玉米芯碳材料的制备及对水中Cu2+和Pb2+的吸附实验研究

以农作物废料玉米芯为原材料,以磷酸改性,利用改性的玉米芯吸附水中重金属Pb2+和Cu2+,并利用SEM、XRD和FT-IR手段对材料进行表征.实验结果表明,制备出的碳材料表面含有—OH和-COOH官能团,碳材料中主要含有无定形碳.对重金属Pb2+和Cu2+最大吸附量分别达到18.24 mg/g和9.06 mg/g.     

经离子液体水溶液预处理玉米芯对亚甲基蓝吸附性能的研究

目的:采用离子液体[Bmim]Cl水溶液对玉米芯进行预处理,探讨该吸附剂对废水中亚甲基蓝的吸附效果。方法:分别进行静态吸附动力学和热力学研究,采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich和颗粒内扩散方程四种动力学经验方程对动力学过程进行分析;采用Freundlich、Langmuir、DR和Temkin四种吸附等温方程对热力学过程进行分析。结果:拟合结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程,Langmuir等温吸附模型能够较好地描述玉米芯对亚甲基蓝吸附的热力学过程。此外,较高的温度有利于吸附,吸附过程为吸热过程。结论:经离子液体预处理后的玉米芯具有较好的吸附能力,吸附行为符合Langmuir吸附等温线,反应级数符合准二级反应动力学特征。     

MgAl-LDHs及其葡萄糖改性材料的磷吸附性能对比

采用均匀共沉淀法合成镁铝层状双氢氧化物,并加入葡萄糖得到改性材料MgAl-C-LDHs,以XRD、FTIR、N2吸脱附表征材料,通过静态吸附实验测试其对磷酸盐的吸附容量,结合吸附等温线模型和吸附动力学模型解析吸附过程。实验表明:改性后的MgAl-C-LDHs比MgAl-LDHs的比表面积提高16%,对磷的吸附容量提高19%。朗缪尔模型能更好描述MgAl-LDHs对磷酸盐的吸附行为,MgAl-LDHs表面相对均匀,吸附以单层吸附为主?弗兰德里希模型能更好描述MgAl-C-LDHs对磷酸盐的吸附行为,MgAl-C-LDHs对磷酸盐以多层吸附为主。MgAl-LDHs和MgAl-C-LDHs对磷酸盐的吸附与伪二级动力学吸附模型更吻合,吸附过程均主要受化学吸附控制。     

SDS改性沸石吸附亚甲基蓝的研究

以表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对沸石进行改性,改性后的沸石对亚甲基蓝溶液进行吸附,以紫外可见分光光度计分析最佳吸附条件。实验结果表明:SDS改性沸石吸附亚甲基蓝的最佳投入量为0.2 g;平衡时间为25 min;随着亚甲基蓝溶液的初始浓度增大,吸附量增大;溶液中其他阳离子存在竞争吸附。吸附过程可用伪二级反应动力学方程来描述,吸附活化能较小,主要为物理吸附过程。     

巯基改性的硅藻土性能研究

采用γ-巯丙基三甲氧基硅烷与表面硅羟基的反应,对硅藻土进行了巯基改性,并对其进行了表征.XRD、TG和SEM的测定结果均表明,硅藻土表面成功地接枝上了巯丙基.重金属吸附实验表明,巯基改性后硅藻土的吸附性能有所提高.     

海藻酸钠修饰的碳纳米管吸附水溶液中Zn(Ⅱ)的研究

借助新型偶联剂,通过海藻酸钠(SAL)对碳纳米管(CNTs)进行修饰和改性,制备海藻酸钠-碳纳米管复合物,利用TEM表征了修饰后的MWNTs的表面形貌,借助全自动快速比表面积及孔隙度分析仪表征了MWNTs的比表面积和孔结构。考察了溶液p H值、温度、吸附时间、吸附剂的量等因素对海藻酸钠-碳纳米管复合物吸附水溶液中锌离子行为的影响。表征结果显示,利用海藻酸钠对多壁碳纳米管进行改性,提高了分散性、比表面积和孔径。实验结果表明:中性条件下的吸附效果均较酸性条件下的好,而在偏碱性条件下,溶液会发生沉淀,吸附不再是主要作用。在室温25℃,p H=6条件下,SAL-MWCNTs复合物对锌离子吸附平衡时间为60min,由Langmuir模型计算可知改性碳纳米管对Zn^(2+)的最大吸附量为84.50 mg/g。     

改性锰矿对锌（Ⅱ）离子的吸附性能研究

以福建省清流县的天然软锰矿经草酸法对其进行改性,研究了在不同条件下的改性锰矿对水中Zn2+离子的吸附能力.实验表明,改性条件为:革酸用量2.0 mmol·g-1(锰矿粉)、高锰酸钾用量1.5 mmol·g+1(锰矿粉)、硫酸浓度1 mol·L-1,室温反应45min后,改性的软锰矿在25℃,溶液pH=5.0,吸附时间40min,对Zn2+饱和吸附量迭63mg·g-1(锰矿粉).而天然软锰矿在相同条件下对Zn2+离子的饱和吸附量只有12mg·g-1(锰矿粉).表明经本实验条件得到的改性锰矿对Zn2+离子的吸附能力比天然锰矿有显著提高.     

