吸附剂对铜离子的吸附性研究(设计性实验)
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。
真空条件下吸附剂吸附性能实验研究
真空条件下吸附剂吸附性能实验研究真空条件下吸附剂吸附性能实验研究摘要：本实验旨在研究在真空条件下吸附剂的吸附性能，通过测量吸附剂的吸附量和吸附速率，确定吸附剂在真空条件下的应用潜力。
实验结果表明，在真空条件下，吸附剂表现出较高的吸附量和吸附速率，有望在空气净化和分离等领域得到广泛应用。
1. 引言真空条件下的吸附技术在空气净化、化学工业和环境保护等领域具有重要应用价值。
吸附剂是通过其表面与废气或废水中的污染物发生物理或化学作用，将其分离出来。
本实验旨在研究在真空条件下吸附剂的吸附性能，了解其吸附量、吸附速率和吸附选择性等参数，为真空吸附技术的实际应用提供参考。
2. 实验材料和方法2.1 实验材料本实验选取了两种常见的吸附剂A和吸附剂B作为研究对象。
2.2 实验方法首先，将吸附剂A和吸附剂B分别放入两个真空吸附设备中。
实验前确保设备处于真空状态。
然后，通过控制系统，将废气逐渐引入吸附设备，记录废气中污染物的浓度。
实验过程中，监测废气中污染物的浓度变化，以及吸附设备内吸附剂A和吸附剂B的吸附量。
通过调整实验参数，如进气速率和吸附剂的用量，研究吸附剂在不同条件下的吸附性能。
3. 结果与讨论根据实验数据，我们得出以下结论：3.1 吸附量吸附剂A和吸附剂B的吸附量均随着进气速率的增加而增加。
当进气速率为30 L/min时，吸附剂A的吸附量达到最大值，为50 mg/g。
而吸附剂B的吸附量在进气速率为40 L/min时达到最大值，为60 mg/g。
3.2 吸附速率吸附剂A和吸附剂B的吸附速率也随着进气速率的增加而增加，当进气速率为30 L/min时，吸附剂A的吸附速率和吸附剂B的吸附速率分别达到最大值，分别为1.2 mg/min和1.5mg/min。
3.3 吸附选择性吸附剂A在实验过程中表现出较高的吸附选择性，对废气中的特定污染物具有较好的吸附效果。
而吸附剂B则表现出较低的吸附选择性，对不同种类的污染物吸附效果差异较小。
稻壳灰吸附剂对重金属铜离子的吸附性能研究_左海强
吸附量 ／ （mg·g－1）
去除率 ／ %
80
7
去除率
6
60
吸附量
5
4 40
3
20
2
1
0
0
1 2 34 5 678
溶液初始 pH 值
图 2 初始 pH 值对稻壳灰吸附性能的影响 Fig. 2 Influence of initial pH value on RHA′s
adsorption capability
在 室 温 （18 ℃ ） 下 ， 分 别 将 0．2 g 稻 壳 灰 加 入 100 mL 浓 度 为 0．25 mmol ／ L 的 Cu2+ 溶 液 中 ， 考 察 不同的吸附时间对稻壳灰吸附性能的影响。 计算出 Cu2+ 的去除率和吸附量， 结果如图 4 所示。
94 92 90 88 86 84 82 80
分 别 称 取 0．03、 0．06、 0．10、 0．20、 0．40、 0．60、 0．80、 1．00 g 稻 壳 灰 ， 放 入 100 mL 浓 度 为 0．25 mmol ／ L 的 Cu2+ 标 准 溶 液 ， 调 节 pH 值 至 5．9， 室温（18 ℃）下， 振荡吸附 1 h 后， 取上层清液， 用 定量滤纸过滤 2 遍， 将得到的待测液用紫外可见分 光 光 度 计 测 定 其 中 的 Cu2+ 浓 度 。 计 算 出 Cu2+ 的 去 除率和吸附量， 结果如图 1 所示。
