改性硅藻土对水中铜离子的吸附
污染土壤中铜离子的吸附行为研究
污染土壤中铜离子的吸附行为研究近几年来，人类对于环境保护的意识日益增强。
其中，污染土壤的问题一直备受关注。
污染土壤中的重金属离子，如铜离子，会对生态环境和人体健康造成极大的威胁。
因此，对于污染土壤中铜离子的吸附行为进行深入研究，有助于制定科学的环境治理措施。
1. 什么是铜离子的吸附？铜离子的吸附是指铜离子与土壤中的微粒子表面发生电化学反应，从而固定在土壤颗粒上的过程。
常见的土壤吸附剂有矿物质、有机物质、氧化物等。
铜离子与土壤吸附剂之间的交互作用，是影响吸附的关键因素。
2. 吸附过程的影响因素是什么？在实际操作中，铜离子的吸附行为受到许多影响因素的制约。
其中，土壤pH 值、土壤粒径、土壤结构、铜离子浓度等因素都会在不同程度上影响铜离子的吸附过程。
（1）土壤pH值：土壤pH值决定了离子在土壤中的电性，从而影响离子与土壤颗粒之间的电化学吸附作用。
一般来说，当土壤pH值低于6.5时，铜离子的吸附能力会增强。
但当pH值过低或过高时，吸附能力会下降。
（2）土壤粒径：土壤颗粒的大小也会影响铜离子的吸附。
一般来说，当土壤颗粒越小，吸附能力也越强。
（3）土壤结构：土壤结构的稳定性会影响铜离子在土壤中的迁移行为。
当土壤结构不稳定时，铜离子会更容易溶解在水中并发生迁移。
（4）铜离子浓度：铜离子浓度越高，越容易与土壤颗粒发生物理化学反应。
但高浓度铜离子会阻碍土壤颗粒的吸附功能，导致铜离子进一步污染。
3. 如何控制铜离子的吸附？对于铜离子的吸附控制，需要从多个角度考虑。
（1）改变土壤pH值：在实战中可以采用如添加钙粉、石灰等方式，改变土壤pH值，从而调整铜离子的吸附能力。
（2）增加土壤有机物质含量：土壤有机质的加入可以增加铜离子的吸附速率，从而达到降低铜离子污染的作用。
（3）选择适合的吸附剂：根据不同种类的污染物，选用合适的土壤吸附剂，可以更好地控制污染物的扩散和迁移。
4. 结语铜离子是一种常见的重金属污染物之一，对环境和人体健康造成不可忽视的影响。
硅藻土净化材料在旅游景区水体治理中的应用研究
硅藻土净化材料在旅游景区水体治理中的应用研究近年来，我国旅游业发展迅猛，各类旅游景区迅速涌现。
但是，随之而来的是旅游景区水体污染问题日益突出。
为了保护水体环境，提升旅游景区的整体形象和质量，研究并应用硅藻土净化材料成为了解决水体污染问题的一种有效途径。
硅藻土是一种天然的、无毒、无味的环保材料，它具有大孔结构、高比表面积和强吸附能力等特性。
这些特性使得硅藻土成为一种优良的水体净化材料，被广泛应用在旅游景区水体治理中。
首先，硅藻土能够吸附有机污染物。
在旅游景区，往往因人员过多及游客的不文明行为，造成水体中出现大量有机废物、化学物质等污染物。
硅藻土的大孔结构和高比表面积使其具有优异的吸附能力，可以吸附和去除水体中的有机污染物，如悬浮物、油脂和有机溶解物。
通过应用硅藻土净化材料，可以有效减轻水体的有机污染，保持水体的清澈透明。
其次，硅藻土可以去除水体中的重金属污染物。
旅游景区的水体常常受到工业排放和废弃物的污染，因此容易出现重金属离子超标的问题。
硅藻土具有优异的离子交换能力，能够吸附和去除水体中的重金属离子，如铜、铅、镉等。
通过使用硅藻土净化材料，可以显著降低水体中的重金属离子浓度，提高水体的安全性和可持续性。
此外，硅藻土还能够调节水体的酸碱度和氧溶解度。
旅游景区的水体常常由于湖泊或河流来源的不同而导致水体的酸碱度和氧气溶解度不平衡。
硅藻土具有一定的酸碱中和能力，能够调节水体的酸碱度，保持水体的平衡。
同时，硅藻土的多孔结构和微细颗粒可以增加水体的氧溶解度，促进水中溶解氧的充分溶解。
通过应用硅藻土净化材料，可以优化水体的酸碱度和氧气溶解度，提高水体的生态环境和景观价值。
此外，硅藻土净化材料还具有一定的杀菌作用。
在旅游景区，水体中常常滋生大量的微生物和藻类，导致水体出现脏乱和异味。
硅藻土含有丰富的二氧化硅，通过释放二氧化硅的抗菌成分，可以抑制细菌、藻类和其他微生物的生长，从而改善水体的品质和卫生状况。
综上所述，硅藻土净化材料在旅游景区水体治理中具有广泛的应用前景。
实验1 单因素优化活性炭对铜离子的吸附性能
本科生课程实验（生物工程专业2010年级一班）实验名称单因素优化改性活性炭对水中铜离子的吸附性能姓名李晓萌同组人姓名刘学伟王晓婷程瑶李艳娟李丹玉马雪于宝张越唐二○一三年五月实验1 单因素优化改性活性炭对水中铜离子的吸附性能实验背景及原理：近年来，饮用水安全是一个受到广泛关注的食品安全问题，一系列的饮用水污染事件说明我国目前的饮用水还存在许多的安全隐患。
伴随着工业“三废”和汽车尾气的大量排放以及农药残留的普遍存在，重金属离子已成为饮用水中常见的污染物，也是饮用水质量衡定的重要指标。
铜是一种有毒的重金属，主要通过生产废水排放进入水环境，污染地表水和地下水体，过量的铜对人体有着严重的危害，能引起新陈代谢紊乱、肝硬化及肝腹水等症，甚至会引发癌症。
目前，含铜废水治理的方法主要有化学降解、化学沉淀法、离子交换法、电解法及活性炭吸附法等，其中吸附法被认为是最有效的处理方法。
活性炭常常作为吸附剂用在水处理中，活性炭是一种多孔性的含碳物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。
就像磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。
正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。
但由于活性炭的生产成本较高，再生过程复杂，限制了活性炭的广泛使用。
因此如何提高其吸附容量和吸附效率、降低成本，对活性炭进行改性处理是目前研究的热点。
活性炭的改性主要包括表面结构改性和表面化学性质改性。
表面结构改性有物理法和化学法。
表面化学性质改性主要有表面氧化法、表面还原法、负载原子和化合物法和酸碱改性法，本实验采用的是酸化改性的活性炭。
实验目的：考察不同因素（本小组为活性炭的浓度）对改性活性炭吸附铜离子体系的影响；测定不同浓度铜离子溶液在794 nm波长下的可见光吸光度，采用Excel 软件绘制铜离子浓度的标准曲线；采用DPS软件对于试验结果进行单因素方差分析，判断不同因素对体系影响的显著性；采用Origin或Excel软件绘制每个因素不同水平的趋势图（折线散点图），挑选出每个因素的3个最适水平，并用于下一步的正交试验设计。
硅藻土在废水中的应用及研究现状
量 、吸 附作用 时间 、温度 、溶液初始ｐ Ｈ值 、Ｃ 初 ｕ
始 浓度等 因素对吸附效果的影响。研究表 明，在一定 范 围内，增加硅藻土用量 、延长吸附作用时间 、升高
吸附温度 、提 高Ｄ Ｈ值均可改善对 Ｃ 的吸附去 除效 ｕ
果 ，其 中ｐ Ｈ值 是最重要 的影响 因素 。硅 藻土对 Ｃ ｕ 的等温 吸附符合Ｌ ｎ ｍｕｒ ａ ｇ ｉ方程 。侯燕等 研究 了利 用硅藻土静态处理含铜工业废水。去除工业废水 中的
叶力佳 等“ 采 用提 纯的硅 藻土 研究 了硅 藻土 用
