高活性Cu-MnO_(2)类氧化物纳米酶降解罗丹明B

采用一步水热法制备了高活性铜掺杂二氧化锰(Cu-MnO_(2))类氧化物纳米酶(简称为类氧化物酶),采用XRD、SEM、EDS、N_(2)吸附-脱附、XPS对其进行了表征,探究了Cu-MnO_(2)催化降解罗丹明B(RhB)的效果。结果表明,铜掺杂后Cu-MnO_(2)产生了协同效应,增强了Cu-MnO_(2)的类氧化物酶催化活性,当溶液pH=3.0、RhB初始质量浓度为50 mg/L、Cu-MnO_(2)-10%(10%为CuCl_(2)·2H_(2)O物质的量占KMnO_(4)物质的量的百分数)用量为0.01 g时,30℃下,30 min内可完全降解RhB,并且催化剂使用5次后RhB降解率仍达75%。此外,对环丙沙星、氧氟沙星、四环素和对苯二酚难降解的污染物的降解率分别为88.86%、90.47%、92.62%和90.99%。Cu-MnO_(2)类氧化物酶催化降解RhB的机理研究表明,富含氧空位的Cu-MnO_(2)中存在丰富的空穴,有利于吸附和催化溶解氧生成大量的单线态氧(^(1)O_(2))和少量的超氧自由基(O_(2)^(·-))等活性氧物种,可用于快速降解有机污染物。

Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在碱性钙基膨润土上的竞争吸附

碱性钙基膨润土(ACB)对废水中的二价重金属离子具有良好的吸附效果,然而,关于多种重金属离子在ACB上的竞争吸附规律尚不明确。本试验利用Langmuir竞争吸附等温模型拟合Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在ACB上的吸附平衡数据,研究3种重金属离子在ACB上的竞争吸附规律,并对影响竞争吸附能力强弱的主要原因进行分析。研究表明,随着溶液中共存重金属离子的增多,ACB对每种重金属的吸附容量会呈现下降趋势,重金属之间存在相互抑制的竞争吸附作用;3种重金属离子在ACB上竞争吸附强弱的顺序是:Pb(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Zn(Ⅱ),且Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的相互竞争作用最强;重金属的电负性及形成的表面沉淀产物是影响重金属离子在ACB上吸附强弱的关键因素。ACB在多种重金属离子共存时仍对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)具有良好的吸附能力,在重金属吸附方面具有一定的选择性,且对毒性巨大的Pb(Ⅱ)具有优选的吸附性能,研究对于ACB实际工程化处理重金属废水具有一定的参考价值。

磁性有机膨润土对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的竞争吸附

以磁性碱性钙基膨润土(MACB)、壳聚糖(CS)和羧甲基纤维素钠(CMC)为原料制备得到磁性有机膨润土(MACB/CC)。开展了MACB/CC对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的竞争吸附效果及竞争吸附机制分析,采用吸附等温模型和吸附动力学模型分别考察了一元和三元体系中重金属离子的吸附规律。结果表明,一元体系中MACB/CC对Cu(Ⅱ)的吸附容量最大,为67 mg/g,吸附容量大小的顺序为Cu(Ⅱ)> Cd(Ⅱ)> Mn(Ⅱ);三元体系中,Cu(Ⅱ)、 Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ) 3种重金属离子之间存在明显的竞争吸附,3种重金属离子在MACB/CC上的竞争吸附强弱顺序为Cu(Ⅱ)> Cd(Ⅱ)>Mn(Ⅱ),且Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的相互竞争作用最强,这主要是因为Cu(Ⅱ)具有更小的水合半径和更强的电负性,更易占据膨润土上的吸附点位。在竞争吸附的条件下,Freundlich等温模型及准二级动力学模型能够较好地拟合吸附过程,说明3种重金属离子在MACB/CC上的竞争吸附属于多分子层吸附,且吸附是一个先快速后慢速最终达到平衡的过程。

螺蛳壳和玉米芯复合吸附剂的制备及其对BP-3的去除

以废弃生物质材料螺蛳壳(SS)和玉米芯(CC)为原料,通过水浴加热法制备螺玉粉(SCC)吸附剂,考察其对2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(BP-3)的吸附性能。SS和CC的协同作用可以提升SCC对BP-3的吸附性能(82%),明显优于纯的SS(64%)和CC(54%)吸附BP-3的效果。当BP-3的初始浓度为50μmol/L,pH=5,吸附时间为270 min时达到吸附平衡状态。吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温模型,吸附属于单分子层吸附,且是一个先快速后缓慢的过程,拟合得到最大吸附容量为9.34 mg/g。

亚甲基蓝在有机酸膨润土上的吸附行为

为了解决染料废水带来的污染问题,采用柠檬酸对天然膨润土(RB)直接改性,制备柠檬酸膨润土(CAB),并探讨了溶液p H值、表面活性剂对CAB去除亚甲基蓝(MB)的影响。研究结果表明,CAB在去除MB方面有很宽的p H适宜范围,溶液p H值对CAB去除MB的影响不大;MB溶液中加入十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以后,CAB对MB的去除率基本保持不变,而十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的加入则明显抑制CAB对MB的去除;MB在CAB上的吸附同时符合Langmuir和Redlich-Peterson模型,CAB对MB的Langmuir吸附容量为252 mg/g;CAB表面的羧基和羟基是吸附MB的主要吸附位点。研究表明,CAB是一种在染料的去除方面非常有应用前景的吸附剂。