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镁铝铁类水滑石对苯酚的吸附特性及机理研究

现代化工 2023年第6期43卷 183-187页

作者：杨溢高艳娟赵杏雪田云福西山煤电(集团)有限责任公司山西太原030012 太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024

通过共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物Mg/Al/Fe-LDHs,考察了LDHs投加质量、苯酚初始质量浓度、溶液pH和反应温度(T)对苯酚吸附特性的影响。结果表明,LDHs投加质量为0.5 g、苯酚初始质量浓度为10 mg/L、pH=8.0、T=35℃最佳吸附条件下,... 详细信息

通过共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物Mg/Al/Fe-LDHs,考察了LDHs投加质量、苯酚初始质量浓度、溶液pH和反应温度(T)对苯酚吸附特性的影响。结果表明,LDHs投加质量为0.5 g、苯酚初始质量浓度为10 mg/L、pH=8.0、T=35℃最佳吸附条件下,平衡吸附量达17.41 mg/g。吸附过程符合一级动力学方程,吸附速率为0.0217 min^(-1),平衡吸附量为9.30 mg/g。吸附前后材料的XRD和FT-IR表征结果表明,LDHs吸附苯酚机理不仅涉及表面吸附,还包括LDHs板层结构重建和羟基离子置换。

关键词：苯酚层状双金属氢氧化物吸附动力学等温吸附吸附机理

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添加紫云英对稻田土壤颗粒吸附磷酸盐的影响

植物营养与肥料学报 2022年第8期28卷 1388-1397页

作者：章文王慧李敏程文龙卜容燕唐杉韩上武际朱林余庆柱安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥230036 安徽省农业科学院土壤肥料研究所/养分循环与资源环境安徽省重点实验室安徽合肥230031 安徽省桐城市吕亭镇农技站安徽桐城231402

【目的】研究添加紫云英(Chinese milk vetch,CMV)对土壤颗粒表面磷素吸附特征的影响机制,为绿肥高效利用提供理论依据。【方法】采用土培试验方法,设置4个紫云英翻压量梯度:CMV0(0)、CMV1(15000 kg/hm^(2))、CMV2(22500 kg/hm^(2))和CM... 详细信息

【目的】研究添加紫云英(Chinese milk vetch,CMV)对土壤颗粒表面磷素吸附特征的影响机制,为绿肥高效利用提供理论依据。【方法】采用土培试验方法,设置4个紫云英翻压量梯度:CMV0(0)、CMV1(15000 kg/hm^(2))、CMV2(22500 kg/hm^(2))和CMV3(30000 kg/hm^(2)),淹水培养30天后,取土样,过250μm筛后,分为细砂粒(48~250μm)、粉粒(2~48μm)和粘粒(等温吸附和动力学吸附试验。【结果】与CMV0相比,添加紫云英显著提高了土壤颗粒中有机质、全氮、全磷和有效磷含量,尤以砂粒中的提高幅度最大,分别达到33.42%~81.04%、4.83%~15.17%、45.45%~51.52%和40.76%~60.70%;添加紫云英降低了砂粒和粘粒的比表面积,但是提高了粉粒的比表面积。土壤颗粒对磷素的吸附可用Langmuir吸附等温线方程很好地拟合,添加紫云英提高了各粒径土壤对磷的理论最大吸附量(Q_(m))、土壤本底吸磷量(NAP)、土壤磷临界浓度(EPC_(0))、吸附常数(K_(L))和土壤对磷的亲和力(K_(p))。Q_(m)值提高幅度以砂粒最大,提高了4.02%~46.81%;粉粒中NAP值、K_(L)值、EPC_(0)值和K_(p)值提高幅度最大,分别达到116.77%~210.78%、29.55%~69.05%、93.62%~141.28%和11.97%~28.87%。二级动力学方程可以很好地拟合磷酸盐在土壤颗粒表面吸附过程。拟合结果表明,添加紫云英提高了各粒径土壤颗粒对磷的初始吸附速率(H)和吸附速率常数(k_(2)),以粘粒的H值和k_(2)值提高幅度最高,分别达到25.77%~98.20%和25.74%~111.15%。不同粒径的H值和k_(2)值均以CMV2处理最高。相关分析结果表明,砂粒的Q_(m)和EPC_(0)与有效磷含量显著相关;粉粒的NAP、EPC_(0)和K_(p)与土壤有机质、全磷呈极显著相关关系,K_(L)与全磷呈显著性相关;粘粒的Q_(m)与全磷和有效磷含量极显著相关,EPC_(0)与土壤有机质、全氮、全磷、比表面积均呈极显著相关关系,K_(p)与土壤有机质、全氮和比表面呈极显著相关。【结论】添加紫云英主要通过影响土壤全磷和有效磷提高土壤颗粒自身贮存磷的能力,促进各土壤颗粒对磷素的吸附,特别是砂粒和粉粒。同时,CMV2处理土壤砂粒和粘粒具有较高的磷素吸附量和吸附强度,而CMV3处理粉粒具有较高的磷素吸附量和吸附强度,因此结合土壤质地,控制紫云英还田量实现稻田磷素科学管理。

