有机改性硅藻土对甲基橙、酸性绿两种阴离子的吸附实验研究

阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵可以有效对天然硅藻土进行有机改性,获得有机改性硅藻土。有机改性硅藻土对富含甲基橙、酸性绿溶液的吸附实验研究结果表明,在相同条件下,改性硅藻土对甲基橙的吸附效果比较好,对酸性绿的吸附效果不是很理想,但也远远高于硅藻土原土对这两种阴离子的吸附效果。在室温条件下,当甲基橙溶液的浓度为20mg/L时,改性硅藻土投加量为0.2g、pH值为4、吸附时间为80min,改性硅藻土对其的吸附效果较好;在室温条件下,当染料酸性绿溶液的浓度为20mg/L时,改性硅藻土投加量为0.15g、pH值为4、吸附时间为80min,改性硅藻土对其的吸附效果较好;两种阴离子的吸附过程均符合Freundlich模型。基于n值对比分析,改性硅藻土对甲基橙的吸附属于优惠吸附,而对酸性绿的吸附属于非优惠吸附。     

Fe/Al交联改性膨润土(MB)对偶氮染料的脱色研究

以铁铝双金属离子低聚物为交联剂,制备了Fe/Al交联改性膨润土(MB),用于处理含偶氮染料的废水。通过改变吸附时间、pH和甲基橙废水浓度及掺加共存无机阴离子等因素,研究了MB对甲基橙的脱色效果。结果表明,改性后的膨润土吸附能力显著增强,对甲基橙有较好的吸附脱色性能。当材料用量0.0200 g,处理甲基橙废水20 mL,废水pH值小于4,处理时间2 h,甲基橙的脱色率可达95%。其吸附甲基橙的过程符合Fre-undlich等温吸附模式,对甲基橙的最大饱和吸附容量为384 mg/g。我国膨润土储量大、价格低,以Fe/Al交联剂为改性剂对天然膨润土进行了改性,得到的MB材料是一类很好的环境友好型吸附剂。     

铬磁铁矿催化异相Fenton法降解不同类型染料的对比研究

类质同象置换作用能显著增强磁铁矿的异相Fenton催化性能。目前,相关的研究大多采用亚甲基蓝作为模拟污染物。由于亚甲基蓝是阳离子型染料,而磁铁矿的零电荷点约为6.8,在中性条件下,亚甲基蓝很容易吸附在磁铁矿表面上。因     

天然管状矿物埃洛石负载TiO_2的微结构及对亚甲基蓝的光催化降解研究

埃洛石是一种天然的管状粘土矿物,在环境治理方面有广泛的应用。室温条件下通过钛酸丁脂的水解反应在埃洛石上负载了TiO_2。分别在避光条件和紫外光照射下,通过亚甲基蓝溶液的降解研究了埃洛石和负载TiO_2埃洛石的吸附和光催化性能。通过亚甲基蓝被吸附和降解的量,评价了样品的吸附和光催化性能。由于复合了吸附和光催化性能,负载TiO_2埃洛石能迅速降解水中的有机污染物——亚甲基蓝,其降解速度要快于纯埃洛石,因为纯埃洛石只有吸附性能。这是埃洛石应用研究方面的一次新尝试。该研究对大气和水体中各种污染物的去除和降解必然有积极的指…     

海泡石对有机染料的吸附行为研究

以热酸活化过的海泡石为吸附剂，研究其对亚甲基蓝、结晶紫和甲基绿3种染料的吸附动力学过程，并分析了浓度、温度等因素对海泡石吸附效果的影响。结果表明，温度的变化对吸附的影响较小，而染料溶液浓度的改变则会对吸附产生很大的影响，由此确定出较适合的反应条件。采用傅立叶红外光谱技术对吸附前后海泡石的结构进行了分析，发现亚甲基蓝由于分子体积较小可以进入海泡石内部通道，而大体积的结晶紫和甲基绿的吸附主要发生在海泡石外表面，且一价有机阳离子会在中性位置发生吸附，形成带电或中性复合物。     

湖南辰溪仙人湾埃洛石的表面吸附性能研究

通过N2吸附-解吸附、表面电位测试及透射电镜等手段研究了湖南辰溪仙人湾埃洛石的表面吸附性能。本区埃洛石属中空管体,吸脱附等温线属于Ⅱ类等温线。由BJH方程计算孔径在2.5~200 nm之间均有分布,集中在3~40 nm之间,由HK方程计算微孔集中分布在0.6~1.9 nm之间。天蓝色埃洛石孔隙丰富,以中微孔为主,纯白色埃洛石孔隙发育程度相对较低,以微、中、大孔为主。埃洛石的表面零电点接近pH=2。在pH=5~10之间,Zeta电位趋向稳定在-40 mV左右。本区埃洛石比表面积为35~87 m2/g,平均孔径为16.20~30.12 nm,具有很强的气体吸附能力和离子交换吸附能力。天蓝色埃洛石表面吸附性能最强,是优先考虑的开发对象。     

