改性粘土矿物的制备及其对水体中二氯喹啉酸的吸附研究_丁春霞
不同改性黏土矿物吸附净化磷污染水体的性能比较
(a)模拟Ⅴ类水,P 0.4 mg L-1
(b)模拟劣Ⅴ类水,P 1.0 mg L-1
(a) In water quality of order Ⅴ, with P 0.4 mg L-1
(b) In water quality of less than order Ⅴ, with P 1.0 mg L-1
模拟Ⅴ类水和劣Ⅴ类水总磷浓度标准[21],称取磷 酸二氢钾(分析纯)配制 P 0.4 mg L-1 和 P 1.0 mg L-1 的磷标准溶液。准确称取上述试验材料 0.5 g 于 150 ml 三角瓶中,添加 50 ml 模拟磷污染溶液,重复 4 次, 恒温(200 r min-1,(25±1)℃)震荡 1 h,静置 23 h,4 500 r min-1 离心 8 min,过 0.22 μm 滤膜,钼蓝比色法 [21]测定滤液的磷浓度。 1.4 数据处理
近年来,随着人类活动程度的不断加剧和活动范 自江苏苏州。上述材料经 70℃烘干,过 100 目筛,依次
围的逐渐扩大,水体富营养化问题变得越来越严重。 编 号 为 AP、BN、KL。 X- 射 线 衍 射 分 析(X- ray
盐城工学院2010年学校持续资助的2009年校级科研立项项
XKY2009017
化生学院
赵卫红
日本沼虾卵黄蛋白原基因克隆及其分子调控机制研究
面上项目
2011.11
10000
XKY2009019
化生学院
冒爱荣
改性淀粉水处理絮凝剂的制备及性能研究
新人项目
2010.11
5000
XKY2009021
化生学院
石文艳
甲叉膦酸及羧酸共聚物缓蚀阻垢机理及性能的研究
新人项目
2010.11
5000
XKY2009024
纺服学院
张伟
壳聚糖季铵盐对桑蚕丝纤维改性工艺及结构研究
开放项目
2011.11
11000
XKY2009025
纺服学院
王春霞
水分对常压等离子体处理纺织材料的影响研究
面上项目
2011.11
10000
博士
XKY2009027
纺服学院
徐进
复合材料在风电装备叶片制造中的应用研究
新人项目
2010.11
5000
XKY2009050
土木学院
孙厚超
微型组合桩抗滑机理数值分析
新人项目
2010.11
5000
XKY2009051
基础部
吴兆丰
多功能稀土掺杂氧化锌薄膜的制备及物理特性研究
开放项目
2011.11
11000
XKY2009052
基础部
薛长峰
混合显隐溶剂模型中反应场计算的镜像方法研究
开放项目
2011.11
11000
XKY2009043
土木学院
李富荣
海相软土场地上桩基础地震反应特性及其抗震性能研究
高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)科学技术进步奖公
中国
有机废水处理用活 性 炭 原 位 再 生 工 艺 中国 及装置制备
一种给水污泥复合 填 料 的 制 造 方 法 及 中国 其填料床
一种碱改性凹凸棒 土 吸 附 剂 及 其 制 备 中国 方法
一种基于碳纳米管 有序排列的聚氯乙 烯超滤膜及其制备 方法与应用
一种利用脉冲电场 强化内压膜过滤的 装置和方法
3、华南理工大学:作为“985”高校,学校极为重视基础研究,为项目申请、实施提供 了学术条件;为本项目材料制备、表征提供了科研条件和物力、人力支持。同时,学校特别 关注教师科研成果的转化,经由学校产学研合作并依托广东省经济优势为项目技术的工程实 践提供了平台。
4、东华理工大学:支持本学校教师与中国矿业大学相关课题组进行了科研合作,参与了 多项纵向科研项目研究,并合作发表多篇高水平科研论文,合作申请、授权发明专利 5 项。
近年来,除用于高盐有机废水达标治理工程以外,本项目成果应用范围已拓展至金属废 物电化学资源化、煤的浆化除硫除铁、燃煤烟气同步脱硫脱硝以及 CO2 资源化利用等领域, 并显现了极强的竞争力;由此看出,研究成果不仅可为有机工业废水达标治理提供新方法、 新理论、新工艺、新技术,也可有效推动我国大气污染治理、固废资源化等环境保护相关学 科领域的技术进步。
南通科技 职业学院
辽宁省生 态环境保 护科技中
心
安徽乐农 环保科技 有限公司
徐州世润 德环保科 技有限公
司
中国矿业 大学
中国矿业 大学
中国矿业 大学
东华理工 大学
南通科技 职业学院
辽宁省生 态环境保 护科技中
心
安徽乐农 环保科技 有限公司
徐州世润 德环保科 技有限公
司Hale Waihona Puke 协助开展处理流程优化理论研究,有效拓展了
雨养区苹果园土壤理化性质和果实品质对CLP型抗旱塇土剂的响应
2024年1月灌溉排水学报第43卷第1期Jan.2024Journal of Irrigation and Drainage No.1Vol.4335文章编号:1672-3317(2024)01-0035-10雨养区苹果园土壤理化性质和果实品质对CLP 型抗旱塇土剂的响应安小娟1,2,郭志刚1,2,陈娜娜1,贾元元1,李玉涛3,邹亚丽1,2,呼丽萍1,2*(1.天水师范学院生物工程与技术学院,甘肃天水741000;2.甘肃省大樱桃技术创新中心,甘肃天水741000;3.甘肃农业大学园艺学院,兰州730000)摘要:【目的】研究CLP 型抗旱塇土剂对旱地苹果园土壤理化性质及果实品质的影响。
【方法】采用田间试验,使用交联聚丙烯酰胺(丙烯酰胺-丙烯酸钾共聚物(CL-PAM-K ,CLP ))抗旱塇土剂,共设置4个处理:CK (0g/株)、T1(150g/株)、T2(250g/株)和T3(350g/株)。
通过测定土壤含水率、土壤养分、果实外观品质和营养品质,综合评价各处理对土壤理化性状和果实品质的影响。
【结果】萌芽期T1处理0~20、20~40、40~60cm 土层土壤电导率分别下降了5.70%、10.82%、19.64%。
果实成熟期T1处理20~40、40~60cm 土层土壤含水率分别增加7.26%、39.12%,0~20、20~40、40~60cm 土层土壤pH 值分别下降了3.43%、1.38%、0.23%,果皮穿刺强度增加了16%。
250g/株抗旱塇土剂施用量提高了萌芽期0~20、20~40、40~60cm 土层土壤含水率和土壤速效氮量和0~20、40~60cm 土层速效钾量,350g/株抗旱塇土剂施用量提高了萌芽期和成熟期0~20、20~40、40~60cm 土层速效磷量;250g/株抗旱塇土剂施用量增加了苹果果实可溶性蛋白和总酚量。
【结论】350g/株抗旱塇土剂施用量为改善旱地苹果园土壤理化性质和提高果实品质的最佳保水剂施用量。
2020年江苏省科学技术奖提名项目公示内容
2020年江苏省科学技术奖提名项目公示内容-、项目名称:微生物矿化技术及在上木与环境工程中应用二、提名单位/专家:江苏省教冇厅三、完成人排序及其贡献:1.钱春香:主持项目整体技术创新,对创新点1、2、3均有主要贡献,创建了微生物矿化的工程应用基础,研发了环境治理和建设工程自防护微生物矿化技术,获得与该项目相关的授权发明专利23项,制泄产品标准6项,协助成果产业化和应用。
投入的工作量占本人工作总量的70%以上。
2•詹其伟:参与项目技术研发与成果推广应用,对创新点1、2、3有重要贡献。
研发了微生物功能组分生产方法及自修复混凝上和微生物矿化沙上的规模化应用技术,协助开展项目成果提炼。
获授权发明专利4项,制左产品标准1项,发表学术论文15篇,获成果鉴左。
投入的工作量占本人工作总量的100%。
3.荣辉:参与项目技术研发,对创新点1、2、3有重要贡献。
揭示了微生物矿化机理、影响因素及规律,参与研发了沙上固化技术和裂缝自修复技术。
获得与该项目相关的授权发明专利10项,发表学术论文14篇,获成果鉴泄。
投入的工作量占本人工作总量的100%。
4.熊吉如:与东南大学共同开展结构性能与装饰功能一体化装配式建筑部品研发,开发了大型3D 打印制模技术,获授权发明专利1项,将项目成果推向工业化生产与推广应用,对创新点3有重要贡献,获教育部科技成果鉴泄。
投入的工作量占本人工作总量的50%以上。
5.郑春扬:与东南大学共同立项开展抗泛碱淸水混凝土制备技术、功能组分、淸水混凝上脱模剂、抗泥型聚竣酸减水剂等研究,对创新点3有贡献,获授权发明专利5项,编制了产品标准1项。
将成果推向工业化生产与工程应用。
投入的工作量占本人工作总疑的50%以上。
