掺杂CoFe_(2)O_(4)膨胀石墨对Pb(Ⅱ)的吸附性能

为解决膨胀石墨吸附后回收难的问题,采用柠檬酸基的溶胶-凝胶法将CoFe_(2)O_(4)粒子负载到膨胀石墨中,制备磁性膨胀石墨。利用扫描电子显微镜(SEM)和磁滞回线对样品的微观形貌和磁性能进行表征,研究了膨胀石墨和磁性膨胀石墨对Pb(Ⅱ)吸附性能的影响因素,包括吸附时间、Pb(Ⅱ)初始质量浓度、吸附剂用量和pH值等,并采用吸附动力学和吸附等温线模型对吸附行为及机理进行了分析。结果表明,膨胀石墨和磁性膨胀石墨对Pb(Ⅱ)的最大吸附量分别为95.6、69.8 mg/g,吸附动力学符合二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。掺杂CoFe_(2)O_(4)粒子缩短了膨胀石墨对Pb(Ⅱ)吸附平衡所需的时间,并使最佳吸附pH值向更加中性条件迁移。

苦荞麸皮微粉对Pb^(2+)、Cd^(2+)、Hg^(2+)的吸附特性研究

目的:研究苦荞麸皮微粉对金属混合液中Pb2+、Cd2+、Hg2+的吸附能力。方法:苦荞麸经过超微粉碎处理得到苦荞微粉,观察金属混合液的初始浓度、模拟人体胃肠环境的pH条件、苦荞麸的粒径对苦荞微粉吸附金属混合液中Pb2+、Cd2+、Hg2+能力的影响。结果:当三种金属离子的初始浓度都为100 mg/L时,苦荞微粉A(d(0,5)=79.777μm)对Pb2+、Cd2+、Hg2+的吸附量分别为0.356、2.872、12.755 mg/g;在Pb2+、Cd2+、Hg2+初始浓度分别为10、100、50 mg/L的金属混合液中,苦荞微粉A在pH7时对Pb2+、Cd2+、Hg2+的吸附量为0.176、3.371、1.882 mg/g,是在pH2时的1.14、13.72、0.52倍;苦荞微粉C(d(0,5)=20.621μm)对Pb2+、Cd2+、Hg2+的吸附量为0.232、3.493、1.702 mg/g,是粗粉的4.83、1.32、4.71倍。结论:苦荞微粉对Pb2+、Cd2+、Hg2+具有较好的吸附能力,包括物理吸附和化学吸附,各金属离子之间存在竞争作用;超微粉碎处理使苦荞麸对Pb2+、Cd2+、Hg2+的吸附能力增强。

竹炭对汞、铅混合液中Hg^(2+)和Pb^(2+)的吸附研究

研究竹炭对汞、铅混合溶液中的Hg2+和Pb2+的吸附行为。结果表明竹炭能同时吸附混合溶液中的Hg2+、Pb2+:在pH值3.2~6.2的范围内,竹炭对溶液中的汞和铅均有较大的吸附能力,最佳的吸附pH值为5.9;吸附平衡时间为270 min;在一定的实验条件下,随着混合溶液中被吸附离子的浓度增大,吸附量增大,但吸附率减小;随着竹炭投放量的增大,吸附量减小,但去除率增大。合适的吸附剂用量,能完全有效的除去混合溶液中的汞和铅。竹炭对混合溶液中汞和铅的吸附行为分别遵守Freundlich等温方程。

不同两性复配修饰半碳化纤维对Pb^(2+)的吸附差异

以聚丙烯腈为原料制备半碳化纤维(SCF),经化学和生物两性修饰后,再以海藻酸钠进行复配修饰,得到不同的两性复配修饰SCF,通过试验考察其对Pb^(2+)的等温吸附和动力学特征,分析pH值、温度和离子强度对Pb^(2+)吸附的影响。结果表明:供试材料对Pb^(2+)的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich模型,最大吸附量(q_(m))为495.09 mmol/kg~770.56 mmol/kg,两性和两性复配修饰后的SCF对Pb^(2+)的吸附量提高了1.8%~55.6%。pH值升高有利于各供试材料对Pb^(2+)的吸附,离子强度在0.01 mol/L~0.5 mol/L范围内,各供试材料对Pb^(2+)的吸附量呈现先增加后减小的趋势,并在0.1 mol/L时达到最大。热力学参数表明,Pb^(2+)吸附是一个自发、吸热和熵增的过程。