于 国家排放标准，硅藻土对Ｃ 的吸附符合Ｆ ｅｎ ｌｈ ｄ ｒｕ ｄ ｃ ｉ 吸附等温 式，并且处理废水后的硅藻 土可 以再生 。杜 玉成等 对硅藻土 吸附重金属Ｃ 离子进行 了动 力学 ｄ
研 究。研究表 明，在特定条件下 ，提 高吸附温度 、增 加溶液 的ｐ Ｈ值 、增大溶 液 中Ｃ 初始 浓度 、延 长吸 ｄ 附时间、提高搅拌速度等 ，均能不同程度地提高硅藻 土对 Ｃ 离子的吸 附量及 相应 的吸 附率 。 ｄ 夏士朋等 用碳 酸钙改性硅藻土来处 理废 水 中的 Ｃ 、Ｃ 、Ｐ 、Ｚ 等４ ｕ ｒ ｂ ｎ 种重 金属离子 。研 究表 明，碳酸钙含量为３％的硅藻土是处理含重金属废水 的 ５
制备 出具有高效吸附 ｌ 生能的碳酸钙改性硅藻土 。通过 扫描 电子显微镜以及 比表面测试仪对改性硅藻土进行
了表征 ，确定 了最佳的改性条件为碳酸钙质量约 占硅
藻 土质量２ ％，碳酸钠 浓度为０ ５ ｌ Ｌ ０ ．ｍｏ／ 。改性对提
高吸 附ｌ能起到了至关重要的作用 ，碳酸钙改性硅藻 生
土对Ｐ 、Ｃ 、Ｚ 、Ｃ 等重金属均具 有极好 的 ｂ ｕ ｎ ｄ
机理和影响吸附的条件 。研究表 明，最佳吸附条件 为
0735.几种吸附材料处理重金属废水效果分析
几种吸附材料处理重金属废水效果分析近年来，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40g硅藻土加入到0.1mol/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5h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90℃恒温下处理7h，4000转下离心分离30min，洗涤，120℃下烘干过夜。
改性高岭土的处理过程为：取5g高岭土加入2gSiO2，1gNa2CO3，1gKClO3放入研钵中研细，混匀，置于高温炉中，控制温度在800℃，恒温3h。
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。
1.1.2含重金属废水本试验所用含重金属废水均为自行配制的不同浓度重金属溶液。
用硝酸铜、硝酸铬、硝酸铅和硝酸锌分别配制铬、铜、锌、铅摩尔浓度分别为0.10、0.05、0.01mol/L的重金属废水。
复合材料对废水中铜离子吸附性能的影响
不 同时间取样 ， 分析铜离子的质量浓度 ， 计算得 到一定 质量浓度下不同时刻 的吸附量 ， 即得到吸附动力学数
据． １ ４ 分析方 法 ．
采 用 二 乙基 二 硫 氨 基 甲 酸 钠 分 光 光 度 法 测 ２ 结果与讨论
１ １ 实验 材料 ．
纳米分子筛 （ 实验室 自制 ） 硅藻土： Ｄ ２ Ｃ ０ 、 ， Ｃ ０ 、 Ｄ ６
Ｃ ００ 产地 浙 江嵊 州 ） Ｊ （ 地 吉林 ） 含铜 废 水 用 Ｄ １（ 、Ｌ 产 ， Ｃ Ｓ ・ Ｈ ０和去 离 子水 配 制 而成 ， 用试 剂 均为 分 ｕＯ ５ 所
理水 中重 金属 离子 已取得 很 好 的效 果 ． 实验 所 用 本
的复合材料是 由纳米分子筛 和硅 藻土按 固定 配 比组
成， 它同时具备 了纳米分子筛和硅藻土的优点 ， 如孔 隙 率高、 比表面积大 、 吸附力强等． 笔者将复合材料用于 吸附去除含铜废水 ， 并对吸附去除效果及影响因素进
生物 造成 很严 重 的危害 ．
将一定量的纳米分子筛与硅藻土放人 １０ｍ 烧 ０ Ｌ 杯 中， 加入 ５ Ｌ的 ｃ 质量浓度为 ４ ０ｍ ／ ０ｍ ｕ ０ ｇＬ的含 铜废水． 将烧杯置于六联 电动搅拌 机下 以 ２ ０ｒｒｎ ０ ／ ｉ ａ 的转速搅拌 １ ｉ， ０ｍｎ 然后将上层液转移至 ５ Ｌ ０ｍ 离心 管 中， 离心分 离 ５ｍｉ（ ０ ｍｉ） ｎ ３ ０ｒ ｎ 后取 适量 离心后 上 ６ ／
材料 科学 与 ７ 程 －
ｅ Ｉ ｛
复 合材 料 对 废 水 中铜 离 子 吸 附性 能 的影 响
韩 非， 王银 叶
（ 天津城市建设学院 环境与市政工程系 ， 天津 ３０ ８ ） ０ ３４
改性硅藻精土在污水处理中的应用
人类在生产和生活中产生的大量生产废水和生 活污水的治理, 已成为环境保护最重要的课题之一。
现今污水处理的主要方法, 有物理化学法( 即混 凝法) 和生化法两大类。混凝法采用格栅沉砂、絮凝 沉淀的简单工艺流程, 其优点是投资小、占地少、设 备简单, 去除重金属、磷, 色度效果好; 但缺点是对有 机物和氮的去除不理想, 特别是各种絮凝剂的加入 在水底形成浓液不能彻底分离取走, 最终排放仍然 造成二 次污染。生化法以 采用氧化 法 A2/ O、AB、 ICEAS、SBR 工艺为主, 其优点是工艺较为成熟, 去 除污水中的有机污染物及营养物质氮、磷等有良好 效果; 但缺点是 COD 去除率低, 脱色效果差, 而且投 资大、占地多、耗电高、设备复杂, 此外大量污泥难于 处置, 仍易产生二次污染。因此, 这二种工艺都不是 处理污水的理想工艺。要彻底治理污水, 就必须寻 求简单可靠、建设费用和运营费用均较低的新技术 和新工艺。这种工艺, 应该是处理后出水水质好、投 资少、耗电低、占地小、运营成本低、污泥能彻底分离
除率 78 7% ; T P 从 8 58mg/ L 减 少到 0 09mg/ L , 去除率 90 8% 。
表 3 盘龙卫生巾厂污水处理结果
项目
pH 色度( ) BO D CO Dcr SS
800m3/ d
进水水质 出水水质 去除率/ %
6 66 6 97
10 151 62 722 395 2 5 18 12 34 9 12 8
0 50
投 资 大, 占 地
适应性强, 有 多, 耗电高, 工
成 熟 可 靠 的 艺 流 程 复 杂,
设 计 参 数 和 操 作 严 格, 污
运 行 管 理 经 泥 处 置 困 难,
验
硅藻土纳米复合材料的制备及其净化功能研究
硅藻土纳米复合材料的制备及其净化功能研究近年来，环境污染问题日益严重，对于水体和空气的净化需求也日益迫切。
为了解决这一问题，科研人员进行了一系列研究，其中涉及硅藻土纳米复合材料的制备及其净化功能的研究。
硅藻土纳米复合材料是一种由硅藻土和纳米材料组成的复合材料，具有独特的结构和性能。
硅藻土是一种由硅藻类遗骸形成的沉积物，具有大量的孔隙结构和较大的比表面积。
纳米材料则是指尺寸在纳米尺度范围内的材料，具有独特的物理和化学性质。
将硅藻土与纳米材料进行复合，可以充分发挥它们各自的优势，并赋予新材料更好的净化功能。
制备硅藻土纳米复合材料的方法有很多种，常见的方法包括溶胶-凝胶法、沉积法和共沉淀法。
溶胶-凝胶法是将硅藻土与适当的溶液混合，通过凝胶化反应形成复合材料。
沉积法则是在硅藻土表面沉积纳米材料，并使其牢固地附着在硅藻土上。
共沉淀法则是通过共沉淀反应在硅藻土中引入纳米材料。
硅藻土纳米复合材料的制备不仅要考虑材料的制备方法，还需关注复合材料的性能和结构。
研究表明，纳米材料的分散度对复合材料的净化功能有重要影响。