阴阳离子改性甘肃平凉钙基膨润土吸附行为研究

针对甘肃平凉钙基膨润土,以十六烷基氯化吡啶(CPC)和十二烷基磺酸钠(SDS)进行改性,研究了原土及其改性土对亚甲基蓝溶液的吸附特性,并从热力学和动力学角度探讨了吸附作用机理.结果表明,改性前后的膨润土对亚甲基蓝吸附能力大小为:SDS-Bt > Bt > SDS-CPC-Bt > CPC-Bt,其吸附动力学行为均符合伪二级动力学方程,吸附活化能较小.在298～353 K范围内,吸附反应为自发过程,表现为物理吸附,且亚甲基蓝在SDS-Bt、Bt和SDS-CPC-Bt上的吸附符合Langmuir等温方程,在CPC-Bt上的吸附则符合Tempkin等温方程.     

硬脂酸钠改性蒙脱石对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以阴离子表面活性剂硬脂酸钠为改性剂制备了硬脂酸钠改性蒙脱石(NaSTA-MMT).FI-IR和XRD分析表明插层剂已进入蒙脱石层间,且随着硬脂酸钠量的增加蒙脱石层间距从1.274 nm增加到4.805 nm。亚甲基蓝吸附实验表明,硬脂酸钠改性蒙脱石吸附行为遵循伪二级动力学方程。平衡吸附量与平衡质量浓度之间的关系符合Langmuir等温吸附方程所描述的规律。硬脂酸钠改性膨润吸附亚甲基蓝表现为自发的表面物理吸附过程,吸附活化能、吸附焓变和熵变分别为2.36 kJ/mol-、21.47 kJ/mol和-44.45 J/mol.K。     

粉煤灰/膨润土颗粒的制备与pb2+吸附实验

以天然钙基膨润土和燃料废弃物粉煤灰为原料,工业淀粉为致孔剂,采用挤出-滚圆技术,制备了粉煤灰/膨润土复合颗粒吸附剂,并用于含Pb~(2+)溶液的吸附。研究了吸附时间、pH、投样量和溶液初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,采用挤出-滚圆法制得的复合颗粒吸附剂大小均匀,表面没有裂纹,具有良好的机械强度。吸附实验中,在投样量10.0 g/L,溶液pH为6,吸附时间120 min,溶液初始浓度100 mg/L时,复合颗粒吸附剂对Pb~(2+)的去除率达到97.40%,吸附量为9.74mg/g。热力学实验表明吸附剂对Pb~(2+)的吸附更符合Langmuir吸附等温模型。     

巯基有机硅烷嫁接高岭石对Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

由于重金属镉离子的吸附性能较差、毒性大,因此,寻找镉离子的高效吸附材料具有重要现实意义。本文开展巯基硅烷对高岭石的嫁接改性研究,经红外光谱测试证实,成功将巯基引入到高岭石表面。同时,硅烷改性对高岭石晶体结构没有产生影响。通过批量实验考察了高岭石和巯基硅烷改性高岭石(K-SH)对Cd(Ⅱ)的吸附特征,主要探讨了p H值、时间对吸附效率的影响。矿物对Cd2+的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温方程更符合Langmuir模型,并估算的K-SH的最大吸附量是4.375 mg/g,比高岭石的大近20倍。改性高岭石表面嫁接了巯基后,可为高岭石吸附Cd(Ⅱ)提供大量的新吸附位点,通过配位复合作用显著提高对镉离子的吸附固定能力。因此,巯基硅烷改性高岭石是一种有应用前景的土壤修复材料。     

掺铂有机-钛柱撑膨润土复合材料的吸附和光催化性能研究

采用阳离子表面活性剂十六烷基二甲基溴化铵对临安膨润上进行改性修饰，以钛酸丁酯和K2P1Cl6为前驱体，利用掺有小同量铂的TiO2溶胶对改性膨润土进行反应，制得一系列掺铂有机-钛柱撑膨润土复合材料。测定了复合材料的BET比表面积，利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量分散光谱（EDS）等手段对其微观结构进行了表征。以甲基橙染料为目标污染物，考察了复合材料的吸附能力和光催化活性。实验结果表明，掺铂的有机-钛柱撑膨润土复合材料比未掺铂的复合材料具有较好的层状结构，且对甲基橙的吸附能力较佳。由于铂能够充当捕获载流子的陷阱，能够有效抑制TiO2光生电子-空穴的复合，所以掺铂有机-钛柱撑膨润土复合材料具有更好的光催化性能，其中掺铂量为0．2％的复合材料的光催化活性最佳，对甲基橙的降解效果最好。     

