坡缕石黏土负载铁锰复合氧化物吸附磷的性能

以氧化还原共沉淀的方法将铁锰复合氧化物负载于坡缕石黏土表面,制备负载型吸附剂,由静态吸附实验研究了吸附剂对磷的吸附性能,探讨了吸附的动力学特征、热力学参数和吸附机理。结果显示,吸附剂对磷的吸附受溶液初始pH值、吸附时间及温度的影响,在中性条件下吸附平衡时间为90 min,pseudo-second-order吸附动力学方程能较好描述吸附过程,吸附表观活化能为11.76 k J/mol;吸附等温线与Freundlich方程的拟合结果略优于Langmuir方程,由Langmuir方程得到最大吸附量为26~31 mg/g。吸附焓变为9.29 k J/mol,吸附熵变为正值,自由能变为-4.3~-5.8 k J/mol,吸附作用有多层不均匀吸附的性质,同时包含物理作用和化学作用,但不属强的化学键作用。     

铁锰复合氧化物吸附作用研究进展

在水污染修复技术中,吸附法因操作简单、成本低,被认为是最有前途的除污技术。铁锰氧化物由于其较高的比表面积和较强的吸附能力,是一种较好的吸附剂,已经广泛应用到对污染物的吸附处理过程。本文重点综述了铁锰复合氧化物对砷、重金属及磷酸盐等污染物的吸附作用研究进展,系统分析了不同因素对铁锰复合氧化物吸附性能的影响。综合分析发现,铁锰复合氧化物在污染物修复中展现出广阔的应用前景。     

铁锰铝氧化物对锑的吸附研究进展

锑(Sb)是一种对人体有毒的重金属元素。近年来由于矿业开采、冶炼与广泛的使用,其污染已经成为了全球性的环境问题。锑的毒性和迁移强烈依赖于它的化学形态和环境氧化还原条件。锑极易被沉积物、土壤中的铁、锰、铝(氢)氧化物和黏土矿物吸附。本文基于前人和作者的已有工作,对铁锰铝(氢)氧化物和黏土矿物吸附锑的热力学、动力学及吸附机制进行了详细综述,对温度、pH、离子强度、共存离子等因素对锑吸附的影响进行了讨论,指出铁(氢)氧化物吸附Sb(III)过程存在的氧化是由氧气导致,而锰(氢)氧化物吸附过程的Sb(III)氧化是由吸附剂中的Mn(IV)离子引起;铝氧化物、黏土矿物对Sb(III)和Sb(V)的吸附较弱;(氢)氧化物对Sb(III)和Sb(V)的吸附分为内层或外层吸附,但结合方式有差异。本文可为铁锰铝复合吸附剂以及吸附过程中Sb同位素的研究提供一定的理论基础。     

残坡积土壤层中铁锰氧化物的吸附特性及其地球化学找矿意义

作者用不同方法研究了粤北某铅锌矿区近矿灰岩风化土壤中铁锰氧化物对微量元素的富集作用。发现铁锰氧化物对Sb、Pb、Cd、Ni等元素具有强烈的吸附作用;对Zn、Cu等21种元素有程度不等的吸附;对Ti、Sr等12种元素不吸附。据此,作者认为在土壤地球化学找矿中,应着重在铁锰结核层和铁锰粘土层取样,或用编提取方法分析铁锰氧化物相的元素含量,强化异常,提高找矿效果。     

改性硅藻土对水中DDTs的吸附机理

采用阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)对硅藻土进行改性, 并以优选的改性方案为基础, 研究了该有机硅藻土对水中有机氯农药DDTs(p, p'-DDT、p, p'-DDE和p, p'-DDD)的吸附过程及增强机理.结果表明, 十六烷基三甲基溴化铵能有效改变硅藻土的Zeta电位、比表面积和表面疏水性质, 从而提高硅藻土吸附有机氯农药的能力.改性硅藻土对水中3种有机氯农药的吸附能力依次为: p, p'-DDT>p, p'-DDE>p, p'-DDD.基于模型的准确性(R2值)考虑, Redlich-Peterson方程能更好地用于拟合DDTs在改性硅藻土上的等温吸附曲线.      

锰氧化物改性硅藻土对水体中高浓度Zn2+离子的修复研究及意义

随着国民经济的发展以及工业化进程的推进,来自采矿、冶炼、电镀、皮革、陶瓷等行业的重金属污染越来越严重,并受到社会的广泛关注.这类污染主要以废水的形式排放到表面水体,污染江河流域,进而污染地下水或通过农业灌溉污染土壤.重金属最终会通过食物链进入人体,其对人体的毒性通常不会即时显现,但是可以在人体中逐渐积聚,造成慢性中毒,不容易为人们所察觉,一旦病发即对人体的正常生理功能造成严重的破坏,极大地危害人们的身体健康.     