好的分散度可以提高复合材料的比表面积，增加活性位点的暴露度，从而提高净化功能。
另外，控制复合材料的孔隙结构也是非常关键的。
适当的孔隙结构可以增加复合材料的负载量和吸附能力，提高净化效率。
硅藻土纳米复合材料的净化功能主要体现在对水体和空气的净化方面。
在水处理方面，硅藻土纳米复合材料可以去除水中的重金属离子、有机物和微生物等污染物。
复合材料表面的活性位点可以与污染物发生物理或化学反应，并将其吸附或转化为无害物质。
此外，复合材料的孔隙结构也可以起到过滤作用，从而除去水中的悬浮物和颗粒。
在空气净化方面，硅藻土纳米复合材料可吸附和分解空气中的有害气体和颗粒物，如甲醛、苯、一氧化氮等。
这些污染物可通过复合材料表面的化学反应或物理吸附被去除，从而改善室内空气质量。
除了净化功能，硅藻土纳米复合材料还具有其他一些优势。
硅藻土的改性及其在含铜废水处理中的应用
硅藻土的改性及其在含铜废水处理中的应用郭绍英;陈平和;林皓;郑育毅;饶瑞晔;赵晓杰【摘要】以硅藻土为原料,利用焙烧、新生碳酸钙以及十二烷基磺酸钠进行改性活化,并用来处理含铜废水,探究硅藻土的最佳改性条件.研究结果表明,新生碳酸钙改性硅藻土对铜离子的去除效果最好,其最佳改性条件为:新生碳酸钙浓度为1.0 mol/L,改性温度为40℃,改性时间为80 min,去除率最高为99.9％.【期刊名称】《宁德师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(030)004【总页数】6页(P419-424)【关键词】硅藻土;改性活化;含铜废水;吸附效果【作者】郭绍英;陈平和;林皓;郑育毅;饶瑞晔;赵晓杰【作者单位】福建省高校绿色化工技术重点实验室,福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院分析测试中心,武夷学院生态与资源工程学院,福建武夷山354300;福建省高校绿色化工技术重点实验室,福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院分析测试中心,武夷学院生态与资源工程学院,福建武夷山354300;福建省高校绿色化工技术重点实验室,福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院分析测试中心,武夷学院生态与资源工程学院,福建武夷山354300;福建师范大学环境科学与工程学院,福建福州350007;福建省高校绿色化工技术重点实验室,福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院分析测试中心,武夷学院生态与资源工程学院,福建武夷山354300;福建省高校绿色化工技术重点实验室,福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷学院分析测试中心,武夷学院生态与资源工程学院,福建武夷山354300【正文语种】中文【中图分类】X703.1硅藻土是一种多孔性硅质生物沉积岩[1-4]，比表面积大、比重小、孔隙率高，同时其表面含有大量的硅羟基并存在氢键，因此，硅藻土具有表面活性、吸附性和酸性[5]；且基团中氢的游离，会使其表面带负电荷，可有利地吸附带正电荷的重金属离子[6].但由于硅藻原土表面含有杂质，因此其吸附能力减弱，而且吸附过程中可能含有伴生杂质，影响硅藻原土在废水中的吸附能力，因此，必须对其进行提纯和改性.研究利用焙烧、新生碳酸钙以及十二烷基磺酸钠对硅藻土进行活化改性，探究硅藻土的最佳改性条件，提高其对铜离子的吸附效率[7，8].1 材料与方法1.1 试验材料试验原料硅藻土来源于大理庆中有限公司；试验废水是用三水合硝酸铜配制的100 mg/L的含铜废水[9-10]；改性药剂：盐酸、十二烷基磺酸钠（SDS）、硝酸、无水氯化钙、无水碳酸钠、氢氧化钠，均为分析纯，均由广东汕头市西陇化工厂生产.主要试验仪器：原子吸收分光光度计（Z-2000）、扫描电子显微镜（泰思肯VEGA3SBH）和马弗炉（KSL-1200X）等.1.2 试验方法1.2.1 改性硅藻土的制备硅藻土的预处理：硅藻原土经200目过筛后，于103℃烘箱中烘干备用.焙烧改性硅藻土的制备：称取定量经预处理的硅藻土放入马弗炉中加热，依次改变焙烧温度和焙烧时间，经冷却、干燥，即制得不同条件下焙烧改性的硅藻土.新生碳酸钙改性硅藻土的制备：称取适量经预处理的硅藻土于锥形瓶中，加入一定摩尔浓度的碳酸钠溶液，充分搅拌后，再缓慢滴加饱和氯化钙溶液，边滴加边搅拌，并将其放入恒温振荡箱中进行加热振荡，依次改变碳酸钠溶液浓度、反应时间、反应温度，反应完成后抽滤，反复水洗，之后于103℃下烘干、研磨，即制得不同条件下新生碳酸钙改性的硅藻土.SDS改性硅藻土的制备：称取定量经预处理的硅藻土于锥形瓶中，加入50 mL一定质量浓度的SDS溶液，用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节pH为5，放入恒温振荡箱中进行加热振荡，依次改变SDS溶液浓度、反应时间和反应温度，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，在103℃下烘干硅藻土，冷却后研磨装袋，即制得不同条件下SDS改性的硅藻土.1.2.2 测定方法采用火焰原子吸收分光光度法测定各类改性的硅藻土处理前后的铜离子浓度，平行测定3次，其中：C0为各类改性硅藻土处理前铜离子浓度；Ce为各类改性硅藻土处理后铜离子浓度，并利用公式，计算去除率η.2 试验结果分析2.1 焙烧硅藻土对铜离子的处理效果2.1.1 不同焙烧温度改性的硅藻土对铜离子的处理效果由图1可知，在500℃时，焙烧硅藻土对铜离子的去除率达到最大，为39.3%，温度继续升高，其处理效果变差，当温度达到900℃时，去除率为30.1%，明显低于300℃焙烧下硅藻土对含铜废水的去除效果.其原因是温度升高使得硅藻土表面的微孔产生膨胀，孔容积增大，扩大了硅藻土的比表面积，同时温度升高亦有助于去除硅藻土的杂质，使硅藻土的微孔得以疏通，进而提升硅藻土的吸附性能[11].但当温度过高时，硅藻土容易出现熔结现象，孔洞因塌陷而堵住，进而降低硅藻土对铜离子的去除率[5,11].2.1.2 不同焙烧时间改性的硅藻土对铜离子的处理效果由图2可知，焙烧时间在30～90 min之间时，焙烧硅藻土对铜离子的去除能力明显加大，在90 min后，其去除率增长幅度减缓，在120 min时，去除率达到最大，之后随着焙烧时间的延长，硅藻土对铜离子的去除率下降，最低达到了30.3%.这说明在一定范围内延长焙烧时间有利于硅藻土表面杂质的去除[12]，增强其对污染物的去除能力.图1 不同焙烧温度改性的硅藻土的处理效果图2 不同焙烧时间改性的硅藻土的处理效果2.2 新生碳酸钙改性硅藻土对铜离子的处理效果2.2.1 不同新生碳酸钙浓度改性的硅藻土对铜离子的处理效果由图3可看出，新生碳酸钙浓度在0.05～1.0 mol/L之间时，其浓度与硅藻土对铜离子的去除能力成正相关，浓度越高，去除率越大，在1.0 mol/L时，去除率达到最大值，为98.5%.