生物质热解液活化法制备活性炭技术及对亚甲基蓝吸附性能研究

为加深学生对碳排放、碳中和在化学工程与能源利用领域的理解,设计了一个完全基于生物质资源的活性炭制备与吸附性能探究综合性实验.以生物质热解液替代常规化学品(如磷酸、氢氧化钾或氯化锌等)作为活化剂,以玉米芯或核桃壳为原料制备活性炭,并对其吸附性能进行研究.结果表明:浸渍时间对活性炭吸附量影响不大,浸渍比对玉米芯基活性炭吸附...     

有机改性膨润土与沉积物中有机物的相互作用研究

以CTAB一次改性的天然膨润土为分散介质,以沉积物中芳香烃类化合物为目标分析物,对有机改性膨润土与待测沉积物的相互作用进行了实验研究,并以气相色谱/质谱法对提取物进行了分析.实验表明:改性膨润土对沉积物中的芳香烃类化合物具有很强的吸附能力,并与改性膨润土中有机碳含量有关;在提取沉积物中萘时,改性膨润土的使用显著提高了萘的回收率.因此,改性膨润土作为分散剂对提取过程的作用主要是净化作用和分散作用,可大大提高溶剂对沉积物中芳香烃类化合物的提取效率.     

改性沸石静态吸附钒的实验研究

通过采用静态吸附法,利用改性沸石处理含钒废水。实验考察了固液比、吸附温度、吸附时间、pH和浓度对钒吸附率的影响。实验结果表明,在废水的浓度为80 mg/L的前提下,最佳工艺条件:固液比1∶5,吸附温度30℃、吸附时间30 m in,pH=6。在此条件下,废水中钒的浓度降为1 mg/L,沸石吸附率可达98%。改性沸石吸附法操作过程简单,成本低,吸附过程中无二次污染物生成,对保护环境和人类的健康具有重要意义。     

铁氰化钴修饰玻碳电极的电化学行为研究

用镀膜/循环伏安法制备了铁氰化钴修饰玻碳电极,并以该电极为研究对象,采用循环伏安法考察了不同扫描速率对该电极电催化活性的影响及甲醇在该电极上的催化动力学行为.结果表明:铁氰化钴修饰玻碳电极表现出较高的对甲醇的电化学氧化催化活性,甲醇在该修饰电极上的电化学催化氧化是表面吸附控制过程.     

Application of corncob-based activated carbon as electrode material for electric double-layer capacitors

To investigate the influence of expansion pretreatment for materials on carbon structure, activated carbons (ACs) were prepared from corncob with/without expansion pretreatment by KOH activation, the structure properties of which were determined based on N 2 adsorption isotherm at 77 K. The results show that the expansion pretreatment for corncobs is beneficial to the preparation of ACs with high surface area. The specific surface area of the AC derived from corncob with expansion pretreatment (AC-1) is 32.5% larger than that without expansion pretreatment (AC-2). Furthermore, to probe the potential application of corncob-based ACs in electric double-layer capacitor (EDLC), the prepared ACs were used as electrode materials to assemble EDLC, and its electrochemical performance was investi- gated. The results indicate that the specific capacitance of AC-1 is 276 F/g at 50 mA/g, which increases by 27% com- pared with that of AC-2 (217 F/g). As electrode materials, AC-1 presents a better electrochemical performance than AC-2, including a higher voltage maintenance ratio and a lower leakage current.     

Adsorption of 2,4-Dichlorophenol from Aqueous Solution onto Microwave Modified Activated Carbon： Kinetics and Equilibrium

Batch experiments were conducted to investigate the adsorption of 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) onto microwave modified activated carbon (AC) at three different temperatures (303 K, 313 K and 323 K). Adsorption isotherms, kinetics, and thermodynamics of the adsorption process were explored. Equilibrium data were fitted into Langmuir and Freundlich equations, and the result reveals that the Freundlich isotherm model fits better than the Langmuir model. Three simplified kinetic models: pseudo-first-order, pseudo-second-order, and intraparticle diffusion equations were adopted to examine the mechanism of the adsorption process, and the pseudo-second-order kinetic model proved to be the best in describing the adsorption data. The thermodynamic parameters of the adsorption process were estimated, showing that the adsorption of 2,4-DCP was exothermic and spontaneous, and the adsorption studied in this paper can be assigned to a physisorption mechanism.     

Adsorption characteristics of activated carbon derived from scrap tires for malachite green: Influence of small organics

The influence of small organics on the adsorption characteristics of activated carbon produced from industrial pyrolytic tire char（APTC）for malachite green（MG） was investigated by a batch method. Phenol was chosen as the representative of small organics. The effects of phenol on adsorption equilibrium, kinetics and thermodynamics were studied systematically. The results indicate that APTC is a potential adsorbent for MG. The presence of phenol decreases the adsorption capacity of APTC for MG, but improves the rate of adsorption, while the adsorption characteristics, such as equilibrium, kinetics and thermodynamics are not affected by phenol. The adsorption equilibrium data follow Langmuir isotherm and the kinetic data are well described by the pseudo-second-order kinetic model. The adsorption process follows intra-particle diffusion model and the adsorption rate is determined by more than one process. Thermodynamic study shows that the adsorption is an endothermic and spontaneous physisorption process.     