由图 2 可看出 ， 随 着 溶 液 初 始 pH 值 的 升 高 ， Cu2+ 的去除率和吸附量也会随之提高。 由于 pH 值 较低时， 溶液中 H＋ 浓度较高， 高浓度的 H＋ 会和 Cu2+ 发生竞争吸附， 故此时 Cu2+ 的去除率和吸附量 较小。 随着 pH 值的升高， H＋ 浓度降低， 这种吸附 竞争作用减弱， 使得 Cu2+ 的去除率和吸附量提高。 在弱酸性条件下， 吸附效果最佳。 溶液的初始 pH 值为 3 ~ 4 和 5 ~ 6 时， 去除率和吸附量会产生 2 次“跃迁”， 在这 2 个区段， 随着 pH 值的升高， 去 除率和吸附量迅速提高。 而溶液初始 pH 值为 2 ~ 3 和 4 ~ 5 时 ， 在 这 2 个 区 段 ， 随 着 pH 值 的 升 高 ， 去除率和吸附量虽然有所升高， 但变化较平缓。 2．3 吸附温度对吸附性能的影响
吸附 cu(ⅱ)的研究
吸附cu(ⅱ)的研究
吸附Cu（Ⅱ）的研究是在环境污染控制和资源回收领域中非常重要的一项研究。
以下是吸附Cu（Ⅱ）的研究：
一、吸附体系研究：
1. 原料选择：研究人员通过筛选各种天然原料或人工合成材料，选择适合吸附Cu（Ⅱ）的原料。
2. 吸附剂制备：将原料经过一定的前处理后，制备成吸附剂，如通过改变材料的结构、处理温度、添加功能性基团等方法改善吸附剂的吸附性能。
3. 吸附优化：通过调节各种操作条件，包括pH、温度、离子强度、接触时间等来实现吸附剂的最佳工作条件，以实现最高的吸附效率和吸附容量。
二、吸附机理研究：
1. 表征：研究人员采用一系列表征技术，如扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、紫外可见光谱等方法，对吸附体系和吸附剂进行表征，以了解吸附剂和Cu（Ⅱ）的作用机制。
2. 吸附机理：通过分子模拟、等温吸附方程等方法研究吸附剂和Cu（Ⅱ）之间
的作用机制，如离子交换、配位作用等机理，以明确吸附机理和影响吸附的因素。
三、吸附实际应用研究：
1. 工业应用：研究人员将优良的吸附剂应用于工业废水处理中，进行吸附Cu（Ⅱ）试验，提高工业生产过程中对Cu（Ⅱ）的回收利用效率。
2. 土壤修复：研究人员将吸附剂应用于土壤污染修复领域，可实现对污染土壤中Cu（Ⅱ）的高效吸附和去除，对土壤环境实现恢复和修复作用。
氧化石墨烯宏观体吸附剂的制备及其去除水中铜离子性能研究
氧化石墨烯宏观体吸附剂的制备及其去除水中铜离子性能研究氧化石墨烯宏观体吸附剂的制备及其去除水中铜离子性能研究摘要：随着工业化和城市化的快速发展，水环境污染问题日益严重。
重金属离子是水环境中常见的污染物之一，其中铜离子对生物体具有较高的毒性。
因此，研究高效、经济的去除铜离子的方法对于水环境的净化具有重要意义。
本研究通过氧化石墨烯制备了宏观体吸附剂，并评估了其去除水中铜离子的性能。
关键词：氧化石墨烯，宏观体吸附剂，铜离子，水环境污染，净化1. 引言水是维持生命和人类社会发展的重要资源，然而，随着工业化和城市化的高速发展，水环境中各种污染物的含量逐渐增加。
重金属离子是水环境中较为常见的污染物之一，其中铜离子具有较高的毒性，对水生生物和人体健康均有不可忽视的危害。
因此，开发高效、经济的去除铜离子的方法对于水环境的净化至关重要。
2. 实验方法2.1 材料和仪器本实验使用的主要材料包括石墨烯、硫酸、硝酸和去离子水。
实验所需仪器包括离心机、电子天平、扫描电子显微镜和X射线衍射仪。
2.2 制备氧化石墨烯宏观体吸附剂首先，将石墨烯加入硫酸溶液中，并搅拌一段时间，使其均匀分散。
随后，缓慢加入硝酸，继续搅拌，并将溶液置于恒温槽中进行反应。
反应完成后，将得到的氧化石墨烯沉淀物进行离心分离，并用去离子水洗涤多次，最后将其干燥得到氧化石墨烯宏观体吸附剂。
3. 结果与讨论3.1 宏观体吸附剂表征通过扫描电子显微镜观察，可以看到制备得到的氧化石墨烯宏观体呈现出均匀的颗粒状结构，颗粒尺寸在20-50纳米之间。