之后浓度加大，去除率却开始降低，在浓度为2.0 mol/L时，去除率下降到了92.3%，故最佳的新生碳酸钙浓度为2.0 mol/L.2.2.2 不同改性时间的新生碳酸钙改性硅藻土对铜离子的处理效果从图4可看出，改性时间的增加有助于硅藻土吸附铜离子，在20～80 min之间时，硅藻土对铜离子的去除效果增长明显；在80～120 min之间时，去除率仅增长了0.1%，涨幅不明显，这是因为刚开始硅藻土的微孔有大量空间，随着时间的推移，越来越多的碳酸钙小颗粒形成并进入硅藻土孔道内，使硅藻土比表面积增大，从而使其去除率变大；当达到一定时间后，硅藻土微孔被碳酸钙小颗粒包裹，而使其去除率的增长变得不再明显[13].图3 不同新生碳酸钙浓度改性的硅藻土的处理效果图4 不同改性时间的新生碳酸钙改性硅藻土的处理效果2.2.3 不同改性温度的新生碳酸钙改性硅藻土对铜离子的处理效果从图5可看出，温度的提高对硅藻土吸附铜离子起到了积极的作用.当温度在20～40℃之间时，去除率逐渐上升，40℃时去除率上升至最高点，为99.9%.之后，温度升高，去除率有微弱的下降，但影响效果并不大.原因是一定范围内，温度的提高使硅藻土微孔发生膨胀，比表面积变大，其去除率升高，且温度升高，碳酸钙的共沉淀作用也增大，去除率得到提升[14].2.3 SDS改性硅藻土对铜离子的处理效果2.3.1 不同SDS浓度改性硅藻土对铜离子的处理效果由图6可看出，SDS溶液浓度对硅藻土的吸附性能有所影响，当SDS溶液的质量浓度为10%时，其去除率上升至最高点，达到了98.7%.这是因为适当浓度的SDS在硅藻土微孔表面进行有效嫁接，使其网捕作用增强，从而加大了硅藻土的吸附效果，但当SDS浓度过大时，将因表面基团过多导致硅藻吸附位点的减少[15]，影响了硅藻土对铜离子的吸附.图5 不同改性温度的新生碳酸钙改性硅藻土的处理效果图6 不同SDS浓度改性的硅藻土的处理效果图7 不同改性时间的SDS改性硅藻土的处理效果2.3.2 不同改性时间的SDS改性硅藻土对铜离子的处理效果由图7可看出，随着改性时间的增加，SDS改性硅藻土对铜离子的去除能力逐渐增强，在改性时间为60 min时，去除率最大，达到97.8%，之后，SDS改性硅藻土对铜离子的去除率开始下降.说明SDS改性硅藻土在60 min时对铜离子的吸附可能已经达到饱和，再延长改性时间，其去除率下降.2.3.3 不同改性温度的SDS改性硅藻土对铜离子的处理效果由图8可以看出，当改性温度为50℃时，SDS改性硅藻土对铜离子的去除率达到最大，为99.0%，而后随着改性温度的持续升高，去除率逐渐下降.这是因为在一定的条件下，加热使得离子运动加快，提高了去除率.当温度超过一定范围时，继续加热将使SDS改性剂产生挥发，且吸附和交换于硅藻土上的有机离子因温度升高运动速度加剧，反而使有机化效果减弱，进而降低了改性硅藻土的吸附性能[16].图8 不同改性温度的SDS改性硅藻土的处理效果2.4 各类改性硅藻土对铜离子的最佳处理结果比较综合上述各类改性硅藻土对铜离子的最佳处理结果，并与未改性原硅藻土的处理结果进行比较，结果见表1.表1 各类硅藻土对铜离子的去除效果比较改性方法焙烧改性新生碳酸钙改性 SDS 改性未改性去除率/% 37.6 99.9 90.0 20.2由表1可知，硅藻土改性后，对铜离子的处理能力均有所提高，其中新生碳酸钙改性硅藻土对铜离子的去除效果最好，其次是SDS改性硅藻土，焙烧改性硅藻土的效果最差.这是因为焙烧改性仅去除硅藻土的表面水、层间吸附水以及少量的杂质[12]，其对重金属的去除能力的提高有限；而新生碳酸钙改性硅藻土由于新生碳酸钙在硅藻土之间形成了较多的微孔，同时新生碳酸钙与重金属离子发生反应，生成难溶物进行共沉淀作用，使其对重金属的去除效果显著增强[17]；而SDS改性硅藻土因SDS的表面改性，有效改变了硅藻土的表面性质及其孔隙结构[18]，也使其去除重金属的能力得以较大的提高.2.5 硅藻土的表征分析硅藻土原土、焙烧改性、新生碳酸钙改性以及SDS改性硅藻土的电镜扫描如图9所示.由图9可知，硅藻土原土成圆盘状结构，表面微孔均匀排布，且其表面存在杂质；经焙烧改性后的硅藻土，表面杂质减少，孔道更加显现；经新生碳酸钙改性后的硅藻土，新生碳酸钙沉积在硅藻土表面及其孔道内，在一定程度上增大了其比表面积，同时增强其共沉淀作用；采用SDS改性的硅藻土，其硅藻土的圆盘上嫁接了大量的基团，改变了硅藻土的孔隙结构，有利于提高硅藻土对污染物的去除能力.图9 各类改性硅藻土的电镜扫描图3 结论与建议硅藻土经过焙烧改性、SDS改性和新生碳酸钙改性后，对铜离子的去除能力均有所增强.相比焙烧改性和SDS改性的硅藻土，新生碳酸钙改性的硅藻土对铜离子的去除效果显著，当新生碳酸钙浓度为1.0 mol/L，温度为40℃，时间为80 min，所制备的新生碳酸钙改性硅藻土对铜离子去除率最高，为99.9%；其处理出水铜离子浓度为0.1 mg/L，低于《污水综合排放标准（GB 8978—1996）》一级标准限值要求.建议后续可采用新生碳酸钙改性硅藻土来处理重金属废水，以提高硅藻土的污水处理效果，并促进重金属的回收利用.参考文献：【相关文献】[1]高如琴,郑水林,刘月,等.硅藻土基多孔陶瓷的制备及其对孔雀石绿的吸附和降解[J].硅酸盐学报,2008,36（1）：21-24.[2]赵芳玉,薛洪海,李哲,等.低品位硅藻土吸附重金属的研究 [J].生态环境学报,2010,19（12）：2978-2981.[3]谭凌智,祁士华,严存杰,等.改性硅藻土去除水中4种HCH的性能研究 [J].中国环境科学,2011,31（6）：916-920.[4]朱健，王平,雷明婧，等.硅藻土的复合改性及其对水溶液中Cd2+的吸附特性[J].环境科学学报,2016,36（6）：2059-2066.[5]许树成.硅藻土开发应用与特性研究 [J].阜阳师范学院学报,2000,20（3）：30-32.[6]李晓斌,魏成兵.硅藻土在废水处理中的应用 [J].江苏环境科技,2008,21（2）：71-74.[7]李门楼.改性硅藻土处理含锌电镀废水的研究[J].湖南科技大学学报（自然科学版）,2004,19（3）：81-84.[8]LI X W,LI X X,WAN G C.Surface modification of diatomite using polyaniline[J].Materials Chemistry and Physics,2007,102：140-143.[9]李仁炳,丁社光.硅藻土吸附Cu2+吸附平衡等温式及穿透曲线的测定[J].重庆工商大学学报（自然科学版）,2008,25（3）：286-288.[10]王代芝,倪琳.改性硅藻土处理含铜废水的实验研究 [J].工业用水与废水,2012,43（6）：33-35.[11]陈鑫.改性硅藻土吸附废水中Ni2+的实验研究 [D].昆明：昆明理工大学,2015.[12]于瑞莲,胡恭任.焙烧改性膨润土处理垃圾渗滤液 [J].华侨大学学报(自然科学版),2004,25（4）：425-426.[13]杨婷,王洪良,吕春欣,等.改性硅藻土对重金属离子的吸附规律 [J].吉林大学学报（理学版）,2012,50（4）：815-820.[14]廖经慧.硅藻土吸附剂的制备及其对重金属离子吸附性能的研究 [D].北京：中国地质大学（北京）,2012.[15]袁迪,王莹.硅藻土吸附工业废水中汞离子的研究 [J].环境保护科学,2005（7）：27-31.[16]赵丛.有机改性膨润土对重金属的吸咐机理研究[D].济南：山东师范大学,2011.[17]夏士朋,石城.改性硅藻土处理废水中重金属离子 [J].河南化工,2002（5）：24-25.[18]杨文,王平,朱健,等.PAM表面改性硅藻土吸附废水Pb2+[J].非金属矿,2011,34（2）：54-58.。
