化学老化对Zn改性生物炭性质及吸附Pb^(2+)的影响

本文采用60及90℃非生物化学老化方法,对ZnSO_(4)浸渍改性生物炭(PRZn)进行了为期6个月的老化试验.通过元素分析仪,比表面积分析仪,X射线光电子能谱法和傅里叶红外光谱等手段明确老化后生物炭性质的变化特点,并利用等温吸附实验比较老化对Zn改性生物炭Pb^(2+)吸附性能的差异.结果表明,化学老化过程会生成活性自由基,显著增加生物炭表面含氧官能团的数量,导致500℃制备的PRZn老化后比表面积显著提高(从24.67m^(2)/g提升到85.51m^(2)/g),改性引入的Zn氧化物从晶型结构转化为有机结合态,因此,PRZn经60℃老化后,其对Pb^(2+)的吸附量从31.18mg/g提高至47.70mg/g.但经90℃老化后,700℃制备的PRZn吸附量变化不大,这主要是老化过程中产生的活性氧化物质在90℃下发生自猝灭过程,且700℃制备的PRZn碳结构相对稳定,导致老化后含氧官能团的量没有显著升高而比表面积下降.本研究结果将为改性后老化生物炭在铅污染土壤中的长期利用提供具体理论依据.

改性稻草秸秆对重金属Pb^(2+)吸附作用研究

以农业废弃物稻草秸秆为原料,经过高锰酸钾和乙二胺改性后,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Pb2+吸附效果,对吸附过程pH值和吸附剂投加量的影响以及吸附动力学特征和等温吸附特征进行研究,并将改性稻草秸秆用于鲕状赤铁矿选矿废水混凝后Pb2+深度处理。实验结果表明:改性稻草秸秆对Pb2+具有明显的吸附作用;pH在3~8之间,Pb2+吸附率均可达到80%以上;在室温下,pH为5~5.5,固液比为2 g/L时,吸附时间90 min时,吸附率可达98.7%;吸附过程符合二级动力学吸附过程,饱和吸附容量达到156.9 mg/g;不同浓度下吸附量与平衡浓度之间遵从Freundlich经验公式;混凝后鲕状赤铁矿选矿废水中Pb2+经过改性稻草秸秆深度吸附处理后,可以达到国家排放标准。

聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土制备及其对Pb^2＋的吸附

由溶液聚合法制备了聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土吸附剂,通过FT-IR、XRD、TG-DTG、比表面积和SEM对复合物结构进行了表征。结果表明,丙烯酰胺和丙烯酸钠与膨润土发生插层聚合反应,形成了致密和热稳定性较好的层状复合物。聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土具有—COO-基团与膨润土层间阳离子及Si—OH、Al—OH基团的络合作用要强于聚丙烯酰胺复合膨润土,易于络合溶液中的阳离子。聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土通过离子交换和络合吸附Pb2+,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学吸附模型,平衡吸附量为112.74mg/g。

聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土固定床吸附Pb^(2+)的研究

由溶液聚合法制备了聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土吸附剂。聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土对Pb2+的吸附过程符合Langmuir等温吸附,平衡吸附量为112.74 mg/g。聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床穿透曲线较好地符合BDST模型,k a=0.300 L/(mg·min),N0=18.644 mg/L,Z0=1.152 cm,对Pb2+的去除率可达到90%。由TPHDM模型得到k f=6.40×10-6m/s,k s=4.31×10-9m/s,D L=3.25×10-8m/s,聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床吸附Pb2+的传质阻力以轴向扩散控制为主。

Fe_3O_4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂的制备及其对Pb^(2+)吸附性能

用乙二醇为溶剂,三氯化铁和尿素为起始反应试剂,柠檬酸为粒子表面修饰剂,通过一步溶剂热法制备Fe3 O4纳米粒子,然后以一定浓度配比的Na2 SO4与NaOH混合液为沉淀剂,通过沉淀聚合法制备Fe3 O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)和物理特性测试仪(PPMS)表征样品的结构、形貌和磁性能,并使用原子吸收分光光度计(AAS)评价吸附剂对Pb2+的吸附去除性能。结果表明,Fe3O4/壳聚糖复合纳米粒子吸附剂是由磁性Fe3O4纳米球形粒子和鱼卵状壳聚糖纳米粒子聚集体复合而成,该吸附剂对Pb2+有很好的吸附去除性能,它对Pb2+的等温吸附线符合Langmuir模型,在温度298k和pH值5时,吸附剂对Pb2+的饱和吸附量为105.5mg/g。