关键词：紫云英土壤颗粒土壤养分等温吸附动力学吸附

MgO改性莲蓬壳生物炭的制备及其磷吸附特性

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环境科学 2019年第11期40卷 4987-4995页

作者：王盛华朱丹晨邵敬爱向家涛杨海平易娟张世红陈汉平华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室武汉430074 华中科技大学能源与动力工程学院新能源科学与工程系武汉430074 深圳市水务(集团)有限公司深圳518031

为了研究生物炭作为磷吸附剂的潜在应用特性,本文通过将MgO与莲蓬壳混合物快速热解制备纳米MgO-生物炭吸附剂.采用XRD、BET、SEM和TEM对其理化特性进行表征,并进行了吸附实验.结果表明,MgO主要以薄片状和颗粒状的形态负载在炭表面,使吸... 详细信息

为了研究生物炭作为磷吸附剂的潜在应用特性,本文通过将MgO与莲蓬壳混合物快速热解制备纳米MgO-生物炭吸附剂.采用XRD、BET、SEM和TEM对其理化特性进行表征,并进行了吸附实验.结果表明,MgO主要以薄片状和颗粒状的形态负载在炭表面,使吸附活性位点增加,MgO-生物炭MBC3吸附量是未负载MgO生物炭MBC1的14倍,热解通10%CO2载气,MBC9的吸附量进一步增加为MBC1的16倍.准二级动力学能更好地描述吸附过程,磷酸根在MgO-生物炭上的吸附是以化学吸附为主导.MBC3和MBC9的Langmuir最大吸附量分别可达到283.26 mg·g^-1和297.96 mg·g^-1.MgO-生物炭是一种高效的磷吸附剂,可用来治理水体富营养化问题.

关键词：莲蓬壳 MgO改性磷酸根吸附动力学等温吸附

铁锰氧化物/生物炭复合材料对水中硝酸根的吸附特性

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环境科学 2018年第3期39卷 1220-1232页

作者：郑晓青韦安磊张一璇史良于张潇西北大学城市与环境学院西安710127

热解经过氯化铁和高锰酸钾浸渍的小麦秸秆,制备铁锰金属氧化物/生物炭复合材料,用以去除水中硝酸根.通过X射线光电子能谱和扫描电镜分析,发现复合材料表面形成了Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)二元金属氧化物颗粒.制备优化结果表明,复合材料比表面积可达... 详细信息

热解经过氯化铁和高锰酸钾浸渍的小麦秸秆,制备铁锰金属氧化物/生物炭复合材料,用以去除水中硝酸根.通过X射线光电子能谱和扫描电镜分析,发现复合材料表面形成了Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)二元金属氧化物颗粒.制备优化结果表明,复合材料比表面积可达153.116 m2·g-1,零电荷点可达9.76.同时,还调查了固液比、溶液初始pH值和共存阴离子等因素的影响.研究发现,复合材料在溶液pH值1.00~9.05时对NO-3的去除率维持在75.40%~78.70%,且以配位交换为主要吸附机制.共存阴离子对吸附NO-3竞争吸附的影响顺序为:Cl->SO2-4>PO3-4.等温吸附实验数据符合Langmuir方程,且最大吸附量为37.361 3 mg·g-1.吸附动力学分析发现,吸附过程遵循二级动力学方程,且以化学吸附为主.热动力学分析表明,吸附过程为自发吸热过程.上述结果说明铁锰氧化物/生物炭复合材料对于去除水中NO-3具有潜在价值.