电解铜箔生产常见问题及处理
电解铜箔生产常见问题及处理随着电子信息产业的发展，电子产品轻量化、集成化要求越来越高，电解铜箔作为电子行业的基础性材料，不仅对产品的抗拉强度、延伸率、抗剥离强度、防氧化性等物化性能指标提出了更高要求，而且要求铜箔微观晶粒组织和表面微观形貌结构更均匀精细。
电解铜箔生产工艺复杂，涉及专业广泛，生产过程既有机械电子设备又有电化学过程，分系统之间相互关联相互影响，相关技术大多是交叉、边缘学科，对处理实际生产中遇到的复杂问题缺乏成熟的理论支持。
本文通过对实际生产中常见问题的总结，提出了一些有参考价值的处理方法，希望能引起同行的注意和指正，引发更成熟的研究方法和处理方法。
1、溶液净化未处理箔（毛箔）的制造过程是铜箔生产中最关键的环节，绝大多数的物化性能指标与毛箔有着直接或间接的关系。
毛箔的电沉积过程离不开溶液，所以其溶液尤为重要，纯净无杂质、成分均匀稳定的毛箔溶液是生产高品质铜箔的必需条件。
实际生产中不可避免会有一些杂质通过原料铜、废箔、水、酸的加入和设备自身的磨损腐蚀进入到溶液中，因此生产中的溶液含有不溶性的微粒、可溶的离子分子基团和有机物等各种杂质，这些杂质大多数对铜箔品质有负面影响，应尽可能减少杂质进入溶液系统或采用有效方法把杂质控制在合理范围内。
不溶性微粒主要来源于原料铜的加入和废箔回用，活性炭和其它有机物吸附剂在使用中也会少量分解形成不溶性微粒。
在基箔电沉积过程中微粒夹杂于组织内或吸附于铜箔表面，造成箔面粗糙、针孔、渗透点等质量缺陷。
一般采用多级过滤的办法将微粒由大到小逐级过滤去除，过滤精度最高可以达到0. 5μm以内。
随着过滤层级的增加和过滤精度的提高溶液净化效果相应提高，铜箔组织的致密性和表面微观结构的细致性都明显优化，表现为延伸率、抗拉强度等指标的提高。
高度净化的基箔溶液是生产高品质铜箔前提条件之一。
增加过滤次数也是溶液净化的有效方法，通常循环过滤液量应为生产供液量的1.5倍以上。
提高溶液的净化，设备投入和运行费用会大幅增加，在净化工艺设计时要兼顾工艺性和经济性。
硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能研究
硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能研究一、本文概述随着工业化的快速发展，大量重金属离子被排放到环境中，对生态系统和人类健康构成严重威胁。
因此，开发高效、环保的重金属离子去除技术显得尤为重要。
硅藻土作为一种天然的多孔材料，因其独特的物理化学性质，如高比表面积、丰富的表面官能团和良好的吸附性能，被广泛应用于废水中重金属离子的去除。
本研究旨在深入探究硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能，以期为重金属污染治理提供理论支持和实际应用参考。
本研究首先对硅藻土进行表征分析，包括其比表面积、孔结构、表面官能团等性质的研究，为后续吸附实验提供基础数据。
接着，通过批量吸附实验，系统研究硅藻土对不同重金属离子的吸附行为，包括吸附动力学、吸附热力学、吸附等温线等。
通过改变实验条件，如pH值、温度、离子强度等，探究这些因素对硅藻土吸附性能的影响。
本研究还将通过解吸实验和再生实验，评估硅藻土的重复利用性能，为其在实际应用中的长期稳定性和可持续性提供依据。
通过本研究，我们期望能够全面揭示硅藻土对废水中重金属离子的吸附机理和性能，为重金属污染治理提供新的思路和方法。
本研究结果也将为硅藻土在环境保护领域的广泛应用提供有力支撑。
二、文献综述随着工业化的快速发展，重金属污染问题日益严重，对人类健康和生态环境构成巨大威胁。
废水中重金属离子的有效去除已成为环境保护领域的研究热点。
在众多处理方法中，吸附法因其操作简便、成本较低、效率较高等特点而备受关注。
硅藻土作为一种天然的多孔材料，具有丰富的孔结构、高比表面积和良好的吸附性能，被广泛应用于废水处理领域。
国内外学者对硅藻土吸附重金属离子的性能进行了大量研究。
硅藻土的吸附性能与其物理化学性质密切相关，如比表面积、孔结构、表面官能团等。
硅藻土的比表面积越大，孔结构越发达，越有利于重金属离子的吸附。
硅藻土表面的羟基、羧基等官能团也能与重金属离子发生络合反应，进一步提高吸附效果。
关于硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能，已有研究表明，硅藻土对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺等多种重金属离子均具有良好的吸附效果。
浅谈几种吸附材料处理重金属废水的效果
浅谈几种吸附材料处理重金属废水的效果摘要：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。
关健词：吸附材料；重金属废水；效果重金属是水质污染中的主要污染物之一，重金属进入水体后，能被活的生物体所吸收，一旦它们进入食物链，高浓度的重金属可能会富集在人体内，如果人体重金属的摄入量超过了限值，能引起各种健康疾病，因此如何无害化处理好重金属废水已成为当前亟待解决的工作。
去除水中重金属的方法有很多，传统的方法如化学沉淀法、氧化还原法、电解法、离子交换法、吸附法等；新兴的方法如纳米技术、光催化技术、基因工程技术等。
本文主要对吸附法处理重金属废水的优点进行了阐述，并总结了最近年来各类新型吸附剂在重金属废水处理中的应用研究。
1、吸附法处理重金属废水的优点吸附法处理重金属废水具有很多优点，成为水处理研究的重点，开发了许多性能良好的吸附剂，特别是利用工业废弃物和农作物余物作吸附剂，并且对现有的吸附剂改性提高其吸附性能，成为近年来研究的热点。
沸石和麦饭石价格低廉，应用较广泛，麦饭石对铜离子的吸附可以达到95％以上；蓝晶石在适当的条件下对铜离子可以达到 100％的吸附效果；烟煤灰、炉渣等可以用作吸附剂处理含铜电镀废水，而且从烟煤灰中合成 4A 沸石可以吸附多种重金属，对铜离子的吸附效果很好。
另外对现有的吸附剂进行改性可以大大提高交换容量和效率。
李爱阳等对斜发沸石改性，提高了吸附性能，有效去除铜，并同时去除锌、隔、铅等重金属离子，工业运行效果良好；Selvaaj Rengaraj 等对多空渗水性钒土进行氨化和质子化改性，实现了对含铜的质量浓度为 100 mg／L 的废水去除达到 95％，为低浓度的含铜废水的处理开辟了道路。