几种吸附剂吸附亚砷酸根离子过程中pH值的动态变化

观察了三种吸附剂吸附亚砷酸根离子过程中溶液pH值随时间的变化。氢氧化铁在吸附过程中的pH值变化大致可分为三个阶段，0～6分钟为第一阶段，体系的pH值快速上升，指示亚砷酸根置换了固相中的氢氧根；7～40分钟为第二阶段，pH值变化不大，指示Fe(OH)3凝胶对亚砷酸根离子的吸附达到动态平衡；40分钟后为第三阶段，溶液的pH值呈单边下降趋势，这一阶段吸附剂与被吸附的阴离子之间发生了缩合反应，并释放出H＋。Mg-Al-LDO在吸附亚砷酸根的反应过程中pH值持续上升，它具有从水溶液中获取阴离子以恢复其前驱体结构的能力，这一反应中有氢氧根生成；Mg-Fe-LDO兼有前两者的吸附机理，吸附反应过程pH值的变化趋势此介于二者之间。氢氧化铁在加热前后吸附容量变化不大，25C和90C时分别为69.7mg/g和73.7mg/g，而Mg-Al-LDO和Mg-Fe-LDO的吸附容量在25C时分别为62.4mg/g和82.5mg/g，在90C时分别增加到114.9 mg/g和199.0 mg/g。Mg-Al-LDO和Mg-Fe-LDO在90C条件下吸附容量的大幅增加，可能和溶解CO2的干扰被抑制有关。     

载铜蒙脱石吸附亚甲基蓝的试验研究

采用离子交换法制得载铜蒙脱石,研究蒙脱石和载铜蒙脱石对亚甲基蓝（MB）的吸附性能,结果表明载铜蒙脱石的吸附能力低于蒙脱石。温度、介质pH值和离子强度对吸附剂的吸附性能有不同程度的影响;蒙脱石和载铜蒙脱石吸附MB等温线较好地符合BET和Langmuir等温方程,其吸附过程均为热力学自发过程。     

管状埃洛石的微结构对其负载活性的制约

采集山西临汾、四川广元、湖北丹江口等地管状埃洛石,通过人工手选提纯,利用X射线衍射、同步热分析、透射电镜、原子力显微镜、氮气等温吸附脱附、酸碱滴定、CHN元素分析等表征手段研究管状埃洛石的晶体结构、热稳定性、孔结构性质、表面位密度等微结构性质,并以8-羟基喹啉为客体分子,探讨埃洛石的微结构对其负载活性的制约机理。结果表明,山西埃洛石具有最丰富的孔结构,比表面积为72.48 m2/g,总孔容积为0.38 cm3/g;而湖北埃洛石的孔结构则最差;山西埃洛石、四川埃洛石、湖北埃洛石的零电荷点p H分别为2.99、3.13、4.72,表面位密度分别为10.4 nm-2、10.0 nm-2和11.3 nm-2。山西埃洛石、四川埃洛石、湖北埃洛石对8-羟基喹啉的负载量分别为7.35%,6.20%,6.02%,这与埃洛石的孔结构和零电荷点p H顺序一致。因此,埃洛石的孔结构和表面羟基含量共同决定埃洛石的负载活性。     

铁盐改性高岭土吸附结晶紫的研究

研究了高岭土的改性方法及最佳改性土对染料结晶紫的吸附性能,选择焙烧温度200℃,硫酸铁含量为2%,焙烧时间2 h,探讨了振荡时间、吸附剂投加量等因素对吸附的影响。实验结果表明,在30℃下改性高岭土对结晶紫吸附平衡时间为60 min,对150 mg/L结晶紫饱和吸附容量为17.32 mg/g;改性高岭土对结晶紫的吸附等温线与Langmuir型拟合较好,吸附动力学模式符合伪二级动力学方程。     

