催化剂用量每0.1 mol 苯乙醛0.2 g,带水剂环己烷12 mL,回流反应1.5 h,苯乙醛缩乙二醇收率大于96%。

锆负载颗粒沸石改良底泥对水中磷酸盐的吸附行为

通过批量吸附实验考察了锆负载颗粒沸石改良底泥对水中磷酸盐的吸附特征,并采用分级提取法分析了被改良底泥中锆负载颗粒沸石所吸附磷酸盐的形态分布特征.结果发现,与Freundlich和Dubinin-Radushkevich模型相比,Langmuir模型可以更好地用于描述改良底泥对水中磷酸盐的吸附等温行为.改良底泥对水中磷酸盐的吸附动力学过程可以较好地采用准二级动力学模型和Elovich模型加以描述,膜扩散和颗粒内扩散共同构成了缓慢吸附阶段速率的限制步骤.溶液共存的SO_4^(2-)和HCO_3^-降低了改良底泥对水中磷酸盐的吸附,而共存的Na^+、K^+、Mg^(2+)和Ca^(2+)却增强了对磷酸盐的吸附,且Ca^(2+)的增强效果大于Mg^(2+),后者的增强效果又大于Na^+和K^+.改良底泥对水中磷酸盐的吸附能力明显强于未改良底泥,前者的最大单位吸附量为336 mg·kg^(-1),明显高于后者的最大单位吸附量(215 mg·kg^(-1)).被改良底泥中锆负载颗粒沸石所吸附的磷酸盐主要以较为稳定的NaOH-P和最为稳定的Res-P形态存在,不容易被重新释放出来.上述的研究结果显示,向底泥中添加锆负载颗粒沸石可以显著增加底泥对水中磷酸盐的吸附能力,锆负载颗粒沸石是一种有希望的可以用于底泥内源磷释放控制的底泥改良剂.

负载锆聚醚离子液体的制备及其催化合成碳酸丙烯酯

首先合成氯化1-羧基聚醚-3-甲基咪唑离子液体([HOOC-PECH-MIM]Cl),再将其与氯化锆(ZrCl4)反应制备负载锆聚醚离子液体催化剂(Zr-[HOOC-PECH-MIM]Cl),采用红外光谱仪和核磁共振氢谱仪对其化学结构进行表征,利用热重分析仪和电镜扫描仪对其热性能和表观形貌进行测试。然后用其催化二氧化碳(CO2)合成碳酸丙烯酯。比较研究了不同温度下负载锆高分子离子液体Zr-[HOOC-PECH-MIM]Cl和负载锆小分子离子液体(Zr-[HeMIM]Cl)对催化性能的影响。结果表明,负载锆聚醚离子液体制备成功,且实现了相态转变,具有较高的热稳定性。在较低温度下其催化性能优于Zr-[HeMIM]Cl,且活性高,选择性好。当催化温度为110℃,压力为1.5MPa,负载锆聚醚离子液体Zr-[HOOC-PECH-MIM]Cl的质量分数为2.0%时,转化率和选择性分别为97.5%和92.2%。

胶原纤维负载锆对废水中氟的去除

以胶原纤维为基质负载Zr(Ⅳ)制备新型吸附剂胶原纤维负载锆(ZrCF),将其用于高浓度含氟冶炼废水中氟的去除,考察了盐度、硬度对除氟效果的影响,优化了吸附剂用量、吸附次数、初始pH值、接触时间等工艺条件,并进行了固定床吸附实验。结果表明,盐度、硬度对除氟效果影响不大;连续8次投加ZrCF 0.1g可以使出水氟离子浓度达到国家规定排放标准;连续分批投加吸附剂比一次投加足量吸附剂效果更佳;当废水溶液的初始pH值大于5.95、接触时间为4h时,出水氟离子浓度均可以达到排放标准;固定床吸附实验发现穿透点到达饱和的速度很快,表明ZrCF对氟的吸附床利用率高。

胶原纤维负载锆处理高浓度砷(Ⅴ)氟废水

将胶原纤维负载锆(ZrCF)用于高浓度砷(Ⅴ)、氟废水的处理。研究了ZrCF对砷(Ⅴ)、氟共存溶液的吸附,并以化肥厂高浓度砷(Ⅴ)氟废水为例,考察了吸附剂用量、pH、接触时间对吸附性能的影响,进行了固定床吸附实验。结果表明,相同浓度下ZrCF对砷(Ⅴ)的亲和作用优于对氟离子(F)的作用;吸附剂用量超过0.8 g,化肥厂出水的砷(Ⅴ)、氟浓度同时达到排放标准;处理的最佳酸度值是pH=6.0,满足出水浓度限值的反应时间为6 h;流出液体积为4.68 L时,固定床对氟、砷(Ⅴ)均达到饱和。ZrCF可以高效地联合去除废水中的砷(Ⅴ)和氟。

胶原纤维负载锆(Ⅳ)吸附剂的制备及其吸附水中氟离子的研究

以胶原纤维为基质负载Zr（Ⅳ）制备新型吸附剂（ZrCF），考察了Zr4＋浓度对制备吸附材料的影响，并探讨了该纤维材料对高氟地下水中氟离子的富集作用和对含氟废水深度处理的吸附作用。结果表明：制备ZrCF适宜的Zr4＋浓度是6．67mmoL／g，适宜的吸附pH值范围是4．0～9．0，0．05g的吸附剂对于氟离子质量浓度为5mg／L的地下水连续使用3次后达饱和，而对于0．05mg/L地下水可以连续使用9次。动态处理的富集作用优于静态分批次使用的效果．当处理水量与吸附剂体积比小于162．5时，1．0g的ZrCF对一级处理后的工业废水进行深度处理可以使出水溶液中的氟离子浓度降至国家工业排放标准限度以下。