目前研究重点转向了一些植物和动物的废弃物作为吸附剂，为了增大吸附量和吸附选择性，进行改性，改性后的吸附剂对铜离子的吸附效果显著提高。
硅藻土吸附实验方案
改性硅藻土对印染（或其它）废水的吸附研究实验方案一、实验所需主要材料1、吸附材料天然硅藻土改性剂：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚（如平平加SA-20、平平加A-20、平平加0-20等）等表面活性剂。
其它：如聚丙烯酰胺、氢氧化镁、碳酸钙等2、模拟废水印染废水：甲基橙、亚甲基蓝、酸性品红、活性红、活性艳红X-3B 、直接酸性大红4BS、活性黄KD-3G、分散红S-R、酸性黑ATT、硫化黑BRN、阳离子橙染料等（考虑选择危害大、难降解的染料）其它：如苯酚、硝基苯、苯胺、金属（如六价铬等）废水（前提是容易检测）二、主要研究内容研究天然硅藻土和改性硅藻土对废水吸附的影响主要因素，如吸附剂的用量、初始pH 值、温度、废水初始浓度等，考察去除率与上述影响因素的关系。
研究相应的吸附动力学模型；吸附等温式；吸附热力学规律。
初步探讨吸附机理和规律。
三、实验内容1、改性硅藻土的制备（参考相关文献）模拟印染废水的配制：一般为100mg/L 左右2、废水浓度测定方法的确定（以印染废水为例）①测定其PH值（pH计）②确定最大吸收波长（查阅文献或通过实验得出）③绘制标准曲线3、研究天然硅藻土及改性硅藻土吸附印染废水的影响因素，初定最佳条件分别考察印染废水的脱色率（吸附率）、吸附量与吸附剂的用量、吸附时间、初始pH 值、温度、印染废水的初始浓度等的关系。
吸附率=[（C o-C e） / C o] >100%吸附量Q e=（C0-C e）V/, mg/ gC0：印染废水初始浓度mg/L; C e：印染废水平衡浓度mg/L;V:印染废水体积L ；m：吸附剂用量，g100%0 w） 2 ■! 6 呂 ⑴找加戦饷图例根据以上条件确定吸附的最佳条件（可能和话，设计正交实验来确定）4、改性硅藻土对染料吸附机理的研究（硅藻土对印染废水的等温吸附模型）取一系列浓度（根据具体情况而定，如：20、40、60、80、100、120 140、160、 180、200 mg/L ）的模拟印染废水50 mL ,加入适量改性硅藻土，在25 C 时振荡 吸附一定时间后，按前面方法测其吸光度，并计算吸附量，以吸附量Qe （ mg/g ）对平衡浓度Ce （ mg/L）做图，得到等温吸附曲线。
表面活性剂改性吸附材料在水处理中的研究进展
表面活性剂改性吸附材料在水处理中的研究进展
陈昕;田玉轩;丁宁;刘宏
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)3
【摘要】表面活性剂在工业生产中扮演重要角色,近年来有诸多将表面活性剂用于改性吸附剂的应用。
通过使用表面活性剂改性,可以改变吸附剂材料表面的化学性质,从而增加对阴离子或非极性有机物的吸附能力。
介绍了表面活性剂及其改性吸附材料机理,总结了表面活性剂改性活性炭、粘土矿物、沸石、纳米材料和农业废弃物等吸附剂材料的研究,应用于包括吸附重金属离子、有机污染物和农药等,并提出关于改性可能需要关注的研究方向,有效拓展表面活性剂改性材料的应用前景。
【总页数】8页(P52-59)
【作者】陈昕;田玉轩;丁宁;刘宏
【作者单位】苏州科技大学环境科学与工程学院;北京工商大学生态环境学院【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.污泥改性吸附材料制备及其在污水处理中的应用研究
2.铈改性吸附材料去除水体中磷酸盐的研究进展
3.去除水体中PPCPs的4种改性新型吸附材料研究进展
4.改性吸附材料处理水体中砷的研究进展
5.水处理技术中无机砷吸附材料的研究进展
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硅藻土产地性质及用途
硅藻土具有多孔性、密度小、比表面积大、吸附性好、耐酸、耐碱、绝缘等特性，并且中国硅藻土矿储量丰富。
硅藻是一种单细胞的藻类，其个体很小，一般为1微米到几毫米，当这种水生植物死亡后，其残骸在海洋或湖泊中沉积，形成硅藻土。
硅藻土的成分80%以上为SiO2.nH2O也含有少量的Al. Fe,Ca,Mg. Na K P等。
硅藻土是一种具有多孔性、密度小、比表面积大、吸附性好、耐酸、耐碱、绝缘的非金属矿。
中国硅藻土储量丰富，全国10个省(区)有硅藻土矿产出。
探明储量的矿区有354处，总保有储量矿石3. 85亿吨。
仅次于美国，居世界第二位。
在地区分布上，以吉林最多，占全国储量的54. 8%，云南、福建、河北等地次之。
硅藻土因为其吸附量大，去除率高且费用低廉，不产生二次污染等优势而成为废水处理的吸收剂。
夏士朋等用碳酸钙改性硅藻土来处理废水中的铜离子，镉离子，1铅离子和锌离子4种重金属离子，实验结果表明碳酸钙含量为35%的硅藻土是处理含重金属废水的一种很好的吸附剂，吸附量可达 3.5mmol/g-.4 mmol/g,改性硅藻土对重金属的去除主要是由于硅藻土上的碳酸钙与金属离子的化学反应，生成难溶物沉吸在硅藻土上而去除。
刘频等对硅藻土进行了硫酸化改性，并研究了其对Pb的吸附作用。
研究表明，改性硅藻土对pb初时浓度为20 mg/l工时的最佳吸附PH为7一8最佳吸附时间为60分钟，硅藻土的最佳吸附用量为3.0~4.0g/l，去除率可达96. 3%，达国家一级排放标准。
硅藻土对Pb的吸附符合p reundlich吸附等温式。
李门楼研究了用嗅化十六烷基三甲胺改性的硅藻土对含锌电镀废水的处理效果。
研究表明，一定条件下天然硅藻土和改性硅藻土对锌离子的去除率分别为39. 3%和61. 1%。
在20℃PH为5.浓度为40 mg/l的锌溶液，改性硅藻土吸附4小时后，锌离子的去除效率大于98%。
用改性后硅藻土处理含锌电镀废水可使锌排放量低于国家排放标准。
《环境化学实验》综合性实验-土壤对铜的吸附_37346
《环境化学实验》综合性实验-土壤对铜的吸附_37346 《环境化学实验》综合性实验报告书实验名称 : 土壤对铜的吸附实验学时 : 12学时适用专业 : 环境科学年级 :学号 :实验人 :同组人 :福建师范大学化学与材料学院?环境科学与工程学院201 年月福建师范大学环境科学与工程学院土壤对铜的吸附本实验以硅藻土为实验对象，了解有机质及pH两种因素影响下土壤对铜的吸附。
1 背景资料土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气降尘等。
过量的重金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。
由于重金属不能被土壤中的微生物所降解，因此可在土壤中不断地积累，也可为植物所富集并通过食物链危害人体健康。