几种铁（氢）氧化物对溶液中磷的吸附作用对比研究

铁(氢)氧化物不仅是土壤中广泛存在的矿物,也是重要的矿物资源。表生地质作用形成的针铁矿、赤铁矿和无定形氢氧化铁都具有纳米尺度,具有很高的表面积,表现出对磷的专性吸附,是低浓度磷的潜在吸附材料。本文通过铁(氢)氧化物对水溶液中磷酸根的等温吸附实验,初步对比研究了针铁矿、合成氧化铁黄、赤铁矿和无定形氢氧化铁对水中低浓度磷的吸附作用。结果表明,无定形氢氧化铁对水溶液中磷酸根的吸附能力最强(对低浓度磷的吸附达到5.5mg/g),其次是氧化铁黄和针铁矿,赤铁矿的吸附能力最差。几种铁(氢)氧化物对磷吸附容量的差别主要受比表面积控制。无定形氢氧化铁、合成氧化铁黄、针铁矿、赤铁矿对磷的吸附符合Freundlich等温方程。针铁矿和赤铁矿对磷的吸附动力学符合双常数速率方程。     

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。     

合成铁氧化物矿物对苯酚的吸附实验研究

采用TEM、X射线衍射分析及BET比表面积测定等手段对合成的针铁矿、赤铁矿两种矿物进行表征,对此两种矿物对苯酚的吸附特性并批处理吸附实验研究结果表明,针铁矿对苯酚的吸附量大于赤铁矿的吸附量;针铁矿吸附苯酚的pH吸收边为峰型曲线,且峰值在pH 7～8。Langmuir方程拟合结果的吻合程度较之Henry线性方程与Freundlich方程高。实验中氧化铁矿物表面对苯酚的吸附则主要表现为表面分子吸附,可能存在表面疏水性作用,而静电离子交换和表面配合吸附模式不明显。     

铁锰氧化物在碱性条件下对镉的吸附特征研究

实验研究了不同的pH值、初始离子浓度、矿物用量、温度以及时间等因素对针铁矿和软锰矿吸附镉的影响。结果表明:在pH值从酸性到近中性的范围内,两种氧化矿物对镉的吸附量增加较快,然后在碱性条件下吸附量保持着最大值;反应前后两种氧化矿物溶液的pH值均有不同程度的变化,其中针铁矿和软锰矿的临界pH值分别为8和6.5;两种矿物对镉的吸附在6 h左右达到了吸附平衡,吸附等温线都较好地符合Freundlich等温方程式;随着两种氧化物用量的增加,其吸附量也有增加;室温下,针铁矿和软锰矿对镉的吸附效果较好。     

复合硅藻土混凝剂的制备及在油田废水处理中的应用

由于目前人类生活生产所产生的废水、污水对环境造成了严重的污染,尤其是工业废水、油田废水,对环境的威胁极其严重,污水的处理已成为人类进步与发展过程中的重要课题。本文通过选取改性剂,成功地制备出了复合硅藻土混凝剂。在对油田废水的处理中,提高了除油率。     

凹凸棒石铁/铝氢氧化物纳米复合材料对磷的吸附动力学研究

用铁/铝盐水解法制备了凹凸棒石/铝氢氧化物(PNCMⅠ)、凹凸棒石/铁氢氧化物(PNCMⅡ)和凹凸棒石/铁铝氢氧化物(PNCMⅢ)3种凹凸棒石纳米复合材料。对比了这3种纳米复合材料对水中磷的吸附净化能力,并利用吸附动力学实验探讨了3种材料对磷的吸附机理。结果发现:负载了铝/铁氢氧化物后凹凸棒石的晶体结构没有改变;温度对于3种吸附剂吸附磷的动力学参数影响不显著;3种吸附剂对磷的实际吸附量、理论吸附量和初始吸附速率均随着磷的初始浓度增大而增大。PNCMⅠ对磷的理论吸附量为18.18 mg/g,较其他2种吸附剂大。当磷的初始浓度从5 mg/L增加到50 mg/L,PNCM I对磷的初始吸附速率从0.125 mg/(g·min)增加到1.425 mg/(g·min)。3种凹凸棒石黏土纳米复合材料对磷的吸附符合准二级动力学方程,表明其吸附均为化学吸附。     