6.巫.亚明:与东南大学长期合作并共同立项研究预制装饰水泥基材料和现浇淸水混凝上制备技术及相应化学外加剂,开展微生物功能组分与外加剂的相容性研究,并推进抗泛碱水泥基材料的生产和应用,对创新点3有贡献。
改性黏土的制备及吸附Zn_2_的研究_王海宁
随着矿山开采、金属冶炼、化工加工等生产活动的日益增多,含金属离子废水的排放量在不断增加,且进入生态系统,这不仅造成严重的环境污染,危及人类生命安全,而且造成一定的资源浪费.目前,国内外处理重金属废水主要是物化法中的吸附法,该方法对重金属的去除率较高,但常用的活性炭等吸附材料,虽使用范围广,吸附能力较强,但应用成本较高.为此,许多研究者在寻求廉改性黏土的制备及吸附Zn2+的研究王海宁,潘方明,肖前斌(江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000)摘要:实验室对富镁纤维状硅酸盐黏土进行酸改性和钾盐活化处理,并与聚合羟基铁离子进行聚合反应,制备了一种新型黏土复合絮凝剂.对重金属离子Zn 2+的吸附性能试验结果表明:pH 值对复合絮凝剂吸附Zn 2+影响很大,当pH<2时,Zn 2+去除率只有20%左右,当pH>6时,Zn 2+去除率达到95%;初始浓度对Zn 2+的去除率影响较大,去除率随着初始浓度的上升而下降;而温度、絮凝剂投加量对Zn 2+去除率影响相对较小.改性后黏土矿物对Zn 2+有较强的去除能力,常温下,当pH 为6~8、投加量为0.3g 、500r/min 转速条件下快速搅拌5min 、100r/min 转速条件下慢速搅拌10min 、静置60min 时,Zn 2+的去除率可达95%,该方法工艺简单且无二次污染.关键词:黏土;复合絮凝剂;聚合羟基铁;制备中图分类号:TF 111.3文献标志码:AFabrication of modified clay and its Zn 2+adsorptionWANG Hai-ning,PAN Fang-ming,XIAO Qian-bin(School of Resources and Environment Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China)Abstract:A novel compound flocculants was prepared by conducting polymerization reaction with the polymerization of hydroxy -Fe after acid modification and potassium activation processing of magnesium -rich fibrous silicate clay.The results of adsorption performance test of Zn 2+showed that the adsorption abilities were obviously affected by pH value of solution.The removal rate of Zn 2+is about 20%when pH<2.It reaches 95%when pH>6.The removal rate of Zn 2+declines with rising initial concentration.Temperature and amount of sorbent affects little on the removal rate.The clay mineral has stronger ability on Zn 2+removal after modification.Under room temperature,when pH value was within the range of 6~8with 0.3g dosage,stirred 5min when the stirring frequency was 500r/min,then stirred 10min when the stirring frequency was 100r/min,the removal rates of Zn 2+were up to 95%after 60min holding.The method was simple without secondary pollution.Key words:clay;compound flocculant;polymerization hydroxyl-iron;preparation文章编号:1674-9669(2012)05-0030-04收稿日期:2012-07-07作者简介:王海宁(1965-),男,博士,教授,主要从事环境理论及工程等方向研究,E-mail :whnyyy@.有色金属科学与工程第3卷第5期2012年10月Vol.3,No.5Oct.2012Nonferrous Metals Science and Engineering价、高性能的新型吸附剂材料.黏土矿物以其种类繁多、储量丰富、价格低廉、效果好,对环境无害等优点已成为国内外研究处理重金属废水的热点[1-12].因此,以某种黏土矿物为主要原料,制备处理重金属废水的复合絮凝剂具有重要意义.1复合絮凝剂的制备1.1实验材料实验用黏土原矿未经选矿富集处理,品位比较低,其中含有大量滑石、方解石等.X-荧光分析结果显示该黏土原矿Al2O3含量较高,Al3+代替Mg2+较多,使得黏土矿物结构中镁氧八面体的畸变程度加大,形成颗粒细小的黏土状[13].1.2主要试剂试验试剂主要有:硫酸、盐酸、磷酸、氯化钠、三氯化铁、铬黑T(C20H12N3NaO7S)、硫酸镁、硅酸钠、甲基红(C15H15N3O2)、乙醇、碳酸钙、氯化锌、氨水、钙指示剂等,均为分析纯.1.3主要试验仪器试验仪器主要有:X-LAB2000X荧光光谱仪、XL30W/TMP扫描电镜仪、UNICO721可见分光光度计、PP-20E pH计、HH-2恒温水浴锅、202-3-S 电热恒温干燥箱、HJ-6多头磁力加热搅拌器等.1.4改性黏土的制备1.4.1黏土提纯将经粉碎、过筛初步除杂的黏土在固液比为1∶20的条件下用水化解[14],加入一定量的分散剂,间歇搅拌18~24h,静置沉淀,以除去夹杂在黏土纤维束中的滑石、方解石等杂质.静置一段时间后,将上层悬浮液抽滤,用蒸馏水洗涤3次,最后,将洗涤后黏土矿物置于140℃烘箱中干燥12h,取出后经粉碎研磨,即得提纯黏土.1.4.2酸改性试验以酸浓度、处理温度、固液比,酸化处理时间为影响因素,以脱镁率为目的函数进行酸活化正交试验[15].由对正交实验结果的极差R分析可知,影响黏土原矿活化效果由大到小的次序是:处理温度、酸浓度、固液比、活化时间,采用硫酸活化时,在活化酸浓度15%,活化时间12h,活化温度60℃,固液比为1∶20的条件下,制备的活化黏土处理效果最好.1.4.3钾盐活化将500℃条件下焙烧的酸改性的黏土用过饱和氯化钾溶液在80℃恒温水浴锅中处理(固液比1∶20)3次,每次处理2h,让其充分交换后,用去离子水反复洗涤,干燥即得氯化钾活化黏土.1.5复合絮凝剂的制备实验室采用正交实验和单因素试验方法,确定了影响絮凝剂聚合效果的因素和次序为FeCl3浓度、钾活化黏土/改性液体积比、合成温度、合成时间,最佳制备条件为:FeCl3浓度为0.1~0.2mol/L,钾活化黏土/改性液的固液比为1∶20,反应温度为25~30℃,聚合时间6~10h.制备方法:称取一定量FeCl3·6H2O 于装有100mL蒸馏水的烧杯中,并加蒸馏水稀释到200mL,快速搅拌,同时分批缓慢加入0.25mol/L的氢氧化钠,控制OH/Fe的摩尔比为2.0,并在25~30℃下熟化一定的时间,得到聚合羟基铁改性液.称取一定量钾盐活化后黏土加蒸馏水配成5%悬浊液,置于加热的多头磁力搅拌器上搅拌,同时加入一定比例的改性液,搅拌1h后放入恒温摇床中充分反应.将处理后的溶液抽滤,用蒸馏水反复洗涤后,在100℃左右烘干,研磨、过筛,即得到复合絮凝剂.1.6实验方法称取0.3g复合絮凝剂置于锥形瓶中,取100mL 浓度为100mg/L Zn2+废水加入,调节pH为6.0,室温下,用智能型混凝搅拌机在500r/min转速下快速5min,再在100r/min转速下搅拌10min,根据实验改变含Zn2+废水的初始浓度、pH值、温度、搅拌速度以及复合絮凝剂的投加量等条件,分别进行吸附实验,静置60min后取上清液,测Zn2+含量.2性能试验与讨论2.1pH值对Zn2+去除率的影响固定投加量、初始浓度、温度、搅拌速度等条件,调整不同的pH值进行吸附实验,试验结果如图1所示.