重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。
其中又以吸附作用最为重要。
铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
土壤的铜污染主要是来自于铜矿开采和冶炼过程。
进入到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质所吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。
2 实验方案的设计与实施2.1 实验方案的设计通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节待吸附铜溶液的pH，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响。
测试采用火焰原子分光光度计对铜含量进行分析。
2.2 实验原理不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式来描述。
即:1n QK,,式中:Q——土壤对铜的吸附量，mg/g;ρ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L;K，n——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich吸附等温式两边取对数，可得:1,，,lglglgQK n环境化学实验福建师范大学环境科学与工程学院以对作图可求得常数K和n，将K、n代入Freundlich吸附等温式，便可lgQlg,确定该条件下的Freundlich吸附等温式方程，由此可确定吸附量(Q)和平衡浓度(ρ)之间的函数关系。
粤西徐闻九亩硅藻土对水体中Zn 2+的吸附实验研究
属 污 染 修复方 面 的研 究还 很薄 弱 。现 代研 究还 表 明 ，
硅藻 土 表面 存在 大 量 的 Ｓ —ｏ一“ 空键 ” 它 们容 易 ｉ 悬 ，
结 合 Ｈ 而 形成 多 种类 型 的表 面 硅 羟 基 （ ＳＯＨ） 如 － ｉ （ 孤 立 、 位及 缔 合 羟 基 等 ）３ 另外 ， 藻 土 表 面 还 存 孪 ［； 硅 在源 于 粘 土矿 物 的 Ｌ酸 中心 及 源 于 中等强 度 缔 合 羟 基 的Ｂ酸 中心 ［ 。 些 硅羟 基 与酸 中心 的存在 致使 硅 ４ 这 ］ 藻土 具有 强 的吸 附水体 中微量 重金 属 的能 力 。
引 言
随着 电镀 、 陶瓷 、 玻璃 、 矿业 及 交通 运输 业 等工 采 业 的高 速 发 展 ， 量 有 毒 有 害 重 金 属 （ Ｐ 、 ｎ Ｃ 大 如 ｂＺ、ｄ 等 ） 排放 ， 被 极大 程度 地 污染 了水 、 壤及 大 气等 人类 土 赖 于 生存 的环境 ， 严重 危及 生 命体 。Ｐ 抖、 ｄ Ｚ 。 ｂ Ｃ 抖、 ｎ 被 认为 是水 体及 饮用 水 中主 要 的重 金属 污染 物 ， 中 其 Ｚ Ｃ 。 皮 肤 、 睛与 呼 吸 道 具 有 很 强 的 腐 蚀 性 ［ 。 ｎ １对 眼 １ ］ 因此 ， 对于 水体 中Ｚ 。等 有毒 重 金属 离子 的修复 具有 ｎ 重 要 的理论 与 实际意 义 。 白１３ ８ ３年硅 藻土 首 先 在德 国被 发 现 以来 ， 究 研 人员 就对硅 藻 土的 找寻 、 采 、 纯 、 工及 应 用等方 开 提 加 面 进 行 了大 量 卓有 成效 的研 究工 作 。研 究表 明 ， 硅藻 土具 有许 多独 特 的物理 、 学性 能 ， 质轻 、 、 化 如 软 多孔 、 比表 面 积 大 、 附性 能 强 等 。 基于 这 些 物 理 、 学性 吸 化 能 ， 们开 发 了 ５ ０多 种硅 藻 土 产 品 ， 泛 应 用 于 工 人 ０ 广 业 生 产 ， 隔热 、 音 材 料 ， 滤 剂 ， 料 ， 化 剂 载 如 隔 过 填 催 体 ， 附剂 ， 磨料 及 防结块 剂等 ［ ， 吸 软 ２ 但对 于 其在 重 金 ］
丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究
丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究摘要：丝瓜络是一种天然生物质材料，由于其丰富的羟基、氨基和羧基等活性官能团，使其具有良好的吸附性能。
本文通过对丝瓜络进行化学改性，通过改性后的丝瓜络对铜离子的吸附性能进行研究，探索其在环境修复中的应用潜力。
实验结果表明，化学改性可以显著提高丝瓜络对铜离子的吸附性能，改性后的丝瓜络对铜离子的吸附能力较未改性的丝瓜络大幅度提高。
化学改性后的丝瓜络在环境修复和废水处理中具有广阔的应用前景。
关键词：丝瓜络；化学改性；铜离子；吸附性能；环境修复1.引言丝瓜络是一种常见的生物质材料，具有丰富的孔结构和活性官能团，因此被广泛应用于环境修复、废水处理等领域。
在过去的研究中，丝瓜络已经被证实具有良好的吸附性能，可以高效吸附水中的重金属离子、有机物等污染物。
由于天然丝瓜络的稳定性较差，活性官能团较少，其吸附性能有限，丝瓜络的应用受到了一定的限制。
化学改性是一种有效的方法，可以通过改变丝瓜络的结构和功能基团，增强其吸附性能。
近年来，有关丝瓜络化学改性的研究日益增多，但对于其对重金属离子的吸附性能研究还相对较少。
本研究旨在通过化学改性的手段，提高丝瓜络对铜离子的吸附性能，并探讨其在环境修复中的应用潜力。
2.实验部分2.1 实验材料本实验使用的丝瓜络原料采自当地农田，经过洗涤、干燥等处理后，制备成颗粒状样品。
化学试剂包括琥珀酸二乙酯、氢氧化钠、盐酸、乙酸、硫酸、氢氧化钠等，均为分析纯试剂。
铜离子溶液为CuSO4的水溶液，浓度为100mg/L。
1）化学改性：将丝瓜络样品与一定量的琥珀酸二乙酯溶液混合，加热搅拌反应一定时间后，过滤、洗涤并干燥，得到化学改性后的丝瓜络。
通过红外光谱、X射线衍射等技术对改性后的丝瓜络进行表征。
2）铜离子吸附实验：将改性前后的丝瓜络样品分别加入一定浓度的CuSO4溶液中，静置一定时间后，用原子吸收光谱仪测定其余铜离子浓度，计算吸附量。
3.结果与讨论3.1 化学改性对丝瓜络的影响通过红外光谱分析发现，改性后的丝瓜络表面官能团结构有所改变，出现了新的吸附峰，表明改性成功。
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改性硅藻土对水中铜离子的吸附
发表时间：2017-11-07T19:19:12.463Z 来源：《基层建设》2017年第19期作者：薛丽君
[导读] 摘要：硅藻土是一种硅质岩石，主要化学成分是二氧化硅，在我国储量丰富，由于它独特的理化性能，目前在社会生活中已经得到比较广泛的应用，实验表明用硅藻土处理污水的方法既简便又有效，而且成本低廉，但天然硅藻土吸附能力较差，必须经过改性处理。
广东佛山市顺德区农业和社会工作局广东佛山 528300