不同作物秸秆生物炭对溶液中Pb^(2+)、Cd^(2+)的吸附

为研究秸秆生物质炭的性质特征对其吸附重金属的影响,在限氧条件下将粉碎的小麦、水稻、玉米秸秆于450℃热裂解制备三种秸秆炭。研究了三种秸秆炭对溶液中Pb2+、Cd2+的吸附特性,并对其性质特征进行了测定分析。结果表明:三种秸秆炭对Pb2+、Cd2+的吸附符合准二级动力学模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb2+的吸附速率分别为0.044、0.019、0.012 mg·g-1·h-1,对Cd2+的吸附速率分别为0.195、0.164、0.070 mg·g-1·h-1。三者对不同浓度下Pb2+、Cd2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,小麦、水稻、玉米三种秸秆炭对Pb2+的吸附容量分别为99.65、110.31、88.82 mg·g-1,对Cd2+的吸附容量分别为30.64、29.39、21.47 mg·g-1;在溶液p H 2.5~3.5时,三者对溶液中Pb2+、Cd2+的去除率急剧增加。小麦和水稻秸秆炭含有较高的碳酸盐、磷酸盐等无机矿物组分以及相对较高的阳离子交换量,对溶液中的Pb2+、Cd2+的去除可能是由于化学沉淀作用较强烈,而玉米秸秆炭的有机碳及官能团含量较高,孔隙结构较好,比表面积大,可能主要通过表面吸附及官能团的络合作用去除溶液中Pb2+、Cd2+。

不同作物原料热裂解生物质炭对溶液中Cd^(2+)和Pb^(2+)的吸附特性

选择由小麦秸秆、玉米秸秆和花生壳经350~500℃热裂解制成的生物质炭,研究生物黑炭对水溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性,分析了pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度、生物质炭粒径和投加量对吸附效果的影响。结果表明:生物质炭对Cd2+和Pb2+的吸附约10 min即达平衡;3种生物质炭对Cd2+和Pb2+的等温吸附均可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,玉米秸秆炭对Cd2+和Pb2+的最大吸附量远大于小麦秸秆炭和花生壳炭;在生物黑炭投加量为150 mg(6 g.L-1)时,3种生物黑炭对溶液Cd2+的去除率均在90%以上,玉米秸秆炭对溶液Pb2+的去除率达90.30%,而小麦秸秆炭和花生壳炭的去除率仅为52%和47%,玉米秸秆炭有望成为处理重金属污染废水的新型吸附材料。

改性柚子皮吸附剂对模拟废水中Pb^(2+)的吸附性能

以废柚子皮为原料,经ZnCl2浸泡-加热的化学改性手段制备改性柚子皮生物吸附剂,并通过模拟试验研究该吸附剂对废水中Pb2+的去除。考察了模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和Pb2+初始浓度、温度等因素对柚子皮吸附剂去除Pb2+的影响,并研究柚子皮吸附剂对Pb2+的吸附动力学及吸附特征。结果表明,模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和Pb2+初始浓度、温度等因素对柚子皮吸附剂吸附废水中Pb2+均有显著影响。适宜的吸附条件为pH 5.3～6.5,吸附时间1.5 h,吸附剂用量10 g·L-1,Pb2+初始质量浓度100 mg·L-1,温度30℃。在该条件下,废水中Pb2+去除率在90%以上。柚子皮吸附剂对废水中Pb2+的吸附符合动力学二级反应方程,等温吸附规律可用Langmuir、Freundlich和Temkin模型进行较好的描述。

天然和巯基改性沸石吸附水溶液中重金属Hg^2＋的特征研究

为了提高沸石对汞的吸附性,利用半胱胺盐酸盐对天然斜发沸石进行改性,制得巯基改性沸石。研究了吸附剂用量、pH值、温度、Hg2+浓度和吸附时间对沸石和巯基改性沸石吸附Hg2+的影响,并进一步研究了吸附机理。结果表明,巯基改性沸石吸附Hg2+受pH值、温度的影响较小,吸附机制主要是沸石表面的硫与Hg2+的化学反应。而天然沸石对Hg2+的吸附主要是离子交换作用,受温度、pH值等的影响较大,随温度的升高吸附量下降。整个吸附过程以较快的速度进行。天然沸石在吸附时间为1 h、巯基改性沸石在0.5 h时基本达到吸附平衡。吸附条件试验和Langmu ir等温吸附模型都表明,巯基改性沸石对Hg2+的吸附能力得到了很大的提高,吸附容量由8.06 mg/g提高到19.88 mg/g,提高了146.65%。

