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镁改性植物源生物炭的制备及其对磷酸盐的吸附特性

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水处理技术 2024年第1期50卷 36-41页

作者：潘伟亮李姣妮文泽宇吴齐叶敖良根李果重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室 400074 重庆市市政设计研究院有限公司 400040 重庆阁林环保科技有限公司重庆400045

为处理含磷废水和实现农业废弃物的资源化利用,将小麦秸秆制成生物炭,通过MgCl_(2)溶液对其进行浸渍改性,探究改性生物炭对水中磷酸盐的吸附特性。结果表明:热解温度为600℃,0.1 mol/L MgCl_(2)溶液改性得到的小麦秸秆生物炭(WS-0.1Mg-6... 详细信息

为处理含磷废水和实现农业废弃物的资源化利用,将小麦秸秆制成生物炭,通过MgCl_(2)溶液对其进行浸渍改性,探究改性生物炭对水中磷酸盐的吸附特性。结果表明:热解温度为600℃,0.1 mol/L MgCl_(2)溶液改性得到的小麦秸秆生物炭(WS-0.1Mg-600)在pH=7、初始磷酸盐浓度为10 mg/L时,对磷酸盐吸附效果最好;WS-Mg-600投加量为1.25 g/L时,对磷酸盐吸附量为(4.02±0.46)mg/g;WS-Mg-600吸附磷酸盐最佳pH为10。吸附过程符合拟二级动力学方程以及Langmuir模型,表明该吸附过程是以化学吸附为主,并为单层吸附。

关键词：生物炭磷酸盐农业废弃物吸附动力学等温吸附

不同含水率条件下软煤等温吸附特性及膨胀变形特性

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煤炭学报 2020年第11期45卷 3817-3824页

作者：张遵国赵丹陈毅辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁葫芦岛125105

为研究水分对煤等温吸附特性及膨胀变形特性的影响,以软煤为研究对象,采用煤层瓦斯吸附解吸变形动态测试装置开展了不同含水率条件下煤吸附瓦斯过程中的吸附量与膨胀变形量同步测试实验,分析了水分对煤等温吸附特征和膨胀变形特征的影响... 详细信息

为研究水分对煤等温吸附特性及膨胀变形特性的影响,以软煤为研究对象,采用煤层瓦斯吸附解吸变形动态测试装置开展了不同含水率条件下煤吸附瓦斯过程中的吸附量与膨胀变形量同步测试实验,分析了水分对煤等温吸附特征和膨胀变形特征的影响,探讨了吸附膨胀变形量与吸附量的关系。结果表明,水分的存在抑制煤的吸附膨胀变形,煤样含水率由0增大到3.13%,极限吸附膨胀变形量由10.185×10-3线性减小到4.262×10-3,减小幅度为58.15%;而随着含水率的增加,饱和吸附量先减小后增加,含水率为1%左右时饱和吸附量达最小值。不同含水率煤样的吸附膨胀变形量与吸附量关系并不呈现单一规律:0~0.75%含水率的煤样含水率低,游离态瓦斯对煤膨胀变形整体表现为促进作用,煤样在吸附量达到饱和后仍能随瓦斯压力的增大继续产生膨胀变形,吸附膨胀变形量与吸附量呈抛物线拟合关系;煤样含水率增大到1.42%~1.66%时,水的软化作用和堵塞作用导致游离态瓦斯对煤基质的压缩作用产生的压缩变形量与对微裂隙的扩容作用产生的膨胀变形量抵消,吸附膨胀变形量达到极限值所需瓦斯压力与吸附量达到饱和所需瓦斯压力相当,吸附膨胀变形量与吸附量呈线性拟合关系;含水率进一步增大到2.66%~3.13%时,水的软化作用和堵塞作用使游离态瓦斯对煤膨胀变形整体表现为抑制作用,煤样在吸附膨胀变形量达到极限值后仍能随瓦斯压力的增大继续吸附瓦斯,吸附膨胀变形量与吸附量呈幂函数拟合关系。

关键词：等温吸附膨胀变形软煤含水率吸附量

SO42-对MgAl-LDHs吸附Cl-和阻锈性能的影响

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东南大学学报（自然科学版） 2019年第3期49卷 507-513页

作者：徐金霞谭启平蒋林华梅友静河海大学力学与材料学院

通过共沉积法制备Mg Al 层状双金属氢氧化合物(MgAl LDHs),以碱性溶液模拟混凝土孔溶液通过等温吸附试验、自腐蚀电位(E )、电化学阻抗谱(EIS)研究了SO2-和Cl^-共存环境下corr 4MgAl LDHs的吸附性能及对混凝土中钢筋腐蚀的阻锈性能.此外... 详细信息