由图1可知,当pH值从2增加到4时,曲线几乎呈直线上升的趋势;当pH值达到5以上时,曲线趋向平稳.可见,随着pH值的增加,去除Zn2+的效果逐步增强,因为pH值低时,溶液中H+浓度较大,H+与Zn2+竞争吸附,降低了吸附Zn2+的效果,随着pH值的上升,絮凝剂表面羟基的质子转移加快,pH值达到6~8时,Zn2+去除率达到95%以上.因此,依据国家允许排放废水的pH值标准,可取pH值为6~8.王海宁,等:改性黏土的制备及吸附Zn2+的研究第3卷第5期31图1溶液pH 值对Zn 2+去除率的影响2.2温度对去除锌离子能力的影响固定投加量、初始浓度、pH 值、搅拌速度等条件,调整不同的温度进行吸附实验,试验结果如图2所示.从图2可知,在10~30℃范围内,Zn 2+的去除率上升很快;但是,当温度高于30℃以后,去除率的变化幅度较小.考虑实际应用并结合试验结果分析可知,室温条件下就能达到比较高的去除率,所以一般不对重金属废水的温度加以控制,以节约成本.因此,本试验均在室温条件下进行.2.3搅拌速度对去除锌离子能力的影响固定投加量、初始浓度、pH 值、温度等条件,调整不同的搅拌速度进行吸附实验,试验结果如图3所示.由图3可知,搅拌速度低于300r/min 时,去除率不是很高,但是曲线总体呈现上升趋势;当搅拌速度在300~600r/min 时,去除率可达96%以上;当搅拌速度大于600r/min 时,曲线下降,去除率降低.可见,搅拌强度对絮凝效果的影响较显著.搅拌速度太慢,处理溶液与絮凝剂之间混合不均匀,导致反应不完全,不利于絮凝剂的分散和絮团的形成,影响Zn 2+的去除;而搅拌速度过快,则会破坏已成形的絮团,降低絮凝效果.2.4含Zn 2+废水初始浓度对去除锌离子能力的影响固定投加量、搅拌速度、pH 值、温度等条件,调整不同的初始浓度进行吸附实验,试验结果如图4所示.从图4可知,当初始浓度小于100mg/L 时,随着含Zn 2+废水初始浓度的升高,去除率保持在较高水平,且变化幅度较小,但当初始浓度超过100mg/L 后,随着初始浓度的增加,去除率快速下降.可见,去除率与含Zn 2+废水的初始浓度有着较大的关系,本试验取含Zn 2+废水初始浓度为100mg/L.图3搅拌速度对Zn 2+去除率的影响锌离子的去除率/%90705030101357911pH 值图2温度对Zn 2+去除率的影响锌离子的去除率/%999795939189878520406080100温度/℃锌离子的去除率/%999795939189870100200300400500600700800900搅拌强度/(r ·min -1)图4浓度对Zn 2+去除率的影响锌离子的去除率/%1009590858075706560050100150200250300350处理前废水浓度/(mg ·L -1)有色金属科学与工程2012年10月32图5絮凝剂投加量对Zn 2+去除率的影响锌离子的去除率/%100908070605000.10.20.30.40.50.60.7投加量/g2.5复合絮凝剂投加量对去除锌离子能力的影响固定初始浓度、搅拌速度、pH 值、温度等条件,调整不同的投加量进行吸附实验,试验结果如图5所示.由图5可知,当复合絮凝剂的投加量从0.1g 增加到0.3g 时,曲线急剧上升,即Zn 2+去除率有很大提高,去除率达到95%以上.当用量达到0.3g 以后,再继续增加复合絮凝剂的用量,去除率变化幅度不大.絮凝剂投加量过大,絮凝剂自身之间会互相干扰,影响最终絮凝效果.3机理分析黏土矿物经提纯活化和酸改性处理后,一方面清除了黏土原矿层间以及孔道中的部分碳酸盐杂质,溶解了黏土原矿中的部分金属化合物;另一方面扩大了黏土矿物的孔道截面,小孔径数目减少,中孔数量增多,部分内部孔道连通,使得比表面积增大,因此黏土外表面破键,碱性下降,表面酸性增加,形成更多吸附位,同时更多的表面酸性羟基暴露,并与Zn 2+形成稳定的以羟基或水分子为配位体、Zn 2+为中心配离子[16],达到除去Zn 2+离子的效果,其主要吸附作用机制是表面络合吸附和离子交换吸附,但以离子交换为主[17].另外由于制得的复合絮凝剂具有大的比表面积,因此固相表面负电荷与Zn 2+之间还存在静电吸引力.4结论(1)经提纯、硫酸改性处理后的黏土原矿,在扫描电镜下可见其结构发生了明显变化,小孔径数量减少,中孔径数量增多,空隙率大幅度增加,比表面积增大,吸附性增强.(2)在常温下,用制备的酸改性黏土、钾盐活化黏土和复合絮凝剂分别处理100mL 浓度为100mg/L 、pH 值为6的Zn 2+废水,当投加量为0.3g其他条件相同的情况下,对Zn 2+的去除率分别约为60%、72%、95%.(3)处理实际含Zn 2+废水时,应考虑不同重金属离子之间相互作用及相互干扰等影响因素.参考文献:[1]李艳梅,任晓莉,杜云云,等.粘土矿物吸附重金属的研究[J].天津农业科学,2011,17(2):34-37.[2]李春玲,岳钦艳,李颖,等.锌(Ⅱ)、镉(Ⅱ)在伊利石上的吸附及解吸特征研究[J].山东大学学报:理学版,2009,44(11):6-11.[3]罗道成,易平贵,陈安国.改性海泡石对废水中Pb 2+、Hg 2+、Cd 2+吸附性能的研究[J].水处理技术,2003,29(2):89-91.[4]徐应明,梁学峰,孙国红,等.海泡石表面化学特性及其对重金属Pb 2+、Cd 2+、Cu 2+吸附机理研究[J].农业环境科学学报,2009,28(10):2057-2063.[5]Brigatti M F,Medici L,Poppi L.Sepiolite and industrialwastewater purification:removal of Zn 2+and Pb 2+from aqueous solutions[J].Applied Clay Science,1996,11:43-54.[6]Brigattl M F ,Lugli C ,Poppl L .Kinetics of heavy-metal removaland recovery in sepiolite[J].Applied Clay Science,2000,16(1/2):45-57.[7]刘玉芬,蒋民乐,錡华,等.酸、热联合改性海泡石处理多金废水[J].广州化工,2011,39(28):137-139.[8]Slavica L,Ivona J,Dusan J.Adsorption of Pb 2+、Cd 2+and Sr 2+ions onto natural and acid-activated sepiolites[J].Applied Clay Science,2007,37(1):47-57.[9]Kara M,Yuzer H,Sabah E,et al.Adsorption of cobalt fromaqueous solution onto sepiolite[J].Water Research ,2003,37:224-232.[10]Bektas N,Akman B,Agim A,et al.Kinetic and equilibriumstudies in removing lead ions from aqueous solutions by natural sepiolite[J].Journal of Hazardous Materials,2004,B112:115-122.[11]胡振琪,杨秀红,离爱林.粘士矿物对重金属镉的吸附研究[J].金属矿山,2004(6):53-55.[12]石太宏,贾世国,陈颖,等.改性天然矿物吸附废水中重金属离子的研究进展[J].水处理技术,2009,35(4):18-23.[13]王鸿禧.海泡石粘土[C ]//张培元.中国工业矿物和岩石.北京:地质出版社,1989:271-291.[14]冯秀娟.新型高分子复合絮凝剂的制备及应用研究[D].云南:昆明理工大学,2005.[15]郭小芳.改性粘土矿物在重金属废水处理中的应用研究[D].湖南:湖南大学,2006.[16]胡忠于,罗道成,易平贵,等.改性海泡石对电镀废水中Pb 2+、Cu 2+、Cd 2+的吸附[J].材料保护,2002,35(5):45-47.[17]杨飞华,王肇嘉.粘土矿物在环境治理中的应用[J].矿产保护与利用,2005,10(5):21-24.王海宁,等:改性黏土的制备及吸附Zn 2+的研究第3卷第5期33。