H_2O_2增效TiO_2/凹凸棒石光催化体系降解亚甲基蓝

以钛酸四丁酯为前驱体,天然凹凸棒石为载体,采用溶胶凝胶法制备了TiO_2/凹凸棒石复合光催化剂,并用XRD、TEM对其进行表征.以亚甲基蓝染料为模拟污染物,采用300 W汞灯为紫外光源,以光催化实验来评价该催化剂的活性,并研究了H_2O_2的引入对光催化活性的影响.实验结果表明,H_2O_2能显著提高染料的脱色效率:亚甲基蓝的初始浓度为50 mg/L,催化体系为2 mmol/L H_2O_2+0.5 g/L TiO_2/凹凸棒石+UV(紫外线),光催化10 min后其脱色率为95%,相对于单独的0.5 g/L TiO_2/凹凸棒石+UV催化体系,其脱色率提高了约50%.全波段扫描显示,加入H_2O_2后,亚甲基蓝在290 nm对应的苯环吸收蜂急剧下降,665 nm对应的最大吸收峰则近乎消失,且没有新的吸收峰产生.     

活性炭/硅藻土吸附剂的制备及性能研究

云南先锋大型褐煤矿区共生的硅藻土是我国第二大硅藻土矿区,有机质含量高达15%～30%,传统工艺的经济利用价值低,属难于开发利用的劣质硅藻土,因而未得到有效开发利用。本文以实现先锋高有机质含量硅藻土废弃资源合理利用、提高先锋煤矿区的矿产资源综合利用率的目标出发,将先锋硅藻土矿经酸性水洗提纯后,在N₂保护气氛下500～800℃高温煅烧,将有机质碳化,形成无定形活性炭/硅藻土的复合材料。经电镜观察复合硅藻土发现,无定形活性炭均匀分散于硅藻土表面和孔隙内,形成稳定的无定形活性炭/硅藻土复合体。活性炭/硅藻土比表面积和亚甲基蓝饱和吸附量分别为55.79 m²/g和41.87 mg/g,吸附性能远高于常规硅藻土制品。活性炭/硅藻土复合吸附剂对重金属Pb²⁺、Co²⁺和Sr²⁺具有显著吸附作用,其饱和吸附量分别为54.47、37.34和25.1 mg/g。通过聚丙烯酰胺改性活性炭/硅藻土吸附性能可进一步提高。本文利用先锋高有机质硅藻土制备高效无定形活性炭/硅藻土复合吸附剂的技术路线有利于大幅提高先锋硅藻土矿产的经济利用价值,具有广阔的应用前景。     

凹凸棒石对水中亚甲基蓝的吸附动力学研究

研究了凹凸棒石对水中亚甲基蓝的吸附动力学,在初始浓度为120~210mg/L、转速为100~200rpm、以及温度为298~328K的范围内,凹凸棒石对亚甲基蓝的吸附动力学数据均符合准二级速率方程。结果表明,凹凸棒石对亚甲基蓝的吸附仅发生在外表面,吸附表观活化能为13.92kJ/mol,说明此吸附并不是由单一的化学吸附为速率控制步骤,是由化学吸附和液膜扩散共同控制的吸附过程。凹凸棒石对水中亚甲基蓝的吸附动力学研究@彭书传$合肥工业大学资源与环境工程学院!230009 @王诗生$合肥工业大学资源与环境工程学院!230009 @陈天虎$合肥工业大学资源与环境…     

水滑石对水溶性染料活性深蓝ST-2GLN脱色性能研究

研究了水滑石(LDH)及其焙烧产物(LDO)吸附脱除水溶液中活性深蓝ST-2GLN的性能。考察了pH值、吸附剂投加量、时间等因素对吸附的影响。结果表明:LDH及LDO对活性深蓝ST-2GLN染料具有良好的脱除效果,室温下,1 g/L的LDH和0.5 g/L的LDO对浓度为100 mg/L的染料的脱色率分别达到96.11%和98.58%。pH值是影响吸附能力的关键因素,吸附剂对溶液pH值有一定缓冲作用。LDH及LDO对活性深蓝ST-2GLN吸附结果均符合Langmuir吸附等温式。饱和吸附后的LDH用高温热解法再生,再生产物吸附性能良好,随再生次数增多,脱色率下降。     

镍钛改性膨润土对铬的吸附性能研究

以钠基膨润土为原料,制备镍钛交联改性膨润土、镍钛有机复合改性膨润土,并应用于含铬模拟废水的处理。探讨了改性膨润土的用量、pH值、吸附时间等最佳使用条件,比较了原土、交联改性土、有机复合改性土对铬的吸附效果。结果表明改性土的吸附效果明显优于原土,在最佳实验条件下,交联改性土、有机复合改性土对Cr(Ⅵ)的去除率分别达到了87%和96%。两种改性土对铬吸附行为均符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量和Lang-muir常数分别为3.1827mg/g、8.5543mg/g和3.5007、1.2738。