腐植酸对重金属离子吸附性能的研究

腐植酸对重金属离子吸附性能的研究

摘要：本实验研究了pH值、吸附时间、吸附剂量、初始浓度等因素对腐植酸吸附Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+吸附性能的影响，同时研究了腐植酸对单、多种金属离子的吸附性能。为腐植酸作为重金属废水治理提供技术工艺上的参考。

关键词：腐植酸；吸附；重金属离子

前言

随着工业的迅猛发展，工业污染日益严重，重金属污染则是工业污染中最显著的问题。重金属具有毒性大、容易被生物富集和生物放大、不易被微生物降解等特性[1]。对水体中重金属的有效处理，是降低生物链中动植物体内重金属含量的的关键。目前人们采取的治理废水重金属离子的传统方法主要有化学法、物理化学法和生物法[2]。

其中吸附法可在更广泛的pH值范围内去除重金属，而活性炭价格高，吸附性能低，选择低价高吸附性能的重金属吸附剂成为治理重金属废水的研究方向之一。腐植酸（Humic Acid）结构中有较多的羰基、羧基、醇羟基、酚羟基和甲氧基等活性官能团，能与重金属发生强烈的吸附作用、络合作用、氧化还原作用，使废水中的重金属得以转化、迁移、降低其毒性[3]。本实验我们研究了腐植酸对不同重金属离子的最佳吸附条件和吸附性能，同时比较了腐植酸对单、多种离子的吸附性能。

二、实验部分

2.1 实验仪器与试剂

实验仪器：pHS-3C 实验用pH计、ZR4-6混凝试验搅拌机测试仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）、G2X-9070MBE 数星鼓风干燥箱、FA2004N 分析天平。

实验试剂：硝酸铜、硫酸镍、硫酸锌、重铬酸钾、硝酸铅、盐酸、和氢氧化钠,各试剂均为分析纯；腐植酸（工业纯）：广州俊爵化工有限公司提供。

2.2实验步骤

在1000ml 烧杯中加入500ml去离子水，称适量金属盐溶于上述去离子水中，搅拌使其充分溶解，用2.0mol/L的盐酸溶液和氢氧化钠溶液调节pH，取20ml 溶液检测吸附前溶液

中的金属离子浓度；称适量的腐植酸于上述溶液中，搅拌吸附2h，待溶液澄清后取上层清液20ml 溶液检测吸附后溶液中的金属离子浓度，计算腐植酸的

生物吸附法去除重金属离子的研究进展

生物吸附法去除重金属离子的研究进展 摘要：本文主要对生物吸附去除重金属离子污染的研究现状进行了综合评述。 首先，介绍了重金属污染的危害和传统去除重金属离子的技术存在的局 限性，指出生物吸附法作为新兴的处理方法的优势；然后，讨论了生物 吸附剂的来源及特点，生物吸附重金属的机理研究，影响重金属生物吸 附的因素以及重金属离子的解析；最后，展望了生物吸附在去除重金属 离子的前景，也提出了其存在的局限性。 1前言 重金属一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属，如铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)等。这些难降解的重金属随工业废水的超量排放对环境构成威胁,通过食物链在生物体富集,破坏生物体正常代活动,危害人体健康。自从日本发生轰动世界的水俣病(汞中毒)和痛疼病(镉中毒)后,如何治理重金属废水,已经受到科学家们的普遍关注[1]。因此，有效地处理重 金属废水、回收贵重金属已经成为当今环保领域和食品安全领域中重要的课题。 目前处理含重金属废水的方法主要有化学沉淀、溶解、渗析、电解、反渗透、蒸馏、树脂离子交换与活性炭吸附等。各种方法的优缺点如表一所示. 表1 去除重金属离子传统技术[2] Table 1 Conventional technologies for heavy metal removal 处理方法优点缺点 化学沉淀和 过滤简单、便宜对于高浓度的废水,分离困难效果较差,会产 生污泥 氧化和还原无机化 需要化学试剂生物系统速率慢 电化学处理可以回收金属价格较贵 反渗透出水好,可以回用 需要高压膜容易堵塞价格较贵 离子交换处理效果好,金属可以回 收 对颗粒物敏感 树脂价格较贵 吸附可以利用传统的吸附剂 (活性炭) 对某些金属不适用 蒸发出水好,可以回用 能耗高价格较贵产生污泥

几种吸附材料处理重金属废水的效果

摘要：用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。 关键词：吸附材料重金属废水吸附率吸附量 近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法 [1]；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法[2]。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3，4]。所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处理7 h，4000转下离心分离30 min，洗涤，120 ℃下烘干过夜。改性高岭土的处理过程为：取5 g高岭土加入2 g SiO2，1 g Na2CO3，1 g KClO3放入研钵中研细，混匀，置于高温炉中，控制温度在800 ℃，恒温3 h。活性炭直接取自于资环实验室。黄褐土采自于安徽科技学院种植科技园，土壤样品采集后，风干，过100目筛备用[4]。