一种高效去除水体中二氯喹啉酸污染物的方法[发明专利]
专利名称:一种高效去除水体中二氯喹啉酸污染物的方法专利类型:发明专利
发明人:杨丽华,曾新颜,龚道新,罗海峰,蒋方舟,雷爽,肖灿玲申请号:CN201811123997.4
申请日:20180926
公开号:CN109133247A
公开日:
20190104
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种高效去除水体中二氯喹啉酸污染物的方法,其通过将TiO/SiO‑香蕉皮生物炭复合吸附材料投加到含有二氯喹啉酸的待处理水体中进行振荡吸附,达到吸附平衡后,外加可见光辐照待处理水体以进行光催化反应,在光催化处理下将待处理水体中二氯喹啉酸降解,完成对二氯喹啉酸的去除。
本发明方法吸附容量大,去除率高,处理工艺简单且易于操作,吸附与光催化降解协同作用,效果显著且稳定,环保无二次污染,是一种简单有效、成本低廉,可使香蕉皮废弃物变废为宝,实现香蕉皮资源化利用的修复二氯喹啉酸污染水体的方法。
申请人:湖南农业大学
地址:410128 湖南省长沙市芙蓉区东湖农大路1号
国籍:CN
代理机构:长沙正奇专利事务所有限责任公司
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TiCl4改性钠基膨润土的制备及其对U(Ⅵ)和Th(Ⅳ)的吸附性能研究
TH.改性钠基膨润土的制备及其对U(")和Th( # )的吸附性能研究*第一作者:熊小红,男,1991年生,硕士研究生,主要从事黏土功能化及放射性核素的吸附研究」通讯作者#*科技部国际合作项目(No.2015DFR61020);江西省重点研发计划项目(No.20161BBH80052) #熊小红】周 盈* 毛庆云*周佳玮】 袁雅虹】 罗太安】耿彦霞*陈泉水】$(1东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌330013;2.东华理工大学核科学与工程学院,江西南昌330013)摘要 采用阳离子插层法制备了 TiCl 改性的钠基膨润土(Ti-Na-bent),并研究了Ti-Na-bent 对U(-)和Th(*)的吸附性能#扫描电镜(SEM)和X 射线粉末衍射(XRD)表征结果显示,钛以粒状非晶态的形式存在于钠基膨润土 (Na-bent)的表面或层间#吸附实验结果表明,当温度为298 K,吸附剂用量为10 mg,U(-)、Th(*)初始质量浓度为500 mg/L,pH 分别为5.0(.5,反应时间为2 h 时,Ti-Na-bent 对U(-)和Th(* )的最大吸附量分别为336.25(31.62 mg/g ,比改性前分别提高了 1.67倍、70%。
吸附U(-)和Th(*)的过程符合Freundlich 模型和准二级动力学模型,属于吸热、熵增的自发过程,吸附机理主要为UO 2+、Th 4+、)(UO 2)n (OH )2& 1*+ (Th(OH )2]2+与Na-bent 上可交换的阳离子和Ti(OH )上的氢之间的离子交换# Ti-Na-bent 对U(-)、Th(IV )的吸附容量高、稳定性好,有望用于处理含U (M).Th(IV )的放射性废水和用作高放废物地质处置库缓冲/回填材料#关键词 TiCl 钠基膨润土 U(-) Th(*)吸附DO#10.15985/ki.1001-3865.2019.04.014Preparation of TC. modified sodium bentonite and its adsorption capacity for U(") and Th(#) XIONGXiaohong 1 ,ZHOU Ying 2 ,MAO Qingyun 2 , ZHOU Jiaxvei , YUAN Yahong 1 ,LUO Taian 1 , GENG Yanxia 2, , CHENQuanshui 1. (.S c h o ol of Biology , Chemistry and Material Science , East China University of Technology , NanchangJiangxi 330013 ; 2. School of Nuclear Science and Engineering , East China University of Technology , Nanchang Jiangxi 330013)Abstract : TiCl modified sodium bentonite (Ti-Na-bent) was prepared by cationic intercalation for efficientadsorption of U( — ) and Th(* ). Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray powder diffraction (XRD) resultsshowAd that titaniumAxistAd in thAform of granular and amorphous statAon thAsurfacAor thAintArlayAr of sodium bentonite (Na-bent ). Adsorption experiment results showed that at 298 K, the amount of adsorbent was 10 mg, theinitial concentration of UCVI ) and Th(* ) was 500 mg/L, the pH was 5.0,2.5 , and the reaction t i m e was 2 h,the maximum adsorption capacity of UCVI ) and Th(* ) by Ti-Na-bent was 336.25 and 231.62 mg/g ,respectively , whichwas1.67 imes and 70% higherFhanFhaFbefore modificaFion.The adsorp ion process fi F ed we l wiFhFhe Freundlich modelandpseudo-second-ordermodeli demonsFraFedFhaFFhe adsorp ion was a sponFaneous processFhaFwas endoFhermic and entropic. The adsorption mechanism was mainly ion exchange between UO 2+ , Th 4+, [(UO2 )”(OH )” 1 *+ ,)Th (OH )2*2+ andexchangeablecationson Na-bentandthe H onthe Ti (OH )4. Ti-Na-bent had high adsorption capacity for U( —) and Th(*) and good stability , it could be used for the treatment of radioactive waste water containingUCVI) and Th(*) ,and be used as buffer/backfill material for geological disposal of high level radioactive waste.Keywords : TiCl ; sodium bentonite; UCVI ) ; Th(*); adsorption为了解决传统火电造成的空气污染问题,我国 正在大力发展核电,铀矿资源是发展核电的前提条件之一。
一种二氯喹啉酸氧化合成工艺[发明专利]