通过共沉积法制备Mg Al 层状双金属氢氧化合物(MgAl LDHs),以碱性溶液模拟混凝土孔溶液通过等温吸附试验、自腐蚀电位(E )、电化学阻抗谱(EIS)研究了SO2-和Cl^-共存环境下corr 4MgAl LDHs的吸附性能及对混凝土中钢筋腐蚀的阻锈性能.此外,通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱( FTIR)对LDHs微结构进行观测揭示其作用机理.结果表明:MgAl LDHs对Cl^-和 SO4^2-离子的吸附过程符合 Langmuir 等温吸附模型,最大吸附量分别为 2. 853、1. 587 mmol/ g,SO4^2-的存在会抑制MgAl LDHs对于Cl^-的吸附;MgAl LDHs对钢筋具有明显的缓蚀效果,且随着SO4^2-含量的增加钢筋腐蚀先缓解后加剧;MgAl LDHs对Cl^-吸附是其缓蚀的主要原因.而随着 SO4^2-含量的增加,反应生成石膏在钢筋表面吸附是钢筋腐蚀先缓解的原因,但 MgAl LDHs会优先吸附SO4^2-导致残余的Cl^-增加,钢筋腐蚀加剧.

关键词：镁铝层状双氢氧化物氯离子硫酸根离子等温吸附缓蚀性能

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含水煤岩裂隙压缩特征及渗透特性研究

岩石力学与工程学报 2020年第10期39卷 2069-2078页

作者：李波波成巧耘李建华王斌许江高政贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 贵州大学喀斯特山区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州大学贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

为研究深部煤岩开采过程中含水率、有效应力与裂隙压缩性对煤岩渗透率的影响规律,利用HCA型高压容量法吸附装置和含瓦斯煤热-流-固三轴伺服渗流装置分别进行不同含水率条件下煤岩的等温吸附试验和渗流试验。在此基础上建立考虑含水率与... 详细信息

为研究深部煤岩开采过程中含水率、有效应力与裂隙压缩性对煤岩渗透率的影响规律,利用HCA型高压容量法吸附装置和含瓦斯煤热-流-固三轴伺服渗流装置分别进行不同含水率条件下煤岩的等温吸附试验和渗流试验。在此基础上建立考虑含水率与裂隙压缩性综合作用的煤岩渗透率模型,并分析煤岩在不同含水率条件下,煤岩有效压缩性系数与渗透率的响应机制。结果表明:(1)气体压力恒定为1.0MPa时,煤岩轴向应变与径向应变随有效应力的增大而增大;而在有效应力不变,煤岩含水率变化的过程中,其轴向应变与径向应变随含水率增大逐渐减小,瓦斯流量也随含水率的增大而减小。(2)随着气体压力的增大,煤岩瓦斯吸附量先增大后趋于平缓,在气体压力持续增大的过程中,吸附量逐渐趋于饱和,等温吸附曲线的变化逐渐趋于平缓。(3)在同一含水率条件下,煤岩渗透率随有效应力的增大而减小。当有效应力恒定时,水分对煤岩的渗透率的大小具有抑制作用,即含水率增大过程中渗透率呈减小趋势。不同含水率下煤岩的吸附变形量与有效压缩性系数之间呈负相关,且有效压缩性系数随含水率的增大而减小。(4)建立了考虑含水率和裂隙有效压缩性综合作用的煤岩渗透率模型,其中渗透模型计算值的与实测值基本吻合,可较好地表征不同含水率条件下煤岩渗透率随有效应力升高的变化规律。

关键词：岩石力学煤岩等温吸附渗透率含水率有效压缩性系数

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灼烧净水污泥对外源磷的吸附和固定作用

环境科学 2017年第9期38卷 3962-3969页

作者：于胜楠李勇李大鹏黄勇苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009

研究了不同投加方式下(混匀和覆盖)灼烧净水污泥对外源磷的累积吸附效果,以及吸附外源磷后底泥等温吸附效果和在厌氧条件下内源磷释放情况.结果表明,混匀和覆盖条件下,底泥对上覆水中磷的累积吸附量分别为11.496 mg和11.042 mg,明显高... 详细信息