重金属离子吸附剂

重金属离子吸附剂的策划书随着我国IT 行业、化学和冶金工业的快速发展，来自电解液、电镀液中的铅、铜、铬、锌等重金属离子的废水对环境的污染越来越严重，采用重金属离子吸附剂技术处理后可以达标排放,也可回收。 重金属离子吸附剂的实际消费者是化工、冶金、电镀、IT生产企业，使用者和购买决策者是污水处理人员和厂长，实际购买者是采购部门。市场特征呈现为使用者、购买决策者与实际购买者分离的特殊性。随着我国节能减排政策的大力实施，这将会极大地推动企业的实际需求以及决策者的购买意愿。 重金属离子吸附剂市场是集团市场，购买过程属集团购买行为，人员推销及技术服务是最有效的销售方式。工厂首先根据污水类型和要求选择吸附剂种类、规格，同时会受使用习惯、品牌好坏、地域差异等因素的影响。 重金属离子吸附剂属于化工污水处理设备类，环保管理机构如国家环保管理局制定的宏观政策法规会对其发展产生重要影响。 对于化工污水处理设备的销售国家没有严格的要求，只要产品合格，能满足企业需求即可，所以其生产过程主要执行《企业标准》。 一. 生产工艺流程 (一).生产要求： 1.生产周期：从原料到吸附剂产品的生产周期为15天。 2.工人要求：相关专业大专以上学历、经过三个月的专业培训。 3.技术关键：重金属离子吸附剂制备的工艺。 （二）.厂址选择： 原材料采用汽车运输，运输量不大，对道路要求不高；每月用水300吨左右，用电1000千瓦，一般投资环境均能满足；公司坐落于风景宜人的国家级（合肥）高新技术产业开发区，邻近中国科学院合肥分院与大蜀山自然风景区，交通便利。

公司占地3500多平方米，分为生产厂区、办公区、设有生产加工车间、销售部、售后服务中心、研发中心、质检部、企划部以及办公室等多个部门。 （三）.生产工艺流程： 1.原材料： 废水处理设备以重金属离子吸附剂为核心材料；通过它的阴、阳离子交换基团来吸附、分离重金属离子。 2.生产设备 表1. 生产设备一览表 3.生产工艺流程

改性沸石对重金属离子吸附性能的试验研究

改性沸石对重金属离子吸附性能的试验研究 谢华林1,2　李立波2 (1　湖南工学院化工系,衡阳　421008;2　中南大学化学化工学院应化系,长沙　410083) 摘　要　在静态和动态条件下,研究了改性斜发沸石对工业废水中重金属离子Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+的吸附。结果表明,改性斜发沸石对重金属离子有较好的吸附,p H值是影响吸附的主要因素。采用1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)混合溶液作为斜发沸石的再生剂,可使其重复再生使用。 关键词　改性沸石　吸附　重金属离子　再生 Experimental Study on Adsorption Capability about The Heavy Metal Ions from Water Using Modified Clinoptilolite Xie Hualin1,2　Li Libo2 (1　Department of Chemical Engineering,Hunan Institute of Technology,Hengyang　421008;2　College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University,Changsha　410083) Abstract　The adsorption capability of natural clinoptilolite can be improved by modification.The adorption effect of modified clinoptilolite to heavy metal ions from waste water such as Cu2+,Zn2+,Cd2+and Pb2+was studied under static state condition and dynamic state condition.The results showed that modified clinoptilolite had better adsorbability for heavy metal ions,moreover p H value of solution was the main factor affecting adsorption. The mixed solution of1mol/L HCl+NaCl(V/V=1∶1)could be repeatedly used as the regeneration reagent of clioptilolite. K ey w ords　modified clinoptilolite　absorb　heavy metal ions　regenerate 工业废水中主要含有Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子。目前,我国多采用化学沉淀法处理含重金属离子的废水,但由于不同重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳p H值不同,以及某些重金属离子可能与溶液中其他离子形成络合物而增加了它在水中的溶解度,所以处理效果并不理想;另外,重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀,一部分会在排放中随p H值的降低而重溶于水,也使处理效果不理想。 沸石是一族具有连通孔道、呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物,特殊的晶体化学结构使沸石拥有离子交换、高效选择吸附、催化、耐酸、耐辐射等优异性能和环境属性。斜发沸石作为天然沸石家族的一员,被认为是一种有工业应用前景的矿物,国内外对其性能及应用的研究较多[1～5]。本文介绍了通过NaCl和N H4Cl将斜发沸石改性为钠型和铵型沸石,在静态和动态条件下,通过对水中Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+的吸附研究,探讨了它们的吸附机理和改性斜发沸石处理工业废水中重金属离子的可行性,取得良好的效果,为工业水处理提供了一种高效而实用的新方法。 1　试验 1.1　主要仪器与试剂 ICPS21000Ⅱ型等离子体原子发射光谱仪(日本岛津);p HS22型酸度计;7621型电动搅拌机;ST2 03A型比表面孔径测试仪;超级恒温水浴箱;马弗炉;烘箱;电动振荡器;粉碎机;棒磨机。 重金属标准溶液:Cu、Zn、Cd、Pb标准溶液(1000mg/L)由国家标准物质研究中心提供,然后据不同元素测定需要,配制成适当浓度的标准溶液。 NaCl、N H4NO3、H2SO4、HCl、HNO3、NaOH,均为分析纯;水为亚沸蒸馏水。 1.2　样品制备及其化学成分　选取一定量的块状斜发沸石原矿和烟煤,分别用粉碎机粗碎至3～5mm,再分别用棒磨机细磨至200目左右,然后过200目筛。将沸石粉和煤粉(质量比为 2.5∶1.0)充分混匀,加入适量水搅拌挤压成粒状,在l00℃下烘干后,于650℃马弗炉中灼烧60min,取出自然冷却至室温,制得20～40目、40～60目、60～80目、80～100目粒级,供试验用。 沸石的化学成分(%):SiO2,70183;CaO,3138; Al2O3,11178;Fe2O3,0167;MgO,1106;MnO,0104; TiO2,0131;K2O,2123;Na2O,0145。硅铝比SiO2/ Al2O3,10114;铵离子交换容量,12316mmoL/100g。 1.3　沸石改性 1.3.1　改性钠型斜发沸石:选取经破碎、筛分后粒 第28卷第1期2005年1月 非金属矿 Non2Metallic Mines Vol.28No.1 Jan.,2005