关键词：生物炭铁锰氧化物硝酸根吸附动力学等温吸附

Ca/Mg负载改性沼渣生物炭对水中磷的吸附特性

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环境科学 2019年第3期40卷 1318-1327页

作者：易蔓李婷婷李海红黄巧杨金娥陈玉成杨志敏农村清洁工程重庆市工程研究中心重庆400716 西南大学资源环境学院重庆400715

为处理含磷废水和实现沼渣资源化利用,将农业废弃物沼渣制备成生物炭(ZZs),通过Ca Cl2和MgCl2溶液对其进行浸渍改性,探究改性沼渣生物炭(CMZZs)对水体中磷的吸附特征.结果表明,改性后沼渣生物炭钙镁含量分别是改性前的1. 3和15. 4倍; SE... 详细信息

为处理含磷废水和实现沼渣资源化利用,将农业废弃物沼渣制备成生物炭(ZZs),通过Ca Cl2和MgCl2溶液对其进行浸渍改性,探究改性沼渣生物炭(CMZZs)对水体中磷的吸附特征.结果表明,改性后沼渣生物炭钙镁含量分别是改性前的1. 3和15. 4倍; SEM-EDS、BET、FTIR和XRD等测定表明,改性未改变生物炭表面化学官能团种类,但改性后生物炭出现新的衍射峰,与标准卡片对比后认为可能存在Mg(OH)_2、MgO等物质.当温度为303 K,溶液pH为9. 0时,CMZZs最大吸附量为76. 92 mg·g^(-1),是改性前的30. 1倍.等温吸附实验数据符合Freundlich方程,为多层吸附.吸附动力学分析发现,改性后生物炭在100 min内基本达到吸附平衡,吸附过程符合假二级动力学方程,以化学吸附为主.上述结果说明钙镁改性沼渣生物炭对于去除水中磷具有潜在价值.

关键词：沼渣磷生物炭等温吸附吸附动力学

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燃煤炉渣吸附水中铅的性能研究

无机盐工业 2023年第8期55卷 109-115页

作者：王颖南绳琳琳黄娟黄占斌中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中节能铁汉生态环境股份有限公司广东深圳518040

燃煤炉渣作为一种固体废弃物主要应用于建筑材料等领域。为了深入了解燃煤炉渣对水中铅的吸附性能,采用扫描电子显微镜、红外光谱和X射线衍射等方法对燃煤炉渣进行表征分析,研究了pH、添加量和底物质量浓度对燃煤炉渣吸附铅离子的影响,... 详细信息

燃煤炉渣作为一种固体废弃物主要应用于建筑材料等领域。为了深入了解燃煤炉渣对水中铅的吸附性能,采用扫描电子显微镜、红外光谱和X射线衍射等方法对燃煤炉渣进行表征分析,研究了pH、添加量和底物质量浓度对燃煤炉渣吸附铅离子的影响,然后利用响应曲面法的Box-Behnken模型对其进行优化,并采用等温吸附模型对其吸附机理进行探讨。结果表明:经过响应面优化,在溶液pH为5.70、温度为45℃、铅离子初始质量浓度为233.20 mg/L时,用77.27 mg燃煤炉渣处理25 mL含铅溶液,铅离子的去除率为47.66%,且该预测值与实际值具有较高的拟合度,燃煤炉渣吸附铅离子符合Langmuir吸附等温模型,最大吸附量达143.86 mg/g。研究结果表明,燃煤炉渣作为一种廉价、高效的吸附剂,可用于铅污染废水的处理。

关键词：燃煤炉渣含铅废水响应曲面法等温吸附

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内蒙古地区典型煤储层吸附特征

岩性油气藏 2021年第2期33卷 1-8页

作者：姚海鹏于东方李玲林海涛内蒙古自治区煤田地质局呼和浩特010000 内蒙古自治区非常规天然气工程技术研究中心呼和浩特010000 中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 内蒙古煤勘非常规能源有限责任公司呼和浩特010000

为研究内蒙古地区不同煤阶的典型煤储层吸附性特征,采集鄂尔多斯盆地北部地区、二连盆地白音华煤田、海拉尔盆地牙克石-五九煤田3个代表性地区的煤样,进行不同温度和压力条件下的平衡水法等温吸附测试。结果表明:①在各自储层温度条件下... 详细信息

为研究内蒙古地区不同煤阶的典型煤储层吸附性特征,采集鄂尔多斯盆地北部地区、二连盆地白音华煤田、海拉尔盆地牙克石-五九煤田3个代表性地区的煤样,进行不同温度和压力条件下的平衡水法等温吸附测试。结果表明:①在各自储层温度条件下,牙克石-五九煤田长焰煤吸附能力最强,鄂尔多斯盆地北部高阶煤次之,白音华煤田褐煤吸附能力最小。②3个煤样吸附性均随温度的升高而下降,且存在一个吸附性影响大的敏感温度,其敏感温度由高到低依次为鄂尔多斯盆地北部、牙克石五九煤田、白音华煤田。③煤化过程中羟基和羧基官能团数量的变化及应力压实作用是煤储层吸附能力差异的主要因素。④敏感温度的差异与煤变质程度、孔隙结构紧密相关。鄂尔多斯盆地北部,煤变质达到贫煤阶段,煤储层为连通性差、纳米级孔隙优势发育型储层,其吸附性敏感温度高;牙克石-五九煤田,煤变质达到长焰煤阶段,煤储层为连通性较好、纳米级优势发育型储层,其吸附性敏感温度中等;白音华煤田,煤未变质,处于褐煤阶段,煤储层为连通性好、纳米级-微米级孔隙均等发育型储层,其吸附性敏感温度低。该研究成果为探索煤储层改造提供了其他的可能性,不再局限于压裂改造的技术手段。