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101337929A [43]公开日2009年1月7日[21]申请号200810062369.X [22]申请日2008.05.13[21]申请号200810062369.X[71]申请人浙江新安化工集团股份有限公司地址311600浙江省建德市新安东路555号浙江新安化工集团股份有限公司技术中心[72]发明人王伟 周曙光 吴建年 杨旭 [74]专利代理机构杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)代理人胡根良[51]Int.CI.C07D 215/48 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 5 页[54]发明名称一种二氯喹啉酸氧化合成工艺[57]摘要本发明提供一种用于二氯喹啉酸合成工艺的氧化剂,能有效地改进目前工艺存在的氧化工序时间长,产能受限,以及产生废酸不易处理的问题。
所述的氧化剂是指:氯、溴、碘的含氧酸及其盐类与过氧化氢。
本发明还提供了一种利用所述的新氧化剂合成二氯喹啉酸氧化合成工艺的新方法。
200810062369.X权 利 要 求 书第1/2页 1、一种二氯喹啉酸氧化合成的方法,包括以苯胺和甘油为主要原料,经缩合、氯化、氧化水解三步合成的工艺路线,其特征在于氧化步骤中采用的氧化剂是氯、溴、碘的含氧酸或其盐类和/或过氧化氢。
2、根据权利要求1所述的方法,其中所述氧化剂是高氯酸、氯酸、亚氯酸、次氯酸、高溴酸、次溴酸、高碘酸、次碘酸或其碱金属盐和/或过氧化氢。
3、根据权利要求1或2所述的方法,其中氧化步骤包括将7-氯-8-甲基喹啉的氯化物、水和硫酸混合物,在搅拌条件下,加入所述氧化剂的水溶液进行反应,控制反应温度为60-150℃,控制反应时间在0.5h-10h。
4、根据权利要求3所述的方法,其中反应温度为90-130℃,反应时间1.5h-6.0h。
5、根据权利要求3所述的方法,进一步包括所述氧化反应完成后,降温至40-100℃,加甲苯萃取,静止分层,将下层料液分入水中析出,过滤,洗涤至PH 4.0~6.0,得二氯喹啉酸湿品。
一种再生吸附材料及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种再生吸附材料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:丁睿,李艳娟,孔庆玲,严春婷
申请号:CN202010589114.X
申请日:20200624
公开号:CN111804273A
公开日:
20201023
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种再生吸附材料及其制备方法,属于制备环保材料的技术领域,制备方法包括以下步骤:将剩余活性污泥制得的活性泥吸附材料置于水体中,对水体中藻类及其污染物进行吸附,得到沉淀,再对沉淀物进行分离,分离得到的沉淀物依次经过干化处理、炭化处理、水蒸气活化处理制得再生复合吸附材料。
本发明制得再生复合吸附材料因有机质含量显著提高,炭化后的再生复合吸附材料为多组分物相,具有多成型孔隙,孔径结构和比表面积有了显著的提高,使得吸附效果更佳,且便于废物再利用。
申请人:安徽百和环保科技有限公司
地址:230000 安徽省合肥市高新区望江西路800号创新产业园A3楼409
国籍:CN
代理机构:合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:王挺
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211056332_TiO2-SiO2改性香蕉皮生物炭对水中二氯喹啉酸吸附性能研究
卿朝霞,付敬,袁林,等.TiO 2-SiO 2改性香蕉皮生物炭对水中二氯喹啉酸吸附性能研究[J].农业环境科学学报,2023,42(3):632-640.QING Z X,FU J,YUAN L,et al.A study on the adsorption of quinclorac in water using TiO 2-SiO 2modified banana peel biochar[J].Journal of Agro-Environment Science ,2023,42(3):632-640.TiO 2-SiO 2改性香蕉皮生物炭对水中二氯喹啉酸吸附性能研究卿朝霞1,2,付敬1,袁林1,曾新颜1,魏维科1,2,杨丽华1,2*(1.湖南农业大学资源环境学院,长沙410128;2.湖南农业大学农业环境保护研究所,长沙410128)A study on the adsorption of quinclorac in water using TiO 2-SiO 2modified banana peel biocharQING Zhaoxia 1,2,FU Jing 1,YUAN Lin 1,ZENG Xinyan 1,WEI Weike 1,2,YANG Lihua 1,2*(1.College of Resources and Environment,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China; 2.Institute of Agricultural Environmental Protection,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China )Abstract :To find an effective method of removing quinclorac (QNC )from polluted water,TiO 2-SiO 2modified banana peel biochar (Ti-Si-BC )was prepared from banana peel (agricultural waste )and modified using phosphoric acid,TiO 2,and SiO 2.Scanning electron microscopy(SEM ),X -ray diffraction (XRD ),fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR ),specific surface area method (BET ),and elemental analysis (EDS )were used to characterize the physical and chemical properties of the modified and pristine biochar.The adsorption mechanism of Ti-Si-BC on QNC and the effects of contact time,initial concentration of QNC,temperature,and amount of adsorbent on the adsorption effect were studied.The results showed that the synergistic modification of phosphoric acid,TiO 2,and SiO 2significantly increased the specific surface area and adsorption sites of biochar.When the initial concentration of QNC was 60mg·L -1,the adsorptionrate of Ti-Si-BC on QNC was 2.5times that of natural banana peel biochar (BC ).The adsorption kinetics of QNC on Ti-Si-BC was more in line with the quasi-second-order kinetic adsorption model,which included physical adsorption on the surface and internal chemical diffusion.The isothermal adsorption process was more consistent with Freundlich model,which is a heterogeneous multilayer adsorption.Thermodynamic results showed that the adsorption of QNC on Ti-Si-BC was a spontaneous and endothermic reaction.Void filling,收稿日期:2022-07-28录用日期:2022-11-18作者简介:卿朝霞(1999—),女,湖南娄底人,硕士研究生,研究方向为水体污染修复。