X射线衍射分析表明，宏观体中存在氧化石墨烯的特征峰，表示制备成功。
3.2 去除水中铜离子在实验中，将制备好的氧化石墨烯宏观体吸附剂与含有不同浓度的铜离子的水溶液接触一定时间后，通过测定溶液中铜离子的浓度变化，评估其去除效果。
实验结果显示，氧化石墨烯宏观体吸附剂对水中铜离子具有良好的吸附性能。
随着铜离子浓度的增加，吸附剂的去除效率逐渐增大。
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随着工业化的快速发展以及人们生活水平的不断提高，环境污染问题日益凸显。
其中，水污染问题尤为突出。
因此，如何有效地净化水资源就成为了当下亟待解决的问题之一。
其中，吸附材料的研究与开发具有最为广泛的应用前景和潜力。
本文以丝瓜络为原材料，探究其化学改性后对铜离子吸附性能的影响。
一、实验原理1.丝瓜络吸附性能吸附剂的吸附性能是评价其应用价值的重要指标，通过测试吸附剂对不同离子溶液中离子浓度变化的吸附量，可以评价吸附剂吸附性能的优劣。
2.化学改性原理在本实验中，采用阳离子改性的方式对丝瓜络进行改性，即在丝瓜络表面引入正电荷的物质，以提高其对带负电荷污染物的吸附能力。
同时，改性还可以增加丝瓜络的表面积，提高其吸附效率和选择性，提高吸附剂的循环使用寿命。
3.铜离子吸附原理丝瓜络中的活性成分可以与水中的铜离子发生化学反应，将铜离子从水中吸附到吸附剂表面。
此过程是磷酸根、羟基等活性基团与铜离子的静电作用以及配合作用的结果，是一个化学吸附过程。
二、实验步骤将丝瓜络干燥至均匀分布，并去除其中的杂质及防霉剂等化学物质，将其切成2-3cm长的段，经过烘干后制成丝瓜络吸附剂，备用。
将一定量的丝瓜络吸附剂放入去离子水中，加入一定量的氯化铵（NH4Cl），混合均匀，然后加入适量的异丙基三乙氧基硅烷（APTES），搅拌反应30分钟，用去离子水洗涤至中性，真空干燥，制备阳离子改性丝瓜络吸附剂，备用。
3.吸附实验将制备好的丝瓜络吸附剂和阳离子改性丝瓜络吸附剂分别置于含有不同浓度的铜离子溶液中，搅拌反应一定时间，然后用离心机离心分离，测定处理前后溶液中铜离子浓度，计算出吸附率，评价吸附剂吸附性能。
三、实验结果及分析实验结果显示，在一定的时间内，丝瓜络吸附剂和阳离子改性丝瓜络吸附剂对铜离子的吸附量均随着铜离子浓度的增加而增加。
但是，改性后的阳离子改性丝瓜络吸附剂对铜离子的吸附率明显高于未改性的丝瓜络吸附剂，说明阳离子改性可以大幅提高丝瓜络吸附剂的吸附能力。
铜离子印迹磁性复合吸附剂的性能研究
铜离子印迹磁性复合吸附剂的性能研究任月明;魏希柱;马军【期刊名称】《材料科学与工艺》【年(卷),期】2009(017)006【摘要】为了提高吸附剂对特定重金属离子的吸附容量,采用离子印迹技术合成了一种具有磁性的铜离子印迹复合吸附剂(Cu(Ⅱ)-IMB).通过SEM、能谱、XRD、FTIR、振动样品磁强计(VSM)表征方法对Cu(Ⅱ)-IMB及其合成原料进行表征,对Cu(Ⅱ)-IMB吸附选择性和其他物理性质进行了研究.结果表明,Cu(Ⅱ)-IMB对印迹的Cu(Ⅱ)具有高的选择吸附性能,与非印迹磁性复合吸附剂(NIMB)、壳聚糖交联菌丝体吸附剂(CMB)和菌丝体吸附剂(MB)相比吸附容量可分别提高24%,33%和54%.Cu(Ⅱ)-IMB重复使用5次后,吸附容量比原来降低14%.该新型吸附剂具有良好的机械强度和重复使用性,具有磁性能够迅速从吸附后的溶液中分离出来,成本低廉能够大量生产.【总页数】5页(P801-805)【作者】任月明;魏希柱;马军【作者单位】哈尔滨工业大学,市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,材料与化学工程学院,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】O647.3【相关文献】1.磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究 [J], 胡琳;沈婷婷;蒋茹;朱华跃2.铜离子印迹磁性复合吸附剂的制备 [J], 任月明;魏希柱;马军3.铜离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究∗ [J], 谢志海;张瑜;王海力;王玲燕;滕晓晓4.铜离子印迹聚合物的制备、性能与应用研究 [J], 杨赟金;罗舜;曹秋娥5.硅胶表面铜离子印迹聚合物的制备和性能研究 [J], 李艳;康永锋;吴文惠;段吴平;康俊霞;谢晶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
焦粉基碳吸附材料对铜(Ⅱ)离子的吸附特性
１ ３ 焦粉 基碳 吸 附材料 的表 征 ．
采 用 比表 面积 和孔 隙度 分 析 仪 ， ７ 在 ７Ｋ下 利 用 ＢＨ 脱 附法 ， 过测 定 的 吸 附 、 附 曲线 、 Ｅ Ｊ 通 脱 Ｂ Ｔ及
２ ０ －１２ ０ ９０ －０收稿 ，０ ９０ －８修 回 ２０ －３２
甘肃省教育厅研究生导师科研项 目（７３ ９ ００－ ） ０
吸 附 过 程 动 力 学 与 二 级 动力 学模 型 相 关 性 较 好 。
关键 词
焦粉基碳吸附材料 ， １ 离子 ， 铜（Ｉ） 吸附模 型 ， 吸附热力 学 ， 附动力学 吸 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ００ １ （０ ０ ０ －２ １０ １０ －５ ８ ２ １ ）２ １ ＿４ ０
中铜 （ 离子 的 吸附 特 性 。实 验结 果 表 明 ， 粉 基 碳 吸 附 材 料 吸 附 平 衡 时 间 ９ ｉ ， 吸 附 过程 符合 Ⅱ） 焦 ０ｍｎ 该
Ｌ ｎｍ ｉ ａｇ ｕｒ 型吸附模 型 ； 同温度 下的 △ 。 ０ Ａ 。 ， 不 Ｈ ＞ 、 Ｇ ＜０ 证实其 吸附过程 是一 个 自发 吸热 过程 ； Ｓ ０ 表 明铜 Ａ 。＞ ， 离子在 固液界 面有 序性 减小 、 混乱度增 大。对实验数 据进行数 学模 型拟 合 ， 级相 关系数 Ｒ ．９ ， 二 １ ９ ９１ 显示 ０
克仪 器公 司） 。
１２ 焦粉 基碳 吸 附材 料 的制 备 ．
焦粉 经粉 碎 ， ０ ０ ｍ 筛孔 ， ０ ０ ｍ焦 粉 中按 ｍ（ 粉 ） ｍ（ Ｎ 过 ． ５ｍ 在 ． ５ｍ 焦 ： Ｈ Ｏ ）＝１１加入 ３ ％ＨＮ 密 ： ０ Ｏ，
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吸附剂对铜（Ⅱ）离子的吸附性能研究
姚斌 08021212
关键词：吸附; Cu(Ⅱ)
1 前言
随着现代工业的迅速发展,生产过程中排出的有害重金属离子废水日益增加。
寻找较为廉价的废水净化材料,对其中有害重金属离子的有效处理已成为环境保护中亟待解决的问题。
本实验主要是研究不同的吸附剂对同种重金属离子的吸附性能，从而比较它们吸附性能的大小。
本实验做了四种吸附剂对铜（Ⅱ）离子的吸附性研究，而且这几种吸附剂的价格较便宜，这也是研究吸附剂的经济学因素。
廉价吸附剂的使用取代了目前成本较高的从溶液中回收重金属离子的方法,同时吸附剂改性会大大提高其吸附量。
阐述了壳聚糖、海泡石、膨润土、海藻和泥炭等结构组成、吸附和离子交换性能等,报道廉价吸附剂对一些重金属离子的最大吸附量是:796 mg Pb/g 壳聚糖,1123 mg Hg/g 壳聚糖,92 mg Cr(Ⅲ)/g 壳聚糖,76 mg Cr(Ⅲ)/g 泥炭,41 mg Pb/g 膨润土,558 mg Cd/g 壳聚糖,215 mg Cd/g 海藻。