研究了不同投加方式下(混匀和覆盖)灼烧净水污泥对外源磷的累积吸附效果,以及吸附外源磷后底泥等温吸附效果和在厌氧条件下内源磷释放情况.结果表明,混匀和覆盖条件下,底泥对上覆水中磷的累积吸附量分别为11.496 mg和11.042 mg,明显高于对照实验(7.219 mg).通过对吸附外源磷后的底泥进行等温吸附实验,发现混匀条件和覆盖条件下磷最大吸附量(Smax)均有所增加,并且前者(7.795 mg·g^(-1))要高于后者(6.807 mg·g^(-1)),但磷平衡浓度(EPC0)前者(0.83mg·L^(-1))却明显大于后者(0.64 mg·L^(-1)),表明混匀条件下内源磷更容易释放.在厌氧环境下,混匀方式内源磷释放量仅为0.93 mg,不仅低于覆盖(1.49 mg),也明显低于对照实验(7.76 mg).覆盖条件下比释放速率的平均值(0.006 14)大于混匀(0.003 96),并均低于对照实验.这说明混匀对内源磷的持留能力更强.暗示了单纯用EPC0值来评价底泥对磷的固定能力是不妥的.

关键词：灼烧净水污泥混匀覆盖等温吸附厌氧

某工业场地土壤砷的空间分布及As(Ⅲ)迁移规律研究

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土壤通报 2024年第2期55卷 502-512页

作者：左玉涛孔文亮代义彬 SEIDOU C.D. 王铁军天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院天津300072 天津北大港湿地自然保护区管理中心天津300270 天津大学天津环渤海滨海地球关键带国家野外科学观测研究站天津300072 天津大学天津市环渤海关键带科学与可持续发展重点实验室天津300072

[目的]旨在掌握某工业场地土壤中砷(As)的空间分布特征并揭示其迁移规律,为该工业场地土壤As污染防治提供数据与理论基础。[方法]本文选取葫芦岛市某工业场地为研究区,首先统计分析了场地内土壤As含量的空间分布特征,并比较了等温与动... 详细信息

[目的]旨在掌握某工业场地土壤中砷(As)的空间分布特征并揭示其迁移规律,为该工业场地土壤As污染防治提供数据与理论基础。[方法]本文选取葫芦岛市某工业场地为研究区,首先统计分析了场地内土壤As含量的空间分布特征,并比较了等温与动态吸附两种获取土壤中As(Ⅲ)吸附参数的实验方法的特点与适用性,最终利用HYDRUS-1D模型反演计算了As(Ⅲ)在供试土壤中的D_(L)、K、α、β等迁移参数。[结果]场地土壤As浓度水平分布具有显著差异,在垂向上主要富集于40 cm深度内,且随深度增加而降低。等温吸附实验的结果表明:土样中As(Ⅲ)的平衡固相浓度随液相浓度增加呈非线性增长趋势,Langmuir模型(R^(2)=0.988)对实测数据的拟合效果优于Henry和Freundlich模型。动态吸附实验结果展示了As(Ⅲ)相对浓度完全穿透土柱所需的污染液体积随As(Ⅲ)初始浓度的增加而减少的规律;HYDRUS-1D反演结果表明三类吸附模型中,Langmuir模型(R^(2)=0.990)更适用于模拟土样中As(Ⅲ)的动态吸附过程。相较于等温吸附实验,使用动态吸附实验模拟As(Ⅲ)迁移行为更接近其在土壤中的真实迁移过程。[结论]该场地中的As污染来源于工业活动,主要集中在浅层土壤;土壤中As(Ⅲ)的迁移行为表现为非线性过程,较高的初始浓度将加速As(Ⅲ)的垂向迁移。动态吸附实验方法应优先应用于土壤As迁移过程及其参数获取的研究中。

关键词：土壤砷工业污染等温吸附动态吸附 HYDRUS-1D

芦苇秸秆生物炭对水中菲和1,1-二氯乙烯的吸附特性

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环境科学 2016年第2期37卷 680-688页

作者：吴晴雯孟梁张志豪罗启仕杨洁华东理工大学资源与环境工程学院上海200237 上海市环境科学研究院上海200233 上海环境卫生工程设计院上海200232

在500℃热解温度下自制芦苇秸秆生物炭吸附剂,研究生物炭对水中两种典型有机污染物菲(PHE)和1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)的吸附特性,探讨其吸附机制,并考察溶液p H和生物炭投加量对吸附效果的影响.结果表明,生物炭对PHE和1,1-DCE的吸附分别在... 详细信息