马蹄皮干粉颗粒吸附重金属Cr的特点及能力研究

研究了废弃马蹄皮对重金属Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)的吸附特点和吸附性能,考察了pH值、吸附时间、重金属浓度等因素对吸附率的影响,确定了最佳吸附条件,并拟合出马蹄皮干粉颗粒吸附重金属的动力学和热力学模型。结果表明,马蹄皮干粉颗粒对水溶液中Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)具有较好的吸附能力,吸附过程符合Langmuir吸附等温热力学模型和伪二级动力学模型。     

埃洛石纳米管表面修饰及其对次甲基蓝的吸附研究

采用硅烷偶联剂对埃洛石纳米管(HNTs)进行表面修饰,通过透射电子显微镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)、分光光度计等对HNTs的结构和吸附性能进行了表征。结果表明,硅烷偶联剂通过化学键实现了对HNTs的表面修饰,提高了HNTs在溶液中的分散稳定性;适当提高溶液温度、延长吸附时间及增加溶液pH值有助于提高HNTs对次甲基蓝的吸附量。当溶液温度为303K,吸附时间为90min,溶液pH值为7时,表面修饰HNTs的吸附量可达8.91mg/g,相对于表面未修饰HNTs(同等条件下的吸附量为7.83mg/g)明显提高。吸附后的表面修饰HNTs经过再生处理后,吸附量可达到7.66mg/g。     

黄土中粘土矿物的提取及其对氯吡硫磷的吸附行为研究

以黄土为原料并从中提取粘土矿物,研究粘土矿物对氯吡硫磷的吸附行为,并从吸附等温线,动力学和热力学角度对其吸附机理进行探讨.吸附等温线模型研究表明,粘土矿物对氯吡硫磷的吸附属于Langmuir和Freundlich的复合型吸附;吸附动力学模型研究表明,该过程符合拟二级动力学方程;吸附热力学参数研究表明,该过程是一个自发的吸热反应,且主要作用为氢键吸附.研究结果有助于进一步探究土壤中残留农药的自净机理.     

建筑垃圾对城市雨水径流中Pb的吸附特性(英文)

以砖混建筑垃圾为研究对象,采用人工模拟雨水,通过静态和动态吸附实验研究了不同粒径粒级建筑垃圾对雨水径流中Pb的吸附效果.实验结果表明:准二级动力学模型比准一级动力学模型能更好地描述建筑垃圾对Pb的吸附过程;Freundlich等温模型能较好地拟合其等温吸附过程;不同粒径粒级建筑垃圾均对雨水径流中的Pb具有较好的净化效果,去除率高达99%,粒径粒级越小,对Pb的净化效果越好,但其渗透性能越差;建筑垃圾的粒径粒级对Pb的吸附平衡时间、吸附速率和吸附量具有重要影响,粒径2.36~4.75mm的建筑垃圾对Pb的平衡吸附速率和平衡吸附量最大,分别为18.1μg/min和5.5μg/g.上述研究结果为城市雨水径流中Pb污染的有效控制以及建筑垃圾资源化提供了科学依据.     

氨水浓度对果壳活性炭结构及性能的影响

采用氨水浸渍法对果壳活性炭进行改性处理,讨论不同氨水浓度（5%、10%、15%、20%）对果壳活性炭结构及性能的影响。采用场发射扫描电镜、比表面及孔径分析仪及紫外分光光度计对改性后的果壳活性炭结构及吸附性能进行研究。结果表明:氨水浓度对果壳活性炭的结构及吸附性能有显著影响,当氨水浓度为10%时,活性炭表面形态清晰,凹槽分布均匀,比表面积提高至775.1382m2/g,较改性前提高了6.5%;改性前后活性炭微孔孔径集中分布在3.5 nm;果壳活性炭的吸附率随氨水浓度的变化而变化,当氨水浓度为10%和15%时,吸附率分别达到86.51%和86.54%,吸附率相比改性前有所提高。而当氨水浓度进一步增加时,活性炭对苯酚的吸附率略微下降。     

酸枝锯末对Cr(VI)的吸附研究

实验研究了酸枝锯末对模拟含铬废水中的Cr（VI）的吸附性能,静态吸附结果表明,酸枝锯末对Cr（VI）具有较好的吸附效果．锯末对Cr（VI）的吸附率随着锯末用量的增加而增大;随着溶液初始pH的增大,吸附效果降低;随着吸附温度的上升,吸附效果升高．酸枝锯末对Cr（VI）的吸附符合拟二级吸附动力学模型（R2〉0．99）,吸附平衡前,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤;吸附过程可用Langmuir吸附等温线（砰〉0．99）来描述．吸附热力学研究表明,酸枝锯末对Cr（VI）的吸附为自发的吸热反应过程．