介孔二氧化硅材料重金属离子吸附性能研究毕业论文

毕业论文 论文题目：介孔二氧化硅材料重金属离子吸附性能研究

Kunming University of Science and Technology Graduation Thesis Thesis Title :The adsorption properties of mesoporous silica materials for heavy metal ion College :Environmental Science and Engineering College Specialty : Renewable resources, science and technology Class:081 Student ID :200810703112 Name :Chen Dawei Teacher :Zhu Wenjie 目录 第一章、绪论 (6) 1.1 国内水环境污染现状及危害 (6)

1.2 水体重金属污染的治理方法 (7) 1.2.1 物理化学方法 (7) (1) 稀释法 (7) (2) 混凝沉淀法 (7) (3) 离子还原法和交换法 (7) (4) 电动力学修复技术 (8) (5) 吸附处理技术 (8) 1.2.2 生物修复法 (9) (1) 植物修复法 (9) (2) 动物修复法 (10) (3) 微生物修复法 (10) 1. 3 介孔二氧化硅材料简述 (10) 1.3.1多孔无机材料的分类 (11) 1.3.2具有有序孔道结构介孔材料的发现 (11) 1.3.3介孔二氧化硅材料 (12) (1) 合成的基本特征 (12) (2) 生成机理 (12) (3) 介孔氧化硅的结构 (13) 1.3.4 介孔材料的研究展望 (13) 第二章、实验 (14) 2.1实验设备和试剂 (14) 2.2 实验 (14) 2.2.1铜离子吸附实验 (14) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (14) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (15) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (15) 2.2.2 铅离子的吸附试验 (15) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (15) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (16) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (16) (4) 介孔二氧化硅材料在不同PH下吸附性能测试 (16) 2.2.3Cd2+的吸附试验 (17) (1) 不同吸附剂在不同浓度溶液中的吸附性能测试 (17) (2) 不同吸附剂在不同吸附时间下的吸附性能测试 (17) (3) 不同吸附剂不同用量下的吸附性能测试 (17) (4) 介孔二氧化硅材料在不同pH下吸附性能测试 (18) 第三章、实验结果处理与分析 (18) 3.1 计算公式 (18) 3.2 铜离子吸附结果分析 (19) 3.2 铅离子吸附结果分析 (22) 3.3 Cd2+吸附结果分析 (25) 第四章、结论与建议 (28) 一. 结论 (28) 二.建议 (28)

吸附重金属离子

几种吸附材料处理重金属废水的效果 来源：考试吧（https://www.docsj.com/doc/098993075.html,）2006-3-5 13:27:00【考试吧：中国教育培训第一门户】论文大全 摘要用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。 关键词吸附材料重金属废水吸附率吸附量 近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法[1]；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3，4]。所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处

水中重金属离子吸附研究

水中重金属离子吸附研究 1 引言 重金属作为一类常规的水体污染物,因其具有毒性较高,无法降解等特点,成为水体污染物中危害极大且备受关注的一种.随着工业的发展,重金属的污染问题日益突出.目前为止,对于水体的重金属污染,主要的处理方法包括吸附法、化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物絮凝法等.其中,吸附法拥有材料便宜易得,操作简单,重金属处理效果较好等优点,因而被研究者所重视. 吸附法是使重金属离子通过物理或者化学方法粘附在吸附剂的活性位点表面,进而达到去除重金属离子目的的方法,常用的吸附剂包括天然材料和人工材料两种,天然材料包括活性炭(Mouni et al., 2011)、矿物质(Kul and Koyuncu, 2010)、农林废弃物(谭优等,2012)、泥沙(夏建新等,2011)等,人工材料包括纳米材料(黄健平和鲍姜伶,2008)等.一般来说,天然材料较易获取,成本较低,但吸附效果较差,人工材料制备成本高于天然材料,但吸附效果较好. 由Kasuga于1998年首次合成的钛酸盐纳米管(Titanate Nanotubes,TNTs)是近年来新兴的人工吸附材料(Kasuga et al., 1998).由于TNTs表面积大,管径小,表面富含大量离子交换位点(Liu et al., 2013;Wang et al., 2013a; Wang et al., 2013b),使得TNTs拥有极强的重金属离子吸附性能,研究证明其对水中的Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附能力分别超过了500 mg·g-1和200 mg·g-1,远超于其他吸附材料(Xiong et al., 2011).同时,由于其良好的沉降性能和极快的吸附速率,以及易于解吸再生的特点(Wang et al., 2013b),使得TNTs拥有良好的研究价值和应用潜力. 然而,传统的TNTs合成方法以P25型TiO2为钛前驱体,需130 ℃水热反应72 h(Wang et al., 2013a; Liu et al., 2013),较长的高温反应时间带来了较高的能量消耗,限制了其在工业上的应用前景(Ou and Lo, 2007).为了克服这此缺陷,本文采用纳米级锐钛矿作为反应的原材料,成功的将水热反应时间缩短为6 h,大大节约了生产制备的成本,为TNTs在实际工业领域的应用创造了便利条件.同时,文章中利用TEM、XRD和FT-IR等多种表征手段对新制备的材料进行了表征,并研究了其对重金属离子的吸附行为,证实了新制备的材料具有良好的重金属吸附效果及吸附选择性. 2 材料与方法 2.1 实验试剂与仪器 本研究中的使用的化学试剂均为分析纯或以上.TiO2(锐钛矿颗粒,99.7%,平均粒径25 nm)购于Sigma-Aldrich 公司;NaOH、HCl、无水乙醇等(分析纯)和KBr(光谱纯)购于国药集团化学试剂有限公司;PbCl2(>99.5%)、CdCl2·2.5H2O(>99.0%)和CrCl3·6H2O(>99.0%)用以配制相应的重金属储备液,均购自天津市光复精细化工研究所.分别称取0.6711 g PbCl2、1.0157 g CdCl2·2.5H2O和2.5622 g CrCl3·6H2O于500 mL容量瓶中,用以配制1000 mg·L-1的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)储备液. 2.2 TNTs的合成与表征