PBMA/GMA-SiO_2吸附剂的制备及其高效去除铅离子

以甲基丙烯酸丁酯（BMA）和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）功能化的纳米SiO2为单体，通过可逆加成一断裂链转移自由基聚合（RAFT）法制备了PBMA／GMA—SiO2有机／无机复合吸附材料，并将其用于吸附含Pb2＋的水溶液。考察了吸附时间、温度、pH以及Pb2＋初始质量浓度对吸附效果的影响，并对其吸附动力学和热力学特性进行了探讨。结果表明，PBMA／GMA—SiO2对Pb2＋具有良好的吸附性能，其对Pb2＋的饱和吸附量为423．84mg／g，吸附最佳pH=5—6，平衡时间为1h，去除率随Pb2＋初始质量浓度的减小而增加。优化实验条件下，50mg吸附剂在298K时，对pH=6的50mL0．02g／L含Pb2＋溶液的去除率高达100％。热力学和动力学过程模拟结果表明，吸附的动力学过程比较符合准二级动力学速率方程，Langmuir等温方程比Freundlich等温方程更适合于描述此吸附行为。颗粒内扩散过程是吸附速率的控制步骤，但不是唯一的速率控制步骤。吸附剂经过5次脱附、吸附后，依然具有较强吸附Pb2＋的能力。

凹凸棒土对废水中Pb(Ⅱ)吸附的初步研究

研究了凹凸棒土对重金属离子Pb（Ⅱ）的吸附性能．考察了平衡时间、凹凸棒土用量、pH等对Pb（Ⅱ）在凹凸棒土上吸附性能的影响．结果表明，凹凸棒土对Pb（Ⅱ）具有较强的吸附性能，在Ph（Ⅱ）质量浓度为9．375×10^-3／L，6h时达到吸附平钠；凹凸棒土质量浓度在0．05g／L时，吸附效果较好；Pb（Ⅱ）在凹凸棒土上的吸附受pH影响较大，在pH为6．5～9．5时吸附率达到最大．

钴掺杂NaP分子筛合成及其吸附Pb(Ⅱ)性能

以硅酸钠和偏铝酸钠为原料,通过水热合成法制备钴掺杂NaP分子筛,通过X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N 2吸附-脱附等表征手段对样品的晶相、形貌和孔结构进行表征分析,并对其Pb(Ⅱ)吸附性能进行评价。结果表明:与未掺杂钴的NaP分子筛相比,掺杂量为n(Al 2O 3)∶n(Co(NO 3)2)=8∶1的Co-NaP分子筛的比表面积增大了约5倍(从26.767 m^(2)/g增大到162.490 m^(2)/g);其孔容约增大了约2.5倍(从0.029 cm^(3)/g增大到0.104 cm^(3)/g)。吸附时间为120 min,吸附温度为25℃,Pb(Ⅱ)初始浓度为100 mg/L时,Co-NaP分子筛对Pb(Ⅱ)的去除率可达98.8%,以乙二胺四乙酸二钠为再生助剂,在30℃下再生30 min,可使吸附后时Co-NaP分子筛完全再生,再生后的吸附剂经过3次吸附-再生循环后,Pb(Ⅱ)去除率仍可达97%。

聚丙烯酰胺/聚氨酯水凝胶的制备及其对Pb^(2+)吸附的研究

以聚丙烯酰胺(PAM),聚氨酯(PU)为制备凝胶的基本单元,通过在室温下将线性PAM溶解和分散在水中,添加PU组分,制备出一种合成简便的聚丙烯酰胺/聚氨酯(PAM/PU)水凝胶,并研究了其对Pb^(2+)的吸附性能,探索了吸附的最佳组分,结果表明凝胶在15%(wt)PAM,40 g/L PU吸附效果最好,PAM分子量对凝胶的吸附性能影响较小。

3-氨丙基三乙氧基硅烷改性蛭石的制备及其对Pb(Ⅱ)的选择性吸附研究

以天然蛭石(Verm)为原料,通过无机酸改性和有机改性制备出3-氨丙基三乙氧基硅烷改性蛭石(APTES-Verm)。采用傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪、场发射扫描电子显微镜、多分子层吸附模型等多种表征手段分析了Verm、酸改性蛭石(a-Verm)和APTES-Verm这3种吸附材料的结构和物理化学性质,并研究了APTESVerm对环境水体中4种常见的重金属污染物———Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)离子的吸附性能。结果表明:用无机酸处理后,得到了比表面积增大、表面富含反应性硅羟基(Si—OH)的a-Verm;a-Verm经过进一步的有机改性后,在Si—OH基团的桥梁作用下,接枝上APTES,相应引入了大量对重金属离子具有吸附作用的—NH2基团。制备的APTES-Verm对Pb(Ⅱ)离子的吸附具有明显的选择性,吸附量达到210.865mg/g。