硅胶负载氧化锆除氟吸附剂的制备

应用浸渍法制备了硅胶负载氧化锆除氟吸附剂,用正交实验设计安排实验,获得了最佳制备条件。讨论了制备条件如浸渍固液比、浸渍液浓度和温度、浸渍时间和浸渍次数的影响。浸渍液固液比对吸附剂吸附量有较大影响。浸渍液浓度大于0.10 mol/L后吸附剂的吸附量增加缓慢。浸渍2 h后可达到浸渍平衡。浸渍温度高则吸附量变大,多次浸渍可较大幅度地提高吸附量。

负载锆聚醚离子液体的制备及其催化转化CO_2的应用

制备了氯化1-氨基聚醚-3-甲基咪唑离子液体[H_2N-PECH-MIM]Cl,并将其与氯化锆(ZrCl_4)反应制备负载锆聚醚离子液体催化剂(Zr-[H_2N-PECH-MIM]Cl)。利用红外光谱仪对其化学结构进行表征,利用热重分析仪和电镜扫描仪对其热性能和表观形貌进行测试。利用制备的催化剂催化环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯,研究其循环使用次数对转化率和选择性的影响。结果表明,负载锆聚醚离子液体催化剂成功地实现了相态转变,催化过程中活性高,选择性好,易回收,可多次循环使用。当催化温度为80℃,压力为1.5 MPa,质量分数为2.5%时,转化率为98.3%,选择性为91.2%,循环使用5次其催化效果仍然较好。

含铬废革屑负载锆对水中氟的吸附

将锆（Ⅳ）负载在含铬废革屑上制备新型氟吸附材料（Zr—CrF），并研究了其对水体中氟离子（F^-）的吸附特性。结果表明，pH对Zr-CrF吸附F^-有较大影响，适宜的pH范围为4．0-9．0；当温度为303K、F^-的初始质量浓度为95．0mg／L、吸附剂用量为1．0g／L时，Zr-CrF对F^-的吸附容量为64．1mg／g，而当吸附剂用量增加到3．0g／L时，F^-的去除率达到99．0％；Zr-CrF对F^-的吸附等温线符合Freundlich方程，吸附动力学可用拟二级速率方程描述；溶液中共存的SO4^2-、NO3^-；和Cl^-基本不影响Zr-CrF对F^-的吸附，但PO4^3-和CO3^2-会对吸附产生一定影响。

Hβ负载锆催化剂的研制及其催化性能和结构性能的研究

根据层状四水硫酸锆和Hβ沸石各自的催化性能和结构特点 ,设计并制备得到Hβ负载锆 (Zr Hβ)催化剂。以异丙苯歧化反应为目标体系 ,研究了Zr Hβ的催化性能。利用吡啶吸附程序升温脱附和低温氮吸附等方法研究了Zr Hβ和Hβ的表面酸性和孔结构 ,与反应性能进行关联。结果表明 ,Zr Hβ较Hβ弱酸强度更弱、强酸强度更强 ,导致其歧化反应活性较Hβ大大提高 ,歧化选择性较Hβ略有提高 ,但其初始歧化选择性较Hβ降低 ;Zr Hβ和Hβ的最可几孔径基本一致 ,因而Zr Hβ催化异丙苯歧化反应产物中间位 对位

负载型纳米氧化锆复合载体的研究进展

根据近年来纳米氧化锆制备的研究成果，探讨了用浸渍-沉淀法、溶胶-凝胶-沉积法、水热-沉积法和微乳-沉积法等方法制备负载型纳米氧化锆复合载体。并对负载型纳米复合载体的发展进行了展望。

ZrO_2表面 B_2O_3的分散及其作用状态

用 XPS、 FT- IR和 FT- Raman等技术研究了 ZrO2表面 B2O3的分散及其作用状态，测定了 B2O3在 ZrO2表面的分散阈值 .结果表明： B2O3在 ZrO2表面可以三配位 BO3和四配位 BO4结构单元存在；载体 ZrO2的预焙烧温度和硼含量对 B2O3的分散及作用状态有较大影响，并改变 BO3与 BO4结构单元之间的比例 .实验测得 B2O3在 ZrO2载体上的单层分散阈值为 0.05 gB2O3/gZrO2（或 B2O3的质量分数 w=4.76％），处在此单层中的硼原子以 BO4为结构单元直接与 ZrO2表面相作用 .只有当 B2O3的负载量超过此（单层）分散阈值时， BO3结构单元才会形成 .

锆(Ⅳ)负载交联壳聚糖吸附硫酸根的性能

以甲醛、苯甲醛为交联剂,制备交联壳聚糖树脂,再与锆(Ⅳ)离子反应制备锆负载交联壳聚糖吸附剂。采用静态吸附法考察了该吸附剂对水中硫酸根离子(SO24-)的吸附性能。实验发现,吸附时间2 h,SO24-溶液初始浓度500 mg/L,pH值3.0,溶液温度35℃为较优的吸附条件;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,属于优惠吸附型,吸附容量可达78.65 mg/g;吸附过程较好地符合拟二级动力学模型;锆负载前后交联壳聚糖对硫酸根的吸附量提高了约4.5倍;该吸附剂具有良好的耐酸性和再生性能。