苏州城市河道底泥对磷酸盐的吸附与释放特征

为了探讨苏州古城区河道底泥对磷酸盐的吸附-释放特征,文中分别从改变上覆水的pH值、底泥吸附-释放动力学和等温吸附实验三个方面进行了研究。结果表明:(1)随着上覆水pH值的增大,苏州河道底泥对磷的吸附量逐渐减小;(2)底泥对磷的吸附过程是一个复合动力学过程,通常包括快吸附和慢吸附两个过程。底泥对磷的快速吸附在2h内快速进行,之后为慢吸附过程,到6h左右,基本达到一种动态吸附平衡;底泥对磷释放的动力学过程也包括快释放和慢释放过程。底泥释放磷在1·5h内快速进行,之后进入慢释放过程,磷酸盐含量基本稳定,达到释放平衡;(3)底泥具有较大的吸附磷的能力。随着上覆水的磷酸盐浓度增高,底泥吸附磷酸盐的量也增加。上覆水与底泥的比值越大,底泥对磷的吸附率越小。     

Mutual effects of fluoride and phosphate on their adsorption and desorption in fluoride-contaminated softs

Phosphate is one of the important nutrients for plant growth. In acidic and highly weathered soils, phosphate is ready to adsorb on Al and Fe oxides and transform into sparsely soluble Fe-P and Al-P solid phases, greatly reducing phosphate bioavailability. Aluminum and iron oxides in soils are important sinks for both phosphate and fluoride. In acidic soils, fluoride adsorption can dramatically facilitate dissolution of Al- and Fe-containing phases, which may influence the distribution and migration of both pollutants and nutrients including phosphate. To date, little information is available on mutual effects of fluoride and phosphate in fluoride-contaminated acidic soils. The objective of this study is to evaluate mutual effects of fluoride and phosphate on their adsorption/desorption in red soil, collected fi＇om Yingtan, Jiangxi Province, China, using a batch equilibrium method. The following results and conclusions were obtained. In heavily fluoride-contaminated soils, the adsorption of both fluoride and phosphate decreases with an increase in solution pH. Phosphate adsorption decreases progressively with increasing concentration of fluoride, suggesting that fluoride competes with phosphate for adsorption sites.     

坡缕石/氧化铝复合材料对磷的吸附动力学和热力学

以坡缕石粘土为原料,通过溶胶-凝胶法制备坡缕石/氧化铝复合材料,通过静态吸附实验研究了复合材料吸附水中磷的动力学特征、吸附平衡和热力学参数,探讨了吸附机理。结果表明,复合材料对磷有较好的吸附作用,吸附过程能较好地符合准二级动力学方程,吸附速率常数随初始浓度的增大而减小,随温度的升高有所增大;吸附平衡能较好地符合Langmuir方程和D-R方程,吸附过程吸热,ΔG为-25~-21 kJ/mol,是物理吸附和化学吸附并存的过程。     

粤西徐闻九亩硅藻土对水体中Zn2+的吸附实验研究

粤西徐闻九亩硅藻土表面多孔,除含有蛋白石外,还含有少量的蒙脱石等粘土矿物;其对水体中的Zn^2＋具有修复能力,且对Zn^2＋的吸附效率较高;宜在弱酸性-中性的pH值条件下修复Zn^2＋;在低Zn^2＋浓度下,硅藻土可以有效地去除Zn^2＋,而对硅藻土进行改性后将有利于对较高浓度的Zn^2＋进行修复;评价硅藻土对水体中Zn^2＋的修复效果应该综合考虑去除率与负载量,在Zn^2＋初始浓度为20mg/L时,徐闻九亩硅藻土吸附剂的用量应以10g/L为宜。     

高速铁路硅藻土路基工程现场综合试验研究

以新建杭绍台铁路通过浙江嵊州及新昌硅藻土地区为研究背景,基于单桩静载、边坡降雨、复合地基承载性能、基床原位激振等现场试验,研究了不同桩型加固硅藻土地基的适宜性、降雨条件下硅藻土边坡变形特性和防护措施、硅藻土桩筏复合地基特性以及基床动力特性。结果表明:CFG桩、素混凝土桩及钢筋混凝土桩适用于硅藻土地基加固,而螺杆桩由于存在挤土效应、高压旋喷桩成桩效果较差不适用;干湿循环作用下硅藻土自然边坡易形成网状裂隙导致浅层稳定性不足,拱形骨架对硅藻土边坡有较好的防护效果,而锚杆框架梁由于钻孔施工易导致硅藻土软化,不适用于硅藻土边坡防护;CFG和素混凝土桩复合地基能够满足硅藻土路基变形控制要求,且素混凝土桩筏结构整体性更好;基床结构中设置毛细防排水板具有良好的防排水效果,保证了水份能够及时排出,避免对基床和硅藻土地基不利影响。