摘要：硅藻土是一种硅质岩石，主要化学成分是二氧化硅，在我国储量丰富，由于它独特的理化性能，目前在社会生活中已经得到比较广泛的应用，实验表明用硅藻土处理污水的方法既简便又有效，而且成本低廉，但天然硅藻土吸附能力较差，必须经过改性处理。
本文利用天然硅藻土为原料制备出改性硅藻土。
用于吸附废水中的铜离子，实验结果表明：在一定范围内，升高吸附温度、硅藻土增加用量、使作用时间延长、调节酸碱度均可改善对铜离子的吸附效果。
关键词：硅藻土；吸附；铜离子；改性
水是地球的生命之源，是人类赖以生存和发展的重要的物质。
然而，随着社会生产的发展，大量含重金属的有毒有害废水被随意排放，使不少江河湖泊都受到不同程度的重金属污染。
在近几年，硅藻土的吸附能力得到越来越多的重视。
其处理污水的方法既简便又有效而且成本低廉，基本没有二次污染，吸附后的硅藻土还可以再生，因此，研究利用其处理含重金属的废水具有可观的前景。
天然硅藻土的主要成分是无定形二氧化硅，疏松多孔，这种微孔结构是硅藻土具有吸附能力的主要原因[1]，本实验采用天然硅藻土和改性硅藻土作为吸附原材料，对硅藻土在各种不同的条件下吸附铜离子的状况进行研究。
1.实验部分
1.1提纯
取200克优质长白山硅藻土原土，放入2000毫升的大烧杯中，加850毫升去离子水，搅拌溶解，放入超声波清洗器中处理十分钟，取出烧杯，静置一夜，吸出上层溶液进行离心，转速为4000转/分钟，离心五分钟，把下层固体用烘箱烘干，取出研磨成粉末，密封保存备用。
1.2 酸化
称取上面提纯烘干过的硅藻土30克于烧杯中，加入300毫升浓度为2摩尔/升的氯化氢溶液，搅拌均匀，用酒精灯加热沸腾，保持5小时，然后放到离心机中以转速为4000转/分钟，离心五分钟，用去离子水将所得固体部分多次洗涤，最后，将固体物质烘干，研磨成粉末，密封保存备用。
1.3改性处理
天然硅藻土对水中的重金属离子有着一定的吸附能力，但其吸附能力比较差，而且吸附效果受酸碱度的影响明显。
所以，要提高天然硅藻土的吸附能力，必须经过改性处理。
本实验采用烧碱进行改性，提高吸附能力。
改性步骤：在250毫升酸碱度为13的烧碱溶液中加入10克硅藻土，加热煮沸10小时，离心，用去离子水将所得样品多次洗涤直至溶液的酸碱度为7，取样品在烘箱中烘干，研磨，密封保存备用。
1.4吸附实验
用天平称取无水硫酸铜2.5克并溶解在1L蒸馏水中，玻璃棒搅拌溶解，得到铜离子浓度为1克/升，再用去离子水稀释20倍得到50毫克/升的硫酸铜溶液，作为含重金属废水。
探究不同实验条件对吸附的影响
1.4.1 酸碱度对硅藻土吸附铜离子的影响
取铜离子+浓度为50毫克/升的溶液于带塞的锥形瓶中，调酸碱度为2，3，4，5，6，7，8共七个样本。
吸附1小时
1.4.2 吸附作用时间对硅藻土吸附铜离子的影响
在25摄氏度、酸碱度=4、铜离子浓度50毫克/升、硅藻土用量为5克/升条件下，改变吸附时间对吸附铜离子的影响。
时间设为0、10、20、30、40、50、60、70、80分钟共9个样本。
1.4.3 温度对硅藻土吸附铜离子的影响
在酸碱度=4、铜离子浓度50毫克/升、吸附时间为30分钟、硅藻土用量为5克/升条件下，试验吸附温度对铜离子的影响。
从25摄氏度开始，每10摄氏度测一次，到85摄氏度为止，共7个样本。
1.4.4 硅藻土用量对吸附铜离子的影响
取铜离子浓度为50毫克/升的溶液，配制硅藻土的浓度分别为1、3、5、7、9、11、13、15克/升共八个样本。
在25摄氏度、酸碱度=5、吸附时间为60分钟的条件下，进行硅藻土用量对铜离子吸附率的试验
以上所有样品均取上清液用电感耦合等离子体发射光谱仪测定残余铜离子浓度。
2 结果与分析
2.1 溶液酸碱度对吸附效果的影响
在加入硅藻土之前，调节溶液酸碱度值在2.0–8.0范围内，固定铜离子初始浓度为50毫克/升，搅拌时间为两小时，在室温下进行实验。
在酸碱度<3.0时，吸附效果比较差，当溶液的酸碱度从3上升到5时，硅藻土对铜离子的吸附量增加较大。
当酸碱度值大于5以后，课件硅藻土对铜离子吸附容量快速上升，这是由于溶液的酸性减少，铜离子开始生成成氢氧化铜沉淀使吸附率升高，当酸碱度到达7时，溶液中的铜离子已完全沉淀。
从实验中发现，在酸碱度相同时，改性硅藻土对铜离子的吸附能力优于天然硅藻土。
尤其是酸碱度为5时相差最大，而酸碱度大于5时，铜离子开始生成沉淀，所以确定5为最佳的酸碱度，接下来所有的吸附实验均在酸碱度为5的条件下进行。
2.2 时间对吸附能力的影响
铜离子溶液浓度50毫克/升、室温条件下、酸碱度为5.、硅藻土用量为5克/升条件下，改变吸附时间观察吸附能力的影响，在吸附时间为30分钟以前，硅藻土快速吸附铜离子，吸附量随时间的增加而增加，随后吸附速率逐渐减缓，40分钟以后就更加缓慢，基本呈一直线，据统计，大约有七成的铜离子在最初40分钟内被改性硅藻土去除，基本达到饱和状态，所以，硅藻土吸附铜离子的适宜时间为40分钟。
天
然硅藻土和改性硅藻土趋势基本一致，从实验中看出，改性硅藻土比天然硅藻土的性能要好。
改性的硅藻土对铜离子的吸附量最高可达七成以上。
2.3 温度的高低对吸附效果的影响
在其它条件不变的情况下，考察溶液温度对吸附效果的影响，随着温度的升高，吸附剂对铜离子的吸附量也随着增加。
直至溶液沸腾。
2.4 硅藻土用量对吸附效果的影响
在室温，酸碱度为5，铜离子浓度为50毫克/升、吸附时间60分钟的条件下，逐渐增加硅藻土的用量，开始随着硅藻土用量的增加，硅藻土对铜离子的去除率也随之快速增加，当硅藻土用量大于5克/升时，对铜离子的去除率增长放缓。
通过比较得知，在相同的用量下，改性硅藻土对铜离子的吸附量比天然硅藻土大，当硅藻土用量为5克/升时，改性硅藻土对铜离子的吸附量达七成以上。
3 结论
改性硅藻土和天然硅藻土都具有一定的吸附性，现总结如下：
第一，硅藻土对铜离子的吸附能力受溶液酸碱度值的影响，酸碱度是影响吸附效果的重要因素之一。
在酸碱度<3的酸性条件下吸附较差，在酸碱度>5.0时，铜离子开始产生沉淀，因此，在酸碱度=5的弱酸性条件下研究硅藻土对铜离子吸附效果较好。
此时，改性硅藻土对铜离子的吸附量可达八成。
第二，温度对硅藻土的吸附能力有一定的影响，随着溶液温度的升高，硅藻土对铜离子的吸附能力随之增强。
第三，时间对硅藻土吸附效果的影响，在实验半小时内，溶液中铜离子的去除率随时间的增长而急速上升，但是吸附半小时后，硅藻土对铜离子的吸附速率逐步放缓，去除率随时间的延长也不再出现明显的增大。
第四，在一定范围内，硅藻土用量越大，铜离子的去除率越高。
参考文献：
[1]王泽民，董德明，马小凡等.利用硅藻土复合净水剂处理造纸废水的研究[J].非金属矿，1997（3）：33.
[2]艾志敏.应用硅藻土处理污水的实验[J].云南环境科学，1999（1）：36.
[3]郑水林，王庆中.改性硅藻精土在污水处理中的应用[J].非金矿，2000（4）：36.
[4]杜玉成，张红.某低品位硅藻土提纯及作为污水处理的改性研究[J].非金属矿，2001（1）：44.
[5]于乾，包亚芳.硅藻土在污水处理中的应用[J].中国矿业，2002，11（2）：33.。