CTAB改性Cu-BTC材料的合成及其吸附分离二甲苯异构体的性能
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期CTAB 改性Cu-BTC 材料的合成及其吸附分离二甲苯异构体的性能陈乐,种海玲,张致慧,何明阳,陈群(常州大学石油化工学院,江苏省绿色催化与技术重点实验室,江苏 常州 213164)摘要:通过水热法合成Cu-BTC 晶体的过程中添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB ),通过调节CTAB 的添加量对吸附材料的形貌和孔结构进行改性,改性后的Cu-BTC 材料与原Cu-BTC 相比,其对对二甲苯(PX )的静态吸附量明显提高,且高于间二甲苯(MX )和邻二甲苯(OX ),从而提高了异构体的吸附选择性。
研究了二甲苯异构体在Cu-BTC-CTAB 材料上的静态吸附性能和吸附动力学性能。
在298K 、318K 和338K 温度下进行了一系列二甲苯有机蒸气吸附平衡实验,得到了静态吸附速率曲线和吸附等温线。
改性材料中CTAB 添加量为0.08%的Cu-BTC-CTAB 样品对PX 的吸附量和选择性最优。
动力学研究表明,二甲苯异构体在Cu-BTC-CTAB 上的吸附过程可以用一级动力学模型来描述。
关键词:Cu-BTC ;CTAB 改性;吸附分离;二甲苯异构体中图分类号:TQ424;O6-339 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)01-0455-10Synthesis of Cu-BTC modified by CTAB and its adsorption andseparation of xylene isomersCHEN Le ,CHONG Hailing ,ZHANG Zhihui ,HE Mingyang ,CHEN Qun(Laboratory of Green Catalysis and Technology of Jiangsu Province, College of Petrochemical Engineering,Changzhou University, Changzhou 213164, Jiangsu, China)Abstract: In this work, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) was added in the process of hydrothermal synthesis of Cu-BTC crystal, and the morphology and pore structure of the adsorbed material were modified by adjusting the addition amount of CTAB. Compared with the original Cu-BTC, the static adsorption capacity of the modified Cu-BTC material was significantly increased. It was higher than m -xylene (MX) and o -xylene (OX), which improved the adsorption selectivity of isomers. The static and kinetic properties of xylene isomers on Cu-BTC-CTAB adsorbent were systematically studied. A series of adsorption equilibrium experiments on xylene organic vapor were conducted at 298K, 318K and 338K, and the static adsorption rate curves and adsorption isotherms were obtained. In the modified material, the adsorption capacity and selectivity of PX in Cu-BTC-CTAB sample with 0.08% CTAB werethe best. Kinetic studies showed that the adsorption of xylene isomers on Cu-BTC-CTAB could be described by a pseudo-first-order kinetic model.Keywords: Cu-BTC; CTAB modification; adsorption separation; xylene isomers研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0226收稿日期:2023-02-20;修改稿日期:2023-05-09。
改性橘子皮粉末对水体中Cr(Ⅵ)的吸附研究
改性橘子皮粉末对水体中Cr(Ⅵ)的吸附研究
于会娟;佟树丽;权泓;张英杰
【期刊名称】《环境保护与循环经济》
【年(卷),期】2022(42)7
【摘要】以高锰酸钾和橘子皮粉末为原材料,制备出改性后的橘子皮粉末,以Cr(Ⅵ)为污染物,研究了改性橘子皮粉末对Cr(Ⅵ)的降解性能,结果显示,相比于未处理的橘子皮粉末,处理后的橘子皮粉末对Cr(Ⅵ)的降解能力显著增强。
在改性后橘子皮粉末投加量为2 g、溶液浓度为10 mg/L、pH为2的条件下,该材料对Cr(Ⅵ)的降解性能最优,降解率高达97.9%。
通过朗缪尔(Langmui)和弗兰德里希(Freundlich)两种等温吸附模型模拟实验数据来探讨改性橘子皮对Cr(Ⅵ)的吸附机理,结果表明,改性后的橘子皮粉末对Cr(Ⅵ)的吸附更适合于Langmuir模型。
【总页数】4页(P23-26)
【作者】于会娟;佟树丽;权泓;张英杰
【作者单位】大理大学农学与生物科学学院;云南省高校微生物生态修复技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X52
【相关文献】
1.以橘子皮为原料制备生物质炭及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究
2.以橘子皮为原料制备生物质炭及其对Cr(VI)的吸附性能研究
Ts 改性及水体中 Cr(VI)离子
的吸附性能研究4.柠檬酸改性橘子皮去除水中铬Cr(Ⅵ)的研究5.改性橘子皮对铜、铅和锌的吸附特性及吸附机制
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低分子量有机酸对粘土矿物吸附二氯喹啉酸的影响
低分子量有机酸对粘土矿物吸附二氯喹啉酸的影响杨丽华;龚道新;袁雅洁;肖浩;周健;孟磊;陈宣宇;丁春霞【期刊名称】《农药学学报》【年(卷),期】2013(15)3【摘要】采用批量平衡法,研究了6种低分子量有机酸(柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、草酸和丁二酸)对3种粘土矿物(高岭土、蒙脱石、凹凸棒石)吸附二氯喹啉酸的影响。
结果表明:当低分子量有机酸存在时,供试3种粘土矿物对二氯喹啉酸的吸附过程可用Linear和Freundlich吸附等温方程描述,且Freundlich方程的拟合效果更好。
供试6种有机酸对二氯喹啉酸在高岭土中吸附量的影响程度从低到高依次为苹果酸<柠檬酸<草酸<乙酸<酒石酸<丁二酸,在蒙脱石中的顺序为乙酸<草酸<苹果酸<丁二酸<酒石酸<柠檬酸,在凹凸棒石中的顺序为乙酸<丁二酸<草酸<苹果酸<酒石酸<柠檬酸。