关键词：煤储层吸附性等温吸附敏感温度鄂尔多斯盆地二连盆地海拉尔盆地

施用玉米秸秆生物炭对镉生物有效性及其胁迫下生菜生长的影响

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农业环境科学学报 2021年第6期40卷 1236-1243页

作者：李明王磊范婷婷石佳奇高尚季韬万金忠龙涛袁旭音生态环境部南京环境科学研究所南京210042 国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室南京210042 河海大学环境学院南京210098

为明确施用玉米秸秆生物炭对重金属镉(Cd)生物有效性及其产生的植株生长胁迫效应的影响,本研究向模拟土壤溶液中加入0%和2%(m/V)的玉米秸秆生物炭,在不同pH值(4.3和7.0)条件下,通过等温吸附实验分析了Cd^(2+)在生物炭上的吸附行为,并结... 详细信息

为明确施用玉米秸秆生物炭对重金属镉(Cd)生物有效性及其产生的植株生长胁迫效应的影响,本研究向模拟土壤溶液中加入0%和2%(m/V)的玉米秸秆生物炭,在不同pH值(4.3和7.0)条件下,通过等温吸附实验分析了Cd^(2+)在生物炭上的吸附行为,并结合生菜(Lactucasativa var.longifolia)幼苗植株的生长、根毒性及其Cd积累量的研究,探讨了生物质炭影响下Cd生物有效性与其环境行为之间的关系。结果表明,生物炭表面负电荷量随溶液pH值的增大而增加,玉米秸秆生物炭能够通过静电效应吸附Cd^(2+);Langmuir方程能够较好地拟合Cd^(2+)在玉米秸秆生物炭上的吸附行为,且方程表征的Cd^(2+)最大吸附量参数Q_(m)随pH值的增大而增加。生菜幼苗的根长和干质量均随生物炭的施加而增大,而根中Cd积累量则随生物炭的施加而降低;与模拟土壤溶液中Cd总量(Cdtotal)和根中Cd积累量相比,溶液中Cd^(2+)浓度指标能够更好地预测幼苗根伸长抑制率RRE(r^(2)=0.80,P<0.001)和根中Cd积累量(r^(2)=0.88,P<0.001)。上述研究结果表明,施加玉米秸秆生物炭能够有效降低重金属污染物的生物有效性及其生态环境风险。

关键词：玉米秸秆生物炭镉等温吸附根毒性生物有效性

新拌低水胶比水泥浆体流变性能影响因素及流变参数预测方法

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复合材料学报 2024年

作者：王鹏刚高义志陈际洲左文强冯家润郑瑞剑青岛理工大学土木工程学院青岛市政空间开发集团有限责任公司东南大学材料科学与工程学院

高性能混凝土流变性能较差的稳定性以及较为复杂的调控方法，是影响其在土木工程建设中推广应用的重要因素之一。基于堆积密度试验、流变试验和总有机碳吸附试验，研究了矿粉和粉煤灰掺量对低水胶比水泥浆体流变参数的影响规律。结果表... 详细信息

高性能混凝土流变性能较差的稳定性以及较为复杂的调控方法，是影响其在土木工程建设中推广应用的重要因素之一。基于堆积密度试验、流变试验和总有机碳吸附试验，研究了矿粉和粉煤灰掺量对低水胶比水泥浆体流变参数的影响规律。结果表明：当矿粉和粉煤灰体积掺量在0%～15%之间时，随着掺量的增加，复合胶凝材料体系的堆积密度提高，水泥浆体的屈服应力和塑性粘度降低，并且上述规律随着减水剂掺量和矿物掺合料取代量的增加更加明显。胶凝材料表面的吸附-脱附平衡速率常数只与减水剂性质有关，对于本试验所用的减水剂拟合值为12。通过颗粒堆积理论和经典流变模型分析得到，矿粉和粉煤灰主要通过影响复合胶凝材料体系的凝胶作用力和相对堆积密实度，影响水泥浆体的流变性能。基于此提出了适用于水泥-矿粉和水泥-粉煤灰体系的低水胶比水泥浆体流变性能预测及优化方法。

关键词：等温吸附堆积密度屈服应力塑性粘度流变模型