无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用进展

2007,Vol.24No.6 化学与生物工程 Chemistry &Bioengineering 8 　基金项目:国家自然科学基金资助项目(20571039),鲁东大学教学改革基金项目(Y0527,Y0715)和大学生科技创新基金项目收稿日期:2007-03-14 作者简介:吕晓凤(1982-),女,山东招远人,主要从事无机多孔材料的研究与应用;通讯联系人:殷平(1971-),女,江苏东台人,博 士,副教授,主要从事无机多孔材料的研究和开发。E 2mail :yinping426@https://www.docsj.com/doc/098993075.html, 。 无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用进展 吕晓凤,殷　平,胡玉才,徐晓慧 (鲁东大学化学与材料科学学院,山东烟台264025) 摘　要:综述了近年来无机吸附材料在处理含重金属离子废水中的应用,简要介绍了几种主要无机吸附材料对各种重金属离子的吸附能力等方面的研究成果,并对此类材料的发展前景进行了探讨。 关键词:无机吸附材料;重金属离子;工业废水 中图分类号:TQ 42412　X 703 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2007)06-0008-03 现在每年冶炼、电解、电镀、医药、染料等工矿企业排放大量含有重金属离子的工业废水,造成水体的严重污染,对生态安全以及人类自身的生存和健康都会产生极大危害。因此,工业废水的处理和再生利用问题已成为倍受国内外科研工作者关注的一个热点。吸附法[1]是重金属离子废水处理应用中一种重要的物理化学方法,现今的研究重点主要集中在廉价、高效、易处理吸附剂的开发应用上。传统的吸附剂活性炭[2]是孔性炭素材料,具有大孔隙结构和表面积,故而其优点是吸附能力强和去除效率高,但高昂的价格在一定程度上限制了其应用。作者在此介绍了近年来几类主要的无机吸附材料在处理重金属废水方面的研究进展和今后的发展趋势。 1　价格低廉的工业废料及天然矿物材料 粉煤灰是燃煤电厂等企业常年排放的大量工业废渣,是从烧煤粉的锅炉烟气中收集的粉状灰粒,因细度小且比表面积高而具有一定的重金属吸附能力[3,4]。使用粉煤灰等工业废渣作为废水处理的吸附剂,既有原料价廉易得、工业操作简单等优点,又可解决废水废渣的环境污染以及回收再利用的问题,达到以废治废的目的,具有明显的经济效益和社会意义。席永慧等[5]利用X 2射线荧光研究了粉煤灰等去除溶液中有毒金属离子Zn 2+的吸附过程,结果表明吸附过程快速,在0～2h 内Zn 2+浓度可降低40%～50%,24h 后基本达到吸附平衡状态。由其Langmuir 吸附等温线求得Zn 2+在粉煤灰中的最大吸附量可达到57180mg ?g -1,约为粘土、粉质粘土的4～5倍。彭荣华等[6]对粉煤灰进行适当改性,加入一定量的硫铁矿烧渣和适量的固体NaCl ,在90℃用硫酸废液搅拌浸取后在300℃进行焙制。经原子吸收分光光度法测定,改性粉煤灰处理电镀废水,对Cr 6+、Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+的去除率高于9715%,达到国家排放标准。进行对比实验后发现改性粉煤灰对金属离子的去除率比未改性粉煤灰高,分析其中原因在于粉煤灰中含有较多类似于活性炭的残碳,用酸在较高温度下浸提可使其表面和微孔内粗糙,显著增加其比表面积,相当于对粉煤灰进行了活化处理;再者,粉煤灰中的金属氧化物与硫酸反应后生成的硫酸盐使其改性后又具有混凝性能。 焦化厂出炉的热焦炭在熄焦塔用水熄焦过程中从焦炭表面脱落的焦粉被称为熄焦粉,由于在产生的过程中受到水和汽的作用被活化而具有吸附性能。张劲勇等[7]用混有少量硫酸的硝酸对熄焦粉进行氧化改性,可显著增加其表面酸性基团含量,提高熄焦粉的表面亲水性。改性熄焦粉可大幅提高其对原始水的处理效果,对Fe 3+优先吸附,具有较强的选择性吸附能力。 在作为吸附材料的天然矿产中,膨润土是研究得较多的一种,它是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土矿。蒙脱石是一种层状铝硅酸盐类矿物,其单位晶胞系由硅氧四面体和铝氧八面体按2∶1组成的晶层,在晶层内存在广泛的同晶置换,使晶层中产生永久性负电荷,这样层间可通过吸附阳离子来达到电荷平衡,同时层