膨润土对印染废水中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了膨润土对Pb(Ⅱ)的吸附性能.通过电子扫描电镜、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱对膨润土进行了表征.考察了平衡时间、膨润土用量、p H对Pb(Ⅱ)在膨润土上吸附性能的影响.结果表明,膨润土对Pb(Ⅱ)具有较强的吸附性能,在Pb(Ⅱ)初始质量浓度为9.375×10^(-3)g/L的情况下,5 h时达到吸附平衡;膨润土质量浓度在0.5 g/L时,吸附效果较好;Pb(Ⅱ)在膨润土上的吸附受p H影响较大,p H在6.5~9.5时吸附率达到最大值94.5%.

模拟胃环境下柚子黄皮纤维素对Pb^(2+)的吸附性能

【目的】研究柚子黄皮纤维素在模拟人体胃环境下对Pb^(2+)的吸附效果,为开发廉价的功能性排铅产品提供理论参考。【方法】以柚子黄皮为原料,提取柚子黄皮纤维素,在模拟人体胃环境下,以Pb^(2+)吸附量和去除率为考察指标,分析人工胃液pH、吸附时间、柚子黄皮纤维素添加量、Pb^(2+)初始质量浓度对Pb^(2+)吸附效果的影响,探索最佳的吸附条件,并研究柚子黄皮纤维素对Pb^(2+)的吸附平衡及吸附动力学特性,通过红外光谱分析柚子黄皮纤维素与Pb^(2+)作用的基团。【结果】柚子黄皮纤维素对Pb^(2+)的最佳吸附条件为:柚子黄皮纤维素添加量1.0g/L,Pb^(2+)初始质量浓度20mg/L,胃液pH为5,吸附240min达到吸附平衡,在此条件下Pb^(2+)的最大吸附量为(0.662±0.013)mg/g,去除率为(94.83±0.705)%;用准二级动力学模型可以较好地拟合柚子黄皮纤维素的吸附过程,表明其对Pb^(2+)的吸附以化学吸附为主。红外光谱分析表明,-OH是影响柚子黄皮纤维素吸附Pb^(2+)的主要基团。【结论】柚子黄皮纤维素对Pb^(2+)具有一定的吸附作用,可用来开发人体排铅产品。

单宁固化废鞣革胶原水刺布的Pb^(2+)吸附性能

将制革工业中的废弃皮革经过非织造工艺制成废鞣革胶原水刺布,通过戊二醛交联将单宁固化到废鞣革胶原水刺布上。首先研究单宁固化废鞣革胶原水刺布的形态结构及强伸性变化,然后分别研究Pb2+的初始浓度、溶液温度、溶液pH值对Pb2+吸附量的影响。结果表明:随着Pb2+的初始浓度、溶液温度、溶液pH值的增大,Pb2+的吸附量逐渐增大,最大为25.95 mg/g。最后利用0.1 mol/L稀HCl溶液对吸附材料进行解吸附试验,并讨论单宁固化废鞣革胶原水刺布吸附材料的解吸附性能及再生性。

Fe-Mn/浒苔生物炭复合材料对Pb^(2+)的吸附性能研究

利用浒苔作为生物质原材料,通过浸渍法和热解法将KMnO_(4)和FeSO_(4)负载到原材料浒苔,制备Fe-Mn/浒苔生物炭复合材料(Fe/Mn-BC),所制备的材料具有一定的磁性,用BET、SEM-EDS、XRD、FTIR、XPS等表征手段对Fe/Mn-BC进行表征分析,发现材料呈现出不规则的多孔结构,主要为2~20 nm的介孔,表面负载许多小颗粒的聚集体且含有丰富的含氧官能团,这些都有利于对重金属铅离子的吸附;然后采用ICP分析法分析Fe/Mn-BC对Pb^(2+)的吸附速率、最大吸附量,其中,平衡吸附率最大可达到98.8%。通过研究其吸附等温线模型、吸附动力学模型、颗粒扩散模型,分析其对Pb^(2+)的吸附机理,结果表明,其吸附过程更符合伪二阶动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,Fe-Mn/浒苔生物炭复合材料对Pb^(2+)的吸附是物理吸附和化学吸附的共同作用。