改性沸石及添加CaCl_2和MgCl_2对重金属离子Pb^(2+)吸附特性的影响

研究天然沸石和改性沸石对Pb2+吸附的性能,探讨不同因素对沸石吸附Pb2+的影响.结果表明,天然沸石经过3种不同方法改性后均可促进其对Pb2+的吸附.氢氧化钠改性沸石吸附Pb2+效果最好,其次是硝酸钾改性沸石,氯化铵改性沸石吸附Pb2+效果稍差一些.不同Pb2+初始浓度、沸石使用量、pH和温度均对天然沸石和改性沸石吸附Pb2+有影响.天然沸石和改性沸石对Pb2+的等温吸附可用Langmuir方程和Freundlich方程来拟合,其中Langmuir方程的拟合效果较好,相关系数在0.9203—0.9840之间.CaCl2和MgCl2可影响天然沸石和改性沸石对Pb2+的吸附.当CaCl2和MgCl2的浓度均为10 mmol.L-1时,天然沸石吸附Pb2+量分别比对照处理提高66.6%和54.5%.添加2—10 mmol.L-1CaCl2和MgCl2导致氯化铵改性沸石吸附Pb2+分别比对照处理提高16.4%—18.8%和16.8%—19.9%.研究结果表明,采用沸石去除废水中的Pb元素时必须考虑不同因素的影响,以达到重金属去除效率的最大化.

改性柚皮纤维素对Pb^(2+)的吸附动力学研究

以柚皮为原料制备柚皮纤维素,并在一定条件下,与琥珀酸酐反应制取改性纤维素吸附剂(Cell 5和Cell 6),用于吸附水溶液中的Pb2+,研究改性柚皮纤维素对Pb2+的吸附平衡和吸附动力学特性。结果表明:Cell 5和Cell 6对Pb2+的吸附符合动力学二级反应,生物吸附作用遵循Langmuir等温吸附方程,Cell 5和Cell 6的最大吸附量分别达到142.86mg/g和181.82mg/g。

胡敏素对Pb^(2+)吸附的响应面优化及机理

采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Pb^(2+)的过程进行了优化,设定吸附时间、吸附剂用量、pH值、温度和Pb^(2+)初始浓度5个影响因素,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定了最优吸附条件,对吸附过程的等温模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.研究表明吸附剂用量、pH值、温度和Pb^(2+)初始浓度为显著因素.胡敏素对Pb^(2+)吸附的最优条件为:吸附时间85min、投加量1.2g/L、pH=4.7、温度44.5℃、Pb^(2+)初始浓度202mg/L.最优条件下,实测Pb^(2+)吸附率可达92.59%.胡敏素对Pb^(2+)的吸附符合Langmuir等温线方程,最大吸附量为170.28mg/g;计算得知胡敏素吸附Pb^(2+)的热力学状态函数ΔG^0、ΔS^0和ΔH^0分别为-29.30^-24.21k J/mol、126.70J/(mol·K)和13.59k J/mol,吸附过程为吸热过程.胡敏素表面的羰基、羟基、氨基和羧基等活性基团可以和Pb^(2+)发生配位络合作用,Ca、Na和Mg等离子与Pb^(2+)发生离子交换作用.研究结果表明,胡敏素作为一种极具潜力的绿色廉价吸附剂,可用于处理含Pb^(2+)废水.

稻秸对Pb^(2+)的吸附特性

为探讨稻秸对废水中Pb2+的吸附特性,通过静态试验研究了吸附时间、离子浓度、吸附剂用量、初始pH和温度对稻秸吸附Pb2+的影响,并分析了其吸附动力学、等温吸附平衡及热力学特征.结果表明:稻秸吸附Pb2+的过程进行得很快,60 min时去除率达到85.64%,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,其中以Freundlich模型为最优,与吸附强度有关的常数在2～10之间,吸附容易发生,而使用Langmuir模型拟合最大吸附量的理论值可达13.67 mg/g;随着稻秸投加量的增加,Pb2+的去除率逐渐增加,单位吸附量逐渐减小;溶液初始pH对稻秸吸附Pb2+的影响较大,pH在4～6时去除率可达92%以上;稻秸对Pb2+的吸附受温度影响较小,吸附过程具有自发性、放热性和熵增特性.

CaCl_2改性生物炭的制备及其对Pb^(2+)的吸附作用

以柳木屑和花生壳为原料,采用预浸渍—热解法制备原始柳木屑生物炭(FMC)、原始花生壳生物炭(PSC)、CaCl_2改性的柳木屑生物炭(Ca-FMC)和CaCl_2改性的花生壳生物炭(Ca-PSC)。在对生物炭的结构和组成进行表征的基础上,研究了CaCl_2改性和pH对生物炭吸附Pb^(2+)的影响,并研究了Ca-FMC和Ca-PSC吸附Pb^(2+)的吸附等温模型和动力学过程。结果表明,CaCl_2改性可显著提高原始生物炭对Pb^(2+)的吸附能力。Ca-FMC和Ca-PSC对Pb^(2+)的吸附符合Langmuir吸附等温模型,饱和吸附量可分别达到54.32、32.80mg/g。Ca-FMC和Ca-PSC对Pb^(2+)的吸附动力学过程遵循准二级动力学方程,准二级动力学速率常数分别为0.01、0.03g/(mg·h)。