碳材料对重金属离子的吸附性实验

碳材料对重金属的吸附及gamma射线辐照还原 一：碳材料的选择 活性炭；活性炭纤维；碳纳米管；磁性多孔碳材料；氧化石墨烯①。 材料的选择主要考虑材料的吸附容量和吸附速度，还需要考虑材料的机械强度，选择性跟抗干扰性。然后再对材料进行一系列的预处理。 常用的处理方法： 1 化学试剂处理 2 辐射照射处理 3 共聚接枝 比如具有吸附能力碳纳米管（CNTs）的预处理，就是选用一定浓度的过氧化氢，次氯酸钠，硝酸，高锰酸钾溶液。吸附能力增强的几个原因。 二：材料的吸附 材料的吸附性实验，即是一种探究性优化实验。 资料中一般用材料吸附一些生活生产中常见的重金属污染物。如：镉离子，铜离子，铅离子，铬离子等等。随即研究这种材料在不同时间，不同的pH，不同的吸附剂用量。依此得出这种材料最佳的吸附条件。 最后绘制等温吸附曲线。用朗缪尔，弗罗因德等温吸附方程式拟合。继而进一步分析这种材料的吸附机理。 三：gamma射线的辐照还原 辐照还原的实质就是对已经吸附的重金属离子进行解析。使这种吸附材料能够重复利用。 附录： ①：其吸附机理可大致分为三大类：10 不发生化学反应，由分子间的相互引力

产生吸附力即物理吸附。20 发生化学反应，通过化学键力引起的化学吸附。30 由于静电引力使重金属离子聚集到吸附剂表面的带电点上，置换出吸附剂原有的离子的交换吸附。 活性炭对金属离子的吸附机理是金属离子在活性炭表面的离子交换吸附，同时还有金属离子同其表面含氧基团之间的化学吸附以及金属离子在其表面沉积而产生的物理吸附。 两个常用的等温式：langmuir，freundlich

斜对角线原则 材料的吸附容量和吸附速度，还需要考虑材料的机械强度，选择性跟抗干扰性。孔径跟比表面积。 材料对金属离子吸附效果的依赖性。 酸处理跟碱处理 酸处理会增加含氧官能团，酸性官能团，从而提高亲水性跟离子交换性能 碱处理会增加微孔数目。 典型制备方法： 将ACF GAC反复用蒸馏水冲洗至溶液的pH不变，再于80℃干燥过夜。 干燥过的ACF GAC 中分别加入1.0mol/l 硝酸溶液加热煮沸3h，再用蒸馏水洗涤，于80℃干燥过夜。 碱处理即把硝酸改为KOH溶液。 负载ZnO-GAC 碳纳米管吸附性好坏明显依赖溶液的PH和碳纳米管的表面状态。