在500℃热解温度下自制芦苇秸秆生物炭吸附剂,研究生物炭对水中两种典型有机污染物菲(PHE)和1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)的吸附特性,探讨其吸附机制,并考察溶液p H和生物炭投加量对吸附效果的影响.结果表明,生物炭对PHE和1,1-DCE的吸附分别在60 min和480 min时达到平衡,最大去除率分别为81.87%和90.18%,两者的吸附动力学规律均符合准二级动力学方程,其中PHE的二级动力学吸附速率大于1,1-DCE,两者的吸附过程均由膜扩散和颗粒内扩散共同控制,且后者是主要限速步骤;两种有机污染物的等温吸附曲线均可用Freundlich方程描述,且生物炭对1,1-DCE的吸附亲和力强于PHE;PHE和1,1-DCE在生物炭上的吸附机制包括表面吸附作用和分配作用,且以表面吸附作用为主,其中1,1-DCE的表面吸附作用大于PHE,而其分配作用小于PHE,说明污染物性质中分子体积和相对极性是影响总体吸附的主要因素;红外图谱显示,含氧、含氢官能团及π—π相互作用对生物炭吸附两种有机污染物有重要贡献;溶液p H对生物炭吸附PHE和1,1-DCE的影响较小,而生物炭投加量从5增至50 mg时,PHE和1,1-DCE的平衡吸附量分别减少6.78倍和2.18倍,去除率分别提高20.21%和15.78%.

关键词：生物炭菲 1,1-二氯乙烯吸附动力学等温吸附

丰城矿区乐平组煤层CH和CO吸附特征及吸附模型研究

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煤矿安全 2024年

作者：肖富强邹勇军章双龙祁星肖卫东江西省煤田地质勘察研究院关键矿产资源勘查与开发江西省重点实验室江西省地质调查勘查院

煤体对气体的吸附特征决定了煤层的地质封存能力。对丰城矿区主力B4煤层进行了不同温度条件下的等温吸附实验，研究了煤层对气体的吸附特征，采用9种不同吸附数学模型对CO2吸附实验数据进行拟合，检验了不同模型的拟合效果。结果表明：... 详细信息

煤体对气体的吸附特征决定了煤层的地质封存能力。对丰城矿区主力B4煤层进行了不同温度条件下的等温吸附实验，研究了煤层对气体的吸附特征，采用9种不同吸附数学模型对CO2吸附实验数据进行拟合，检验了不同模型的拟合效果。结果表明：丰城矿区B4煤层CH4、CO2等温吸附实验规律总体表现为压力正效应、温度负效应；煤层对CO2的吸附能力明显高于对CH4的吸附能力，二者最大吸附量的比值约为2.0;9种模型中，L模型、T模型、LF模型、EL模型的拟合效果最好，最适合表征煤层对CO2的吸附特征。

关键词：煤层气等温吸附吸附模型拟合效果丰城矿区

桑树枝和肉桂枝生物炭吸附及钝化土壤镉效果比较

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广东农业科学 2022年第3期49卷 96-105页

作者：黄玉芬杜毅王钰静周丽萍 Houssou Assa Albert 黄连喜魏岚刘忠珍广东省农业科学院农业资源与环境研究所广东广州510640 长春市双阳区生态环境监测站吉林长春130600 广州市南沙区农业农村服务中心广东广州511455 肇庆学院生命科学学院广东肇庆526040

【目的】探讨桑树枝和肉桂枝生物炭对水和土壤环境中镉(Cd)污染的修复效果,为实现木质农林废弃物的资源化利用和Cd污染环境修复提供理论依据。【方法】将桑树枝和肉桂枝置于400℃慢速热裂解2 h制备生物炭,采用等温吸附试验研究其吸附Cd... 详细信息

【目的】探讨桑树枝和肉桂枝生物炭对水和土壤环境中镉(Cd)污染的修复效果,为实现木质农林废弃物的资源化利用和Cd污染环境修复提供理论依据。【方法】将桑树枝和肉桂枝置于400℃慢速热裂解2 h制备生物炭,采用等温吸附试验研究其吸附Cd特征,通过盆栽试验检验其钝化土壤Cd以及阻止小白菜吸收富集Cd的作用效果。【结果】桑树枝生物炭(MB400)和肉桂枝生物炭(CB400)对Cd的吸附均可用Langmuir等温吸附模型进行拟合,最大吸附容量(Q0)分别达到4 305.61、442.77 mg/kg,MB400吸附Cd的能力较强,这可能与其pH值、灰分(Ash)、阳离子交换量(CEC)和有效磷(AP)含量较高有关。添加MB400可显著降低土壤中有效态镉(AvCd)含量,但CB400处理没有显著效果。添加3%的两种生物炭,小白菜生物量明显提高,Cd的生物富集因子(BCF值)从对照的5.95分别降至4.29(MB400)和4.85(CB400)。【结论】两种生物炭对Cd具有较强的吸附能力,能够钝化土壤Cd,阻止小白菜吸收富集,且桑树枝生物炭的效果更好。

关键词：桑树枝肉桂枝生物炭镉等温吸附小白菜