氨基化磁性纳米粒子的制备及其对Pb^(2+)吸附性能研究

采用改进的高温分解法制备单分散Fe3O4纳米粒子,以正硅酸乙酯为硅源在其表面包覆SiO2,以N-氨乙基-γ氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂对复合粒子进行表面氨基化修饰,制备出氨基化磁性复合纳米粒子Fe3O4@SiO2—NH2。利用红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD),振动样品磁强计(VSM)等手段对复合粒子进行了表征,并研究其作为吸附剂在不同条件下对Pb2+的吸附性能。表征结果显示,所制备的复合粒子具有核壳结构,粒径均匀大约在50nm,粒子表面拥有丰富的氨基功能基团;复合粒子饱和磁化强度为69.50A.m2/kg,具有超顺磁性。吸附实验表明所制备的氨基化磁性复合纳米粒子对Pb2+具有较大的吸附容量,是一种能够有效处理含铅废水的吸附材料。

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。

改性木质素胺吸附剂对废水中Pb^(2+)的吸附

以木质素、二乙烯三胺和甲醛为原料,通过Mann ich反应合成改性木质素胺吸附剂,考察了不同吸附条件对Pb2+吸附效果的影响。实验结果表明:n(木质素)∶n(二乙烯三胺)∶n(甲醛)=1∶1.5∶4.5条件下,改性木质素胺吸附剂对Pb2+吸附效果最好;在吸附温度为45℃、吸附剂用量为1.2 g/L、溶液pH值为5.0、吸附时间为24 h的最佳吸附条件下,合成的吸附剂对Pb2+的去除率为59.82%,吸附量为49.85 mg/g。该吸附过程为慢性吸附,动力学模型符合M cKay二级吸附动力学。改性木质素胺对Pb2+吸附过程是受颗粒内扩散和液膜扩散的共同影响,其中颗粒内扩散是主要的控制步骤。

谷氨酸—木质素吸附剂的制备及对Pb^(2+)的吸附性能

以碱木质素、谷氨酸钠及甲醛为原料,依据Mannich反应制备谷氨酸—木质素吸附剂(GA-L)。采用FT-IR和凯氏定氮表征其化学结构,并分析了吸附时间、吸附剂用量、pH值及反应温度对Pb2+吸附性能的影响。研究结果表明,谷氨酸已接枝到木质素上,产物氮质量分数为2.62%;GA-L在3h达到饱和状态,最佳吸附剂用量为0.2g/L;对酸性介质中的Pb2+具有良好的吸附性能,吸附容量随初始重金属离子质量浓度和温度的增加而增大;引入的胺基和羧基明显提高了木质素的络合能力,GA-L对Pb2+的吸附容量可达87.28mg/g,与未改性木质素(35.07mg/g)相比提高了148.87%。25℃时初始Pb2+质量浓度在20～200mg/L范围内,吸附规律符合Langmuir平衡模型,吸附机理以单分子层化学吸附为主。

化学改性橘子皮对Pb^(2+)的吸附性能

研究了经化学改性的橘子皮吸附剂对Pb2+的吸附性能.考察了溶液pH值、吸附时间及Pb2+初始质量浓度对该吸附剂吸附性能的影响.结果表明,吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程拟合效果优于Freundlich方程.pH4.5,30℃时最大吸附容量为146.4 mg/g.经改性的橘子皮可重复使用5次以上.

淀粉微球对Pb^(2+)的吸附及动力学研究

以淀粉微球(CSM)为载体,研究了微球吸附Pb2+时pH、温度、溶液浓度对吸附量的影响及对Pb2+的吸附动力学特性,利用红外(FT-IR)、SEM和X射线衍射仪(XRD)对微球进行表征。结果表明,其吸附最适pH为5～6,在一定的温度范围内,随吸附温度的升高,吸附量增大;微球对Pb2+吸附行为符合Langmiur方程和Freundlich方程;且求得吸附表观活化能为Ea=2.210kJ·mol-1。

高锰酸钾改性活性炭的制备、表征及其吸附Pb^(2+)的特性

为提高活性炭对废水中Pb2+的去除效率,采用不同浓度的KMnO4溶液对颗粒活性炭进行静置氧化/冷凝回流改性;利用BET测定了改性活性炭比表面积,并采用BET、SEM、FTIR和XRD等方法对其进行了表征;考察了吸附时间、投加量、pH值、温度对吸附Pb2+的影响。结果表明,Pb2+浓度为40 mg/L,在3 g/L的投加量下,0.01KMnO4-GAC和0.03KMnO4-GAC对Pb2+的吸附去除率分别达到了92%和94%,是GAC对Pb2+吸附去除率的1.84和1.88倍;在吸附剂3 g/L的投加量下,180 min基本达到吸附平衡;3种吸附剂对Pb2+的吸附,随着pH值的降低而减少;而温度对吸附Pb2+的影响相对较小。