不同浓度低分子量有机酸对3种供试粘土矿物吸附二氯喹啉酸均能产生显著的影响,但影响程度因粘土矿物和有机酸种类的不同而有较大差异。
【总页数】8页(P323-330)【关键词】低分子量有机酸;高岭土;蒙脱石;凹凸棒石;吸附;二氯喹啉酸【作者】杨丽华;龚道新;袁雅洁;肖浩;周健;孟磊;陈宣宇;丁春霞【作者单位】湖南农业大学资源环境学院;湖南农业大学农业环境保护研究所;湖南农业大学理学院【正文语种】中文【中图分类】S482.4;X592【相关文献】1.几种低分子量有机酸、磷酸对土壤胶体和矿物吸附酸性磷酸酶的影响 [J], 赵振华;黄巧云;陈雯莉;李学垣2.低分子量有机酸对胶体矿物吸附酸性磷酸酶和牛血清白蛋白的影响Ⅰ.乙酸的影响 [J], 赵振华;黄巧云;李学垣;郭学军3.小分子有机酸在粘土矿物吸附污染物中的应用研究进展 [J], 肖纯;易富豪;黎素;谢春生4.低分子量有机酸对赤铁矿吸附二氯喹啉酸的影响及机理 [J], 杨丽华;龚道新;袁雅洁;周健;肖浩5.低分子量有机酸对二氯喹啉酸在土壤中吸附-解吸的影响 [J], 杨丽华;龚道新;周健;袁雅洁;肖浩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铜改性纳米零价铁的制备及其在去除2,4-二氯苯酚废水中的应用
铜改性纳米零价铁的制备及其在去除2,4-二氯苯酚废水中的应用秦鸿娟;杨少聪;李萍萍;李良玉;赵悦;王振【期刊名称】《齐鲁工业大学学报》【年(卷),期】2022(36)6【摘要】采用液相化学还原法合成了S_(0.5)-Cu-nZVI@B纳米复合材料,并用作吸附剂和光催化剂去除水溶液中的2,4-二氯苯酚。
通过XRD、SEM、TEM和UV-vis DRS对S_(0.5)-Cu-nZVI@B进行表征。
研究了不同初始pH和H_(2)O_(2)剂量对降解2,4-DCP的影响。
结果表明S_(0.5)-Cu-nZVI@B对有机污染物表现出优异的光催化降解活性,在pH 4.0条件下可获得最佳去除效率,S_(0.5)-Cu-nZVI@B的用量为2.0 g·L^(-1)。
Cu_(2)S的改性可以有效地增强光吸收,抑制光生电子-空穴对的复合。
S_(0.5)-Cu-nZVI@B纳米复合材料在有机污染废水的处理中有着广泛的应用。
【总页数】6页(P38-43)【作者】秦鸿娟;杨少聪;李萍萍;李良玉;赵悦;王振【作者单位】齐鲁工业大学(山东省科学院)环境科学与工程学部【正文语种】中文【中图分类】X523【相关文献】1.改性沸石负载纳米铁/镍去除地下水中2,4-二氯苯酚的渗透反应格栅研究2.纳米零价铁的制备、改性及对废水中重金属和\r有机污染物的去除3.膨润土负载木质素分散的纳米零价铁的制备及其在去除铬废水中的应用4.铜渣改性制备多孔硅酸盐负载微纳米零价铁及其去除废水中的Cr(Ⅵ)5.Fe_(3)O_(4)负载纳米零价铁类Fenton法去除水中2,4-二氯苯酚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
国家科学技术进步奖推荐项目 .doc
国家科学技术进步奖推荐项目一、项目名称砒砂岩与沙复配成土造田关键技术及工程应用二、提名者及提名意见提名者:自然资源部提名意见:经认真审阅该成果提名书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关内容符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。
按照要求,我单位和成果完成单位均已进行公示,公示期内无异议。
该成果针对我国土地供需压力及耕地短缺,面对沙地科学整治材料、技术缺失等问题,在毛乌素沙地经十余年科技攻关与工程应用,首次发现的砒砂岩可作为与沙复配成土的新材料,揭示了砒砂岩与沙复配成土-节水-固沙机理,提出了沙地整治的土体有机重构新理论;研发了砒砂岩与沙复配成土核心技术、水肥综合管理技术、固沙技术;研发了沙地整治决策服务信息管理系统,创建了砒砂岩与沙复配造田工程模式。
累计建成现代化农业种植示范基地13.56万亩,直接经济效益约25.9亿元,多领域辐射推广200多万亩。
新增耕地已纳入自然资源部农村土地整治监测监管系统,为建设用地提供置换指标,为落实《关于加强耕地保护和改进占补平衡的意见》等国家政策提供了科技支撑,社会、生态和经济效益十分显著。
该成果获授权发明专利15件,其他知识产权6件,发表论文185篇(SCI/EI 55篇),出版专著4部,制订地方标准1个,获2012年陕西省科学技术奖一等奖和2014年国土资源科学技术奖一等奖。
整体成果达到了同类研究的国际领先水平,具有原创性和重要推广价值,对推动我国沙化土地整治及行业科技进步有积极引领作用,对坚守耕地红线,实施占补平衡政策,促进人与自然和谐发展有着重要意义。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介保障国家粮食安全的根本在耕地,我国每年减少的耕地超450万亩,土地整治是补充耕地的重要手段。
目前我国具备整治潜力的沙地约8亿亩,如将其部分整治为耕地,则可有力保障“中国人把饭碗端在自己手里”。
面对沙地生态化、规模化整治缺乏材料与关键技术的现状,该项目以成土-节水-固沙为目标,在我国第二大沙地毛乌素沙地经10余年科技攻关与工程应用,取得如下创新性成果:1. 揭示了砒砂岩与沙结构互补特性,首次将砒砂岩作为与沙复配成土的新材料。
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摘要: 采用固液吸附法, 以天然钙基蒙脱石为原料, 硫酸和十六烷基三甲基溴化铵( HDTMAB) 为改性剂, 制备了 3 种改性蒙脱石, 并借助 X射 线衍射、 比表面积全分析及有机碳含量测定对所得的改性蒙脱石进行表征 . 结果表明, 先酸化后再进行有机改性所得的改性蒙脱石( AHM ) 不 层间距, 而且有机碳含量是最高的. 同时, 采用批量平衡实验比较了这 3 种改性蒙脱石和天然蒙脱石对二氯喹啉酸的 仅具有较大的比表面积、 天然蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附率最小, 不足 5% , 而先酸化再进行 HDTMAB 改性所得的改性蒙脱石对二氯喹啉酸的吸 吸附能力. 结果表明, 附率最高, 其对二氯喹啉酸的吸附容量约为天然蒙脱石的 20 倍. 二氯喹啉酸在这种改性蒙脱石上吸附速率很快, 吸附平衡时间为 2 h, 吸附动 吸附等温线可用 Linear 和 Freundlich 模型较好地拟合. 力学满足准二级动力学方程, 关键词: 二氯喹啉酸; 蒙脱石; 改性粘土矿物; 吸附 2468( 2014) 09-2279-07 文章编号: 0253中图分类号: X703 文献标识码: A
Abstract: Three types of modified clays were produced from nature Camontmorillonite using sulfuric acid and hexadecyltrimethyl ammonium bromide ( HDTMAB) as surface modifier agents by a solidliquid adsorption method.Adsorbents were characterized using Xray diffraction( XRD) and surface area analysis( BET) and organic carbon content analysis.The results showed that the modified montmorillonite( AHM) treated with sulfuric acid and HDTMAB exhibited higher basing, bigger specific surface area and highest organic carbon content. The adsorptive characteristics of these modified and natural montmorillonites towards quinclorac were also studied by batch equilibrium experiments.The results