改性纤维素对重金属离子吸附性能的综述

2019年第3期广东化工 第46卷总第389期https://www.docsj.com/doc/098993075.html, ·99 ·改性纤维素对重金属离子吸附性能的综述 张金瑶1，李箫宁1，肖惠宁1，潘远凤2* (1．华北电力大学环境科学与工程系，河北保定071003：2．广西大学化学与化工学院，广西南宁53004) [摘要]随着我国社会经济的快速发展，重金属的污染问题己变得日益严重。特别是对水质的污染，己引起了全世界环境工作者的普遍关注。 因此，寻找一种对重金属去除效率高，操作简便，经济且无二次污染的方法对重金属污染废水的处理和饮水净化都具有重要意义。本文介绍了国内外处理污水的技术，和介绍了改性纤维素的方法。 [关键词]重金属污染；纤维素；吸附 [中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)03-0099-02 Review on Adsorption Properties of Modified Cellulose for Heavy Metal Ions Zhang Jinyao1, Li Xiaoning1, Xiao Huining1, Pan Yuanfeng2* (1. Department of Environmental Science and Engineering，North China Electric Power University, Baoding 071003； 2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China) Abstract: With the rapid development of China's social economy, the problem of heavy metal pollution has become increasingly serious. In particular, the pollution of water quality has caused widespread concern among environmental workers around the world. Therefore, it is of great significance to find a method for high heavy metal removal efficiency, easy operation, economical and no secondary pollution for the treatment of heavy metal contaminated wastewater and water purification. This paper introduces the technology of treating sewage at home and abroad, and introduces the method of modifying cellulose. Keywords: heavy metal pollution；cellulose；adsorption 1 重金属废水的危害及其处理技术 重金属废水污染是目前最为严重的环境污染之一。因为其毒 性及其难生物降解性，被重金属废水污染的水体往往给人类及水 生动植物带来严重的后果。本文将着重介绍汞和砷的危害及处理 技术。 自然界中汞主要以单质汞、无机汞化合物和有机汞化合物的 形式存在。汞主要有三种价态：Hg(0)，Hg(I)和Hg(II)[1]。不同形 态和价态的汞具有不同的理化性质和环境化学行为。人们对汞环 境污染问题的认识开始于20世纪50年代的日本水误病事件。20 世纪80年代，在北美、北欧一些远离汞污染源的水体，鱼体内汞 含量超标，甚至北极附近格陵兰岛的冰层中汞含量也在上升，由 此，汞被视为全球污染物而受到广泛的关注[2]。 砷是一种毒性很强的致癌物质，化合价形态有四种：As(-Ⅲ)、 As(0)、As(Ⅲ)、As(Ⅴ)，可与多种物质反应生成无机或有机含砷 化合物[3]。有机含砷化合物(除砷化氢及其衍生物外)毒性一般都较 弱，而无机含砷化合物通常为剧毒。砷在水体中最常见的价态是 氧化态(As(Ⅴ))和还原态(As(Ⅲ))，As(Ⅴ)比As(Ⅲ)毒性小，是天 然水域的主要物种之一。所有溶解到水中的含砷化合物都有毒且 具有致畸、致癌，致突变的性质，严重威胁到了人类的生命健康 [4]。 目前对于重金属污染废水的处理方法包括物理法及化学法 [5]，具体方法有化学沉淀法、离子交换法、反渗透法(膜法)、氧化 还原法、吸附法等。 化学沉淀法[6]：由于工业废水中重金属离子的氢氧化物难溶于水，可以向工业废水中投加化学试剂 (如氢氧化钠、氨水等)，发生化学反应生成难溶于水的沉淀，从而固液分离将重金属离子除去。 离子交换法[7]：当合成的离子交换树脂材料遇到水时，能将本身具有的离子与水中带同类电荷的离子进行交换反应。Na+交换树脂可以将工业废水中重金属离子交换吸收。 反渗透法(膜法)[8]：反渗透法借助外界提供的压力作用，使水分子通过反渗透膜，重金属离子留在膜的另一侧，从而实现对重金属废水的处理过程。 氧化还原法[9]：氧化还原法和化学沉淀法很类似，都是投加药剂发生化学反应，氧化还原法常用的药剂有硫酸亚铁、锌粉等。氧化还原法是通过化学反应将有毒性的重金属离子氧化或还原为还原态元素使其毒性减小，从而处理工业废水。运用此方法三价砷离子可以被氧化成五价砷离子。 吸附法[10]：利用多孔性的固体吸附剂将水样中的组分吸附于表面，再用适宜溶剂将组分解吸，达到分离的目的。吸附法可用于工业废水中微量重金属离子的去除，按吸附本质可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是溶质与吸附剂表面原子或分子之间由于分子间范德华力进行的吸附作用，吸附选择性不强。化学吸附指溶质与吸附剂表面原子或分子之间发生电子的转移、交换，形成化学键的吸附，吸附具有选择性。在重金属离子的被吸附过程中，物理吸附和化学吸附作用同时存在，难以明确区分，一般来讲，化学吸附占主导作用[11]。 2 纤维素的结构及改性方法 2.1 纤维素结构 纤维素是细胞壁的主要成分，给植物体提供结构支撑，其也大量存在于藻类及真菌中，是一种广泛存在的绿色可再生的天然产物。纤维素由β吡喃葡萄糖基通过β-(1,4)糖营键连接而形成的高分子均聚物[12]。20~300条纤维素链团聚在一起形成微纤维，很多这样的微纤维聚集在一起，形成纤维素纤维由纤维素的分子链结构式图1可知，纤维素表面含有大量的羟基，且对其表征可发现其有大的比表面积，这些特性使得纤维素具有很高的反应活性，从而可以成为制备性能优良的吸附剂的基体材料。由于天然纤维素的高分子结构中存在大量的羟基，故其分子链内与分子链间存在大量氢键[13]，当其作为吸附剂时，溶液可及度降低，导致其吸附容量小，吸附过程缓慢，反应活性降低[14]。因此，为了提高纤维素对重金属离子的吸附性能，必须对天然纤维素的结构进行改性。 图1 纤维素的分子链结构式 2.2 纤维素预处理方法 纤维素每个结构单元中存在的三个羟基使得天然纤维素带有很强的氢键作用，使得其在传统溶剂中溶解性很小。一般对纤维素的预处理的目的是降低其结晶区的结晶度，增大其在溶剂中的溶解性，从而使接下来的化学改性容易进行，纤维素预处理方法主要有以下三类，物理预处理法、化学预处理法和生物预处理法[15]。 2.3 纤维素的改性方法 纤维素的改性分为物理改性和化学改性，化学改性主要依靠羟基的反应完成。这些羟基可以发生氧化反应、酯化反应、醚化反应、接支共聚反应，因此可得到改性纤维素[16]。纤维素的改性方法主要有：氧化法、酯化法、原子转移自由基聚合接枝法等纤 [收稿日期] 2018-12-12 [基金项目] 国家自然科学基金资助项目( 21466005) [作者简介] 张金瑶(1994-)，男，河北人，硕士研究生，主要研究方向为水处理与土壤修复。*为通讯作者。