Ti,Al掺杂SBA-15功能材料制备及吸附性能研究

分别以Ti-SBA-15和Al-SBA-15分子筛作主体，对应地以Al和Ti作客体，采用浸没-熔融法制备Al-Ti-SBA-15和Ti-Al-SBA-15二类6种新型纳米复合材料，以FT-IR、粉末XRD、低温N2吸附-脱附仪分别对材料进行表征，材料具有六方圆柱形介孔结构。以20 mL、Pb2＋浓度100×10-6的废水为探针，考察材料对重金属离子的吸附能力。实验结果表明0.0500 g左右的Al-Ti-SBA-15和Ti-Al-SBA-15二类材料呈现了99.53～99.82%的金属离子吸附率，远高于载体 SBA-15的吸附率78.28%，改性材料吸附性能明显提高；0.0504 g Al-Ti-SBA-15（4∶1）和0.0503 g Ti-Al-SBA-15（1∶2）分别呈现了最高离子吸附率99.78%和99.82。

好氧颗粒污泥对蓄电池厂废水中铅的吸附研究

利用序批式活性污泥(SBR)反应器运行稳定后的成熟干燥硝化好氧颗粒污泥作为吸附剂,,探讨了好氧颗粒污泥对铅蓄电池厂废水中的重金属铅的去除效果以及吸附的最佳条件。结果表明,干燥硝化好氧颗粒污泥吸附除Pb^(2+)的最佳pH为3.5,且在pH为3.5~5.5范围内均可达到很好的去除效果,在此范围内Pb^(2+)的出水浓度变化不大;当pH为3.5时,该吸附剂最佳投加量为1.0 g/L,对Pb^(2+)的去除率达97.27%,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准,总Pb^(2+)含量小于1.0 mg/L,再加大投加量去除效果变化不大。

苯乙烯系谷氨酸树脂的合成及对铅和汞离子的吸附性能

氯甲基化聚苯乙烯与谷氨酸(Glu)胺解反应合成聚苯乙烯-谷氨酸螯合树脂(下称Glu树脂),通过红外光谱表征树脂结构,测定其树脂的比表面积和孔结构等数据,并研究该树脂对Pb^(2+)和Hg^(2+)的静态和动态吸附性能,结果表明Glu树脂对Pb^(2+)和Hg^(2+)的吸附为55.15 mg·g-1和57.73 mg·g-1.

两种壳聚糖-无机混杂膜的吸附性能对比研究

制备了两类壳聚糖-无机混杂膜(CS/C和CS/SiO2),考察了其对Pb2+的吸附能力。结果表明,壳聚糖与活性炭(或SiO2)的用量存在最佳配比;Freundlich方程更适合模拟CS/C膜的吸附,而Langmuir吸附模型能更准确地描述CS/SiO2膜的吸附;吸附过程均符合准二级动力学模型;CS/C膜具有较好的重复使用性能,而CS/SiO2膜用盐酸再生时发生溶蚀。当Pb2+初始质量浓度为3 780 mg/L时,CS/C膜(质量比5∶3)在pH=5.0、30℃下,48 h后吸附容量达181.35 mg/g。

空心NiFe_2O_4交联壳聚糖复合吸附剂的制备及表征

以乙二醇(EG)为溶剂,硝酸铁(Fe(NO3)3·9H2O)、硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)和尿素(CO(NH2)2)为起始反应试剂,油酸(C17H33COOH)为表面修饰剂,通过简单的一步溶剂热法成功制备纯的尖晶石结构的NiFe2O4空心微球,然后经高锰酸钾氧化使其表面羧基功能化,最后在偶联活化剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)作用下,以硫酸钠与氢氧化钠混合液为沉淀剂,在壳聚糖溶液中通过沉淀聚合法制备出一种新型的空心NiFe2O4交联壳聚糖重金属离子吸附剂。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FT-IR)和物理特性测试仪(PPMS)表征样品的结构、形貌和磁性能,并用原子吸收分光光度计(AAS)评价吸附剂对Pb2+的吸附去除性能。结果表明,该新型吸附剂对Pb2+有较好的吸附性能,它对Pb2+的等温吸附线符合Langmuir模型,在298K、pH值为5时,吸附剂对Pb2+的饱和吸附容量为177.0mg/g。

多元素介孔分子筛在净化含Pb(Ⅱ)废水中的应用研究

以钾长石为主要原料,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂在碱性条件下水热合成了多元素介孔分子筛。分别采用X射线粉晶衍射和氮气吸附-脱附等温线对所合成样品的结构性能进行了表征。利用介孔分子筛高比表面积和较大孔径的特点,将其用于含有重金属离子废水的净化处理,并研究了所合成样品对废水中Pb(Ⅱ)的吸附规律,对吸附剂用量、吸附时间、溶液pH值、温度和初始浓度等因素进行了详细的实验研究。