showed that the natural montmorillonite had the lowest adsorption capacity towards quinclorac with a removal efficiency of less than 5%. However, the montmorillonite modified with sulfuric acid and HDTMAB together had the highest adsorption capacity towards quinclorac, and its adsorption efficiency was about montmorillonite. Quinclorac adsorption onto it was fast and reached equilibrium within 2 hours. The adsorption process was found meet the pseudo secondorder kinetic equation,and the adsorption isotherm of quinclorac by modified montmorillonite was well fit with both Linear model and Freundlich model. Keywords: quinclorac; montmorillonite; modified clay; adsorption
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环
境
科
学
学
报
34 卷
1
引言( Introduction) 78二氯喹啉酸 ( 3, 二氯喹啉羧酸 ) 是一种用
活化的膨润土要好. Sanchez - Martin 等 ( 2006 ) 将十 八烷基三甲基溴化铵改性的粘土矿物用于吸附利 谷隆、 草不绿、 阿特拉津等除草剂, 结果发现, 经过 有机改性后的粘土矿物对有机农药的吸附能力大 大提高, 这些除草剂的去除率主要取决于改性后矿 本研究以土壤中普遍存 物中的有机碳含量. 基于此, 在的粘土矿物蒙脱石为原料, 硫酸和十六烷基三甲 基溴化铵为改性剂, 制备不同的改性蒙脱石, 并对 其进行结构表征, 以及对二氯喹啉酸的吸附研究, 探讨改性蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附机理 , 以期为 改性粘土矿物对水中二氯喹啉酸的吸附应用提供 理论依据. 2 2.1 材料和方法( Materials and methods) 材料与试剂 蒙脱石购自浙江安吉县荣建矿产精制厂, 比表
1. College of Science, Hunan Agricultural University, Changsha 410128 Hunan Agricultural University,Changsha 410128 2. Institute of Tobacco Research, Hunan Agricultural University, Changsha 410128 3. College of Resource and Environment, Received 25 November 2013; received in revised form 12 January 2014; accepted 18 January 2014
-1 2 面 积 为 63. 69 m · g ,阳 离 子 交 换 量 为 0. 67
于稻田防治稗草的常用除草剂 ( 王一茹等,1992; Pusino et al. , 2003 ) , 其摩尔质量为 242.06 g·mol . 在常温下, 二氯喹啉酸的 pK a 为 4.35, 在水中的溶解 · L , 属于疏水性较强的弱酸性有机农药 度为 60 mg ( 韩熹莱, 1993) , 且具有长期残留性、 高毒性和生物 2007; Mattice et al. , 2010 ) , 蓄积性 ( Resgalla et al. , 这给生态环境和人类健康带来了极大的危害 ( 韩锦 2013; Sauco et al. , 2010; 陈 泽 鹏 等, 2004 ) . 因 峰等, 减少环境中的二氯喹啉酸残留, 消除其对生态 此, 环境的危害是亟待解决的问题. 为了减少二氯喹啉酸对环境的危害, 国内外研 究人员采取了多种修复措施, 如吸附法 ( 陈泽鹏等, 2007) 、 2012 ) 、 微生物降解法 ( 范俊等, 光催化降解 2012; Lucía et al. , 2012 ) 等. 其中, 法( Maria et al. , 吸 附法因具有不产生有害副产物、 操作简单、 吸附效 成为目前处理有机污染废水最常用的 率高等优点, 2004; Park et al. , 2011 ) . 方法之 一 ( Nevskaia et al. , 在众多的吸附剂中, 粘土矿物因具有资源丰富、 价 容易再生等特点而受到人们的广泛关注 . 格低廉、 天然粘土矿物因同晶置换作用使其表面带有 大量的负电荷, 以及矿物中可交换性的无机阳离子 的强烈水合作用, 造成天然粘土矿物对阴离子态物 质、 中性 分 子 或 疏 水 性 有 机 物 吸 附 性 能 差 ( Gonen et al. , 2006) . 但通过对天然粘土矿物进行表面改性 可显著提高其对有机污染物的吸附能力 , 常用的改 性方法有酸活化和有机改性. 其中, 酸活化可提高矿 从而使其表面吸附性能大大提高. 例 物的比表面积, EI Mouzdahir 等 ( 2010 ) 比较了不同浓度的硝酸 如, 处理后的粘土矿物对碱性染料亚甲基蓝的吸附 , 发 现经过一定浓度硝酸活化的粘土矿物可明显改变 提高其对亚甲基蓝的吸附能力; 矿物的表面属性, zcan( 2004 ) 和 Benguella 等 ( 2009 ) 用硫酸活化的 膨润土对染料废水中的有机污染物进行吸附 , 发现 用硫酸活化后的膨润土吸附性能大大提高 ; 利用有 机改性剂如有机季铵盐对粘土矿物进行改性制得 而有机改性剂负 的粘土矿物可成为有机粘土矿物, 载量是决定其对有机物吸附能力的主要因素 ( Park et al. , 2013) . 赵大传等 ( 2006 ) 比较了酸活化和有机 改性膨润土对污染物活性翠蓝 KN - G 的吸附性能, 发现有机改性膨润土对活性翠蓝的吸附性能比酸
Preparation of modified clay and its adsorptive characteristics towards quinclorac from water
2 3, * DING Chunxia 1, ,HE Zijun 1 ,ZHENG Chen 3 ,CAI Limin 3 , LENG Zhuo 3 ,GONG Daoxin 2,
基金项目: 湖 南 省 科 技 厅 一 般 项 目 ( No. 2014SK3178 ) ; 湖 南 省 教 育 厅 科 学 研 究 项 目 ( No. 13C393 ) ; 农 业 部 农 药 残 留 基 金 项 目 ( No. NYBNYCL20100057) Supported by the General Project of Hunan Provincal Science and Technology Department ( No. 2014SK3178 ) ,the Scientific Research Project of the Education Department of Hunan Province( No.13C393) and the Pesticide Residues Project of the Ministry of Agriculture( No.NYBNYCL20100057) Email: 38498413@ qq.com; * 通讯作者( 责任作者) , Email: gdx4910@ 163.com 作者简介: 丁春霞( 1977—) , 女, Biography: DING Chunxia( 1977—) , female,Email: 38498413@ qq.com; * Corresponding author, Email: gdx4910@ 163.com