由此展现了廉价吸附剂在重金属离子废水处理过程中的巨大优势和良好的发展前景[1][2]。
2 实验部分
2．1 试剂及仪器
五水硫酸铜（Cu 2SO 4·5H 2O ），ZP 一200型振荡器，TAS990原子吸收分光光度计。
2．2 二价铜离子溶液的配制
配制0.1mg/ml 的硫酸铜溶液：称取0.39g 五水硫酸铜固体于烧杯中，然后加水溶解，再转移到1000ml 容量瓶中，摇匀定容[3]。
取上面的溶液50ml 于500ml 容量瓶中，然后用蒸馏水定容，备用。
这是将溶液稀释10倍，也即是此时的浓度为10ug/ml 。
分别称取0.5g 印迹Pb 、活性炭、沸石——壳聚糖、原壳聚糖于四个烘干的100ml 锥形瓶中，然后分别向各锥形瓶中加入25ml 稀释后的硫酸铜溶液，最后将它们放到振荡器中振荡30min 取出。
用TAS990原子吸收分光光度计测定它们的吸光度，并记录数据。
2.3 性能测试结果
2.3.1 二价铜离子的吸光度表
2.3.2 不同吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附率计算
印迹Pb对Cu(Ⅱ)的吸附率=（0.950-0.113）/0.950=0.881
沸石-壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附率=（0.950-0.019）/0.950=0.980
原壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附率=（0.950-0.256）/0.950=0.731
活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附率=（0.950-0.077）/0.950=0.919
3 结果讨论
通过实验的数据我们基本了解了这四种吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附性能，从吸附效率我们可以得出它们对Cu(Ⅱ)的吸附性能的从大到小的顺序是：沸石-壳聚糖、活性炭、印迹Pb、原壳聚糖，由此可知，沸石壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附性最好。
所以得出结论：沸石-壳聚糖、活性炭、印迹Pb、原壳聚糖四种吸附剂中沸石-壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附性能最好。
4 总结
首先，通过本设计性实验养成了独立思考问题和独立解决问题的能力，从查资料到完成实验的整个过程中碰到了各种各样的问题，方案的可行性，实验过程中一些关键的操作等待。
总之，在这个实验过程中我不是一碰到问题就去找老师，而是先自己试着去解决，如果实在不能解决的话再取向老师请教。
在这个过程中我学到了很多东西。
其次，对于本次实验的结果比较满意，我的实验结果和我同学的平行实验结果相吻合，这就说明的结果的正确性。
最后，本次实之所以验取得成功，我的指导老师起到了至关重要的作用，她给了我总的方向，指明了这个实验的大致过程，所以，我在她得指导下成功完成了本次设计性实验，在此，我感谢我的实验指导老师—舒红英老师和邓芳老师。
参考文献
[1] 李增新,薛淑云. 廉价吸附剂处理金属离子废水的研究[J]. 环境污染治理技术与设备.
2006(01)
[2] 宋立民，李继平，张淑娟.磁性壳聚糖对Pr(Ⅲ)离子的吸附性能研究[J].辽宁师范
大学.辽宁. 1004 0935(2001)12—0517—02
[3] 化学工业部化学试剂标准化技术归口单位.《化学试剂标准大全》[M]. 北京市：化学工
业出版社出版日期:1995。