重金属离子的吸附性材料

摘要:许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬，铜，铅，锌，镍等重金属离子这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子，这些重金属离子必须要从水中去除这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响含有CO32-的碳羟磷灰石碳羟磷灰石比纯羟基磷灰石HAP在室温下能更好地固化水溶性重金属离子Pb2+、Cd2+、Hg2+等在前人研究的基础上，为降低污水处理的成本，本文以废弃的鸡蛋壳为原料，尿素为添加剂，采用掺杂技术，合成新型的碳羟磷灰石吸附剂，用以处理含重金属离子废水最佳的制备条件是将经过预处理的鸡蛋壳磨成粉末，过30目筛，按摩尔质量比为11的比例加入到H3PO4溶液中并控制pH值在1～3，在30~40℃反应2～3h，过滤去除不溶物，按照11的比例添加尿素和CaOH2粉末，用NaOH调节pH值在9～12，在50~60℃条件下热处理24h，反应产物经冷却后，用1％的NH4Cl洗涤至中性，在60℃下干燥并粉碎得到碳羟磷灰石粉末利用扫描电镜和能谱仪对产物进行了观察、分析本研究中对碳羟磷灰石吸附重金属分为两个部分，包括碳羟磷灰石对单种重金属的吸附和碳羟磷灰石对重金属的同时吸附，分别考察单种金属离子和混合溶液的重金属离子浓度、pH值、时间、吸附温度对吸附效果的影响绘制了吸附等温线，对吸附过程的动力学和热力学进行了研究，然后又对吸附了重金属离子的产品进行了观察、分析最后对吸附了Zn2+的碳羟磷灰石分别用0.2molL的NaCl、0.2molL的NaNO3、pH=3.93的HAC、pH=4.93的HAC、0.05molL的CaCl2和0.1molL的CaCl2和超声波进行解吸研究结果表明碳羟磷灰石对Cd2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+具有较强的吸附效果用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cd2+废水，在Cd2+初始浓度为80mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93％左右碳羟磷灰石对Cd2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cu2+废水，在Cu2+初始浓度为60mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93.17％碳羟磷灰石对Cu2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir 两种模式用2.5gL的CHAP处理Zn2+废水，在Zn2+初始浓度为100mgL、温度为40℃左右、pH值为6~7、作用时间45min的条件下，去除率为98.67％CHAP对Zn2+的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich两种模式CHAP对重金属离子的吸附在低pH条件下主要是离子交换吸附和表面吸附，在高pH条件下易形成氢氧化物沉淀碳羟磷灰石对Zn2+的热力学研究表明，碳羟磷灰石吸附Zn2+的过程是吸热过程共存离子吸附研究表明四种重金属离子共存时使得每种重金属离子的吸附容量均降低，因为共存的金属离子对结合位点相互竞争结合解吸实验表明各种解吸剂对Zn2+的解吸能力有限，这表明碳羟磷灰石对重金属离子有较好的亲和力在对吸附了重金属离子的碳羟磷灰石进行观察发现，吸附了重金属的样品表明有针尖状结构 标题:工业废水重金属离子吸附剂碳羟磷灰石吸附性能 桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学

多种材料对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

文章编号:100926094(2003)0120025205 多种材料对重金属C r(V I)的吸附性能研究Ξ 赵　勇,　魏国良,　魏晓慧 (河南农业大学环境系,河南郑州450002) 摘　要:本文以废物资源化为目的,以寻找廉价而有效的吸附材料为出发点,分别对活性炭、粉煤灰、蛭石、蜂窝煤渣、废酵母等五种材料吸附C r(V I)的效果进行了实验。结果表明:(1)每种吸附剂的剂量与铬去除率之间均成正相关关系,铬的去除率随吸附剂用量的增加而增加;(2)作为参照物的活性炭吸附效果最好,对C r(V I)的去除率可达99.78%,而啤酒酵母、改性蜂窝煤渣、粉煤灰、蛭石的最大吸附量分别可达到活性炭最大吸附量的94.84%,52.37%,45.11%,37.67%;(3)所选用实验材料的吸附性能由优到劣的排序为:啤酒酵母>改性蜂窝煤渣>粉煤灰>蛭石。 关键词:环境工程学;吸附材料;C r(V I);废水;固体废物;污染;啤酒酵母 中图分类号:X13112 文献标识码:A 0　引　言 随着我国电镀、皮革、染色、金属酸洗和铬酸盐等工业的迅猛发展,大量含铬废水的排放对环境的污染日益严重。铬易被人体吸收并在体内蓄积,有致癌危险[1,2]。高浓度含铬废水的处理方法通常采用化学沉淀法和电解法。上述方法的主要缺点为处置费用较高、能源消耗量大,C r(V I)还原不完全等。而低浓度含铬废水常用离子交换树脂处理,但也存在处置费用高的问题[2,3]。为克服这些缺点,近年来人们逐渐将目光投向操作简单、投资省的吸附处理法。因此,来源广泛、价格低廉、去除效率高的新型吸附材料的开发应用日益成为研究重点。 以活性炭作为吸附剂在处理含铬废水中已得到广泛应用。工业用粉末活性炭不仅生产过程中污染严重;产品在使用过程中也存在过滤困难,吸附容量小,耗用大量优质原材料,生产成本较高,价格昂贵的问题。因而限制了它的广泛应用[4]。开发新型廉价吸附材料成为环保界研究的热点。其中利用生物吸附材料、粘土矿物、多孔性结构的废弃物作吸附剂是近年来研究最多的三大重点。据报导,微生物(酵母、曲霉、青霉和毛霉属),粘土矿物(膨润土、硅藻土、麦饭石等),固体废弃物(炉渣、粉煤灰、蜂窝煤渣、锯沫等)均具有较好的吸附性;但以上材料对C r (V I)吸附的相关研究,报导较少。为此,本文选取啤酒酵母、蛭石、粉煤灰、蜂窝煤渣作为吸附实验材料,与活性炭置于相同的条件下,探讨了其对高浓度C r(V I)吸附性能。 1　材料与方法 1.1　实验材料 1)活性炭粉末(北京活性炭厂); 2)啤酒酵母(取自郑州奥克啤酒厂); 3)蛭石(产地河南南阳); 4)粉煤灰(取自郑州市热电厂); 5)蜂窝煤渣(取自居民生活炉灶)。 1.2　仪器 1)UV755B型分光光度计; 2)TH Z-82气浴恒温振荡器; 3)T GL-16GB小型通用离心机; 4)P W-100型电动粉碎机,60目尼龙网筛; 5)101-3-BS自动恒温干燥箱; 6)1 10000电子天平; 7)精密pH计。 1.3　试剂 1)6.89g L高质量浓度铬储备液,0.5g L铬标准溶液; 2)酸碱调节液:0.5%稀H2SO4,0.5%稀N aOH; 3)1%HCL溶液,1mo l L HCL溶液,95%乙醇,二次蒸馏水。 1.4　样品预处理 1.4.1　粉碎过筛 将蜂窝煤渣与蛭石分别粉碎,过60目筛。活性炭与粉煤灰,去除杂物后直接过60目筛。 1.4.2蜂窝煤渣的改性处理 蜂窝煤渣的主要成份为硅、铝氧化物,其结构特征为多孔性物质,具有一定的比表面,有吸附活性。但使用过程发现,煤渣吸附容量较小,需要经常更换,给使用造成很大麻烦。为此,需对蜂窝煤渣进行表面改性处理。改性方法为[6]:取粉碎好的60目煤渣250g,加入500mL浓度为1mo l L的HCL溶液中,室温浸泡24h,过滤,然后用蒸馏水洗至滤液的透光率在97%以上(以蒸馏水作参比),过滤烘干,再用95%乙醇洗至透光率在97%以上(以95%乙醇作参比),在105℃下烘干2h,放入干燥器中备用。 1.4.3　啤酒酵母的预处理 将压滤过的块状废酵母置于烧杯中,先用1%HCL溶液洗,过滤,再用二次蒸馏水洗,洗去营养离子,过滤后于烘箱中80℃烘2h,取出放在冰箱中备用。 1.5　实验方法 准确配置浓度为0.689g L的高质量浓度含铬溶液(模拟电镀废水样[1])供实验使用。 取0.689g L的铬溶液50mL于250mL锥形瓶中,加入 第3卷第1期2003年2月 安全与环境学报 　Jou rnal of Safety and Environm en t V o l.3,N o.1 Feb,2003 Ξ收稿日期:2002209205 作者简介:赵勇(1971-),男,副教授,从事污染生态及环境工程方面的研究。

