Mg-Al和Mg-Fe型双金属氧化物对亚砷酸根吸附性能的对比

以水滑石和类水滑石为前体,通过煅烧法制备了两种双金属氧化物,对比研究了它们对溶液中亚砷酸根的吸附作用．在室温条件下,Mg-Al-LDO和Mg-Fe-LDO对As(III)的吸附容量分别为83．2和87．45mg／g．从整个时间系列来看,Mg-Fe-LDO对As(III)吸附能力明显要高于Mg-Al-LDO,尤其是在吸附反应初期．观测到Mg—Al-LDO在吸附As(III)过程中溶液pH 值上升,这与化学反应方程式一致;而Mg-Fe-LDO在吸附As(III)过程中pH值先升后降,可以解释为Fe(III)与As(III)的反应所致．将反应介质加热能有效抑制溶解CO2的干扰,并大幅提高LDO对As(III)的吸附容量．

蔗渣炭-镁铁双金属氧化物吸附剂对水中As(V)的吸附研究

采用共沉淀和焙烧法制备蔗渣炭-镁铁双金属氧化物(蔗渣炭-镁铁LDO),对合成的吸附材料进行表征,研究其对吸附As(V)的影响因素。结果表明,在p H=3.0~10时,蔗渣炭-镁铁LDO吸附剂对As(V)的吸附量较高。准2级动力学模型可用于描述其对As(V)的吸附动力学过程,吸附等温线符合Langmuir等温方程,其对As(V)的最大吸附量为25.40 mg/g。蔗渣炭-镁铁LDO受共存K^+、Na^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)离子的影响较小,共存Cl^-、NO_3^-、SO_4^(2-)、CO_3^(2-)、HPO_4^(2-)离子影响较大,其影响大小顺序为HPO_4^(2-)>CO_3^(2-)>SO_4^(2-)>Cl^->NO_3^-。材料再生循环利用4次后,对质量浓度20.0 mg/L的As(V)的吸附效率大于90%。

Fe(Ⅲ)掺杂Mg/Al-LDO作为氮磷吸附剂的研究

针对污水厂尾水脱氮除磷问题,采用共沉淀法制备了镁铝铁类水滑石(Mg/Al/Fe–LDHs),在450℃下焙烧3h得到焙烧态类水滑石(Mg/Al/Fe–LDO).研究了Fe(Ⅲ)掺杂对Mg/Al-LDO吸附氮磷的影响及吸附特性.结果表明,当Mg/Al/Fe物质的量比为3:0.6:0.4时,Mg/Al/Fe-LDO对氮磷吸附性能较好,最大吸附容量分别为28.57mg/g和231.46mg/g.吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型,拟合相关系数(R^2)达到0.99以上.根据XRD、FTIR的表征结果可以推断,Mg/Al/Fe–LDO是通过"记忆效应"、静电引力作用完成对氮磷的吸附,对磷的吸附还包括离子交换作用.

载磷Mg/Al/Fe-LDO的微波辅助溶剂解吸方法特性

针对载磷Mg/Al/Fe-LDO再生利用与解吸液富集回收磷的问题,通过对比直接溶剂解吸法与微波辅助溶剂解吸法在解吸条件、吸附性能与材料层状结构恢复方面的差异,考察了微波辅助溶剂解吸方法的技术特性,并分析了其解吸机制.结果显示,与直接溶剂解吸法相比,微波辅助溶剂解吸法解吸时间由4 h缩短为10～30 min,解吸效果提高15%以上;在同等解吸效果前提下,组合解吸剂(Na_2CO_3+NaOH)浓度降低2倍;解吸剂用量减少10倍.载磷Mg/Al/Fe-LDO经微波辅助溶剂解吸-焙烧再生后,吸附性能得到较好地恢复,3次吸附-解吸-焙烧后再生率接近90%,比直接溶剂解吸-焙烧再生提高40%.由于微波能够强化溶剂离子热运动、促进离子传质与扩散过程,加快离子交换速率,有利于材料层状结构的有效恢复,因此,微波辅助溶剂解吸法能够在较低解吸剂浓度与用量条件下,实现对载磷Mg/Al/Fe-LDO的高效、快速解吸,有利于污水中磷的富集回收.

人工合成铁、铝矿物和镁铝双金属氧化物对土壤砷的钝化效应

应用室内模拟培养的方法,研究了人工合成铁、铝矿物和镁铝双金属氧化物对砷超标土壤中砷的钝化效果.每种钝化剂均设置0.1%、0.5%、1.0%、2.5%和5.0%五个添加量处理.结果表明,添加水铝矿明显降低了土壤pH值,其中,添加5%水铝矿的处理降幅最大,达到1.20;而添加镁铝双金属氧化物则显著提高了土壤pH值,5%镁铝双金属氧化物的处理土壤pH值由5.04最高可提高至8.09.添加铁铝矿物均降低了土壤有效砷的含量,下降幅度为1.89%～64.15%;而添加镁铝双金属氧化物则使土壤有效砷含量增加;添加水铁矿和针铁矿处理对提高土壤中残留态砷含量的作用较为明显.总体看来,两种人工合成铁矿较镁铝双金属氧化物和水铝矿对土壤中砷有更好的钝化效果,可以作为钝化剂应用于土壤中砷的钝化.