活性炭吸附重金属离子的研究外文文献原文

Materials Science and Engineering A391(2005) 121–123 Adsorption behaviors of heavy metal ions onto electrochemically oxidized activated carbon?bers Soo-Jin Park?,Young-Mi Kim Advanced Materials Division,Korea Research Institute of Chemical Technology,P.O.Box107,Yusong,Daejeon305-600,South Korea Received4March2004;received in revised form17August2004;accepted27August2004 Abstract In this work,the effect of electrochemical oxidation treatments of activated carbon?bers(ACFs)was studied in heavy metal adsorption behaviors.As a result,the acidic or basic anodic treatment led to increases of Cr(VI),Cu(II),and Ni(II)adsorptions,which could be attributed to the oxygen-containing functional groups of the ACF surfaces. ?2004Elsevier B.V.All rights reserved. Keywords:Activated carbon?bers;Electrochemical treatments;Surface properties;Heavy metal ions;Adsorption 1.Introduction As compared with conventional granular or powder activated carbons,activated carbon?bers(ACFs)have been widely used as an excellent adsorbent because of their large surface area,microporous character,and high adsorption/desorption rate[1].Also,the microstructure of ACFs is developed during activation,and in?uenced by many factors,such as the degree of activation and the conditions used for carbonization[2].The adsorption/desorption rate of carbonaceous adsorbents is greatly depended on not only microporous structure but also surface properties[3].Gen-erally,the electrochemical oxidation treatment of carbon in the electrolytes used can produce microstructure and surface changes of the carbon surfaces.The advantage of electro-chemical oxidation treatment is obtaining a relatively large number of oxygen-containing functional groups on ACF surfaces[4]. In this work,ACFs are modi?ed by electrochemical ox-idation treatment with acidic or basic electrolyte to obtain oxygen-containing functional groups,and the effect of elec- ?Corresponding author.Tel.:+82428607234;fax:+82428614151. E-mail address:psjin@krict.re.kr(S.-J.Park).trochemical oxidation treatment on ACFs is studied in the context of heavy metal adsorption behaviors. 2.Experimental The pitch-based ACFs(bundle type,Kureha)were washed with deionized water and dried for24h at80?C(untreated-ACFs).All other chemicals were purchased in analytical grade purity from Aldrich Chemical Co.and used as re-ceived.The ACFs were subjected to electrolytic reaction in the aqueous solutions of10wt.%H3PO4(A-ACFs)and NH4OH(B-ACFs),whereby negative ions were attracted to the surface of the ACFs acting as an anode,thereby modi-fying the ACF surfaces.A cathode graphite plate was also submerged in the electrolyte solution,and the conditions of the surface treatment were processed in an electro-bath at7A for10min.The treated ACFs emerging from the electrolytic cell were dried for6h at110?C.The surface properties of ACFs were measured by Boehm’s titration.The speci?c sur-face area and the pore structure were evaluated from nitro-gen adsorption data at77K(Micromeritics,ASAP2010)[5]. 0.05g of the ACFs was placed in contact with150ml solution of20ppm concentrations of Na2CrO4·4H2O,CuCl2·2H2O, and NiCl2·6H2O.The single bottle was sealed with paraf?n 0921-5093/$–see front matter?2004Elsevier B.V.All rights reserved. doi:10.1016/j.msea.2004.08.074