以镍铁渣为原料, 加入硝酸和表面活性剂对其矿物相改性, 制备改性镍铁渣吸附剂, 考察表面活性剂种类、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)掺量、吸附剂掺量、溶液初始pH值、Cr(VI)浓度对Cr(VI)吸附效果的影响。结果表明: 镍铁渣经改性后可制得结构疏松、比表面积高达180.6 m2/g的无定形SiO2; 改性镍铁渣对Cr(VI)的吸附率在10 min内可达到90%, 吸附等温线符合Langmuir模型, 最大理论吸附容量为42.55 mg/g, 吸附动力学符合拟二级动力学模型。改性镍铁渣吸附剂对Cr(VI)的吸附机理主要是物理吸附和氧化还原, 即吸附剂表面范德华力将HCrO -4吸附至吸附剂表面, CTAB提供的电子对将Cr(VI)还原为Cr(III)。对镍铁渣改性获得的高比表面积无定形SiO2不仅可以有效吸附净化Cr(VI), 同时可以实现镍铁渣资源化利用, 达到以废治污的目的, 具有良好的环境效应和经济效益。

磷石膏是磷化工企业湿法生产磷酸时排出的工业废渣, 因含有大量磷、氟及碱金属盐等杂质, 简单堆放填埋处理会带来占用耕地及污染环境等问题。目前最有前景和效益的处理方式是将磷石膏转为α半水石膏(α-HH), 但磷石膏的可溶磷、共晶磷及可溶氟等有害杂质是影响磷石膏制备α-HH的主要障碍。因此磷石膏中有害杂质的预处理及α-HH晶体微观形貌调控措施是以磷石膏为原料制备α-HH的研究重点。本文全面综述了磷石膏的理化特性、有害杂质对石膏性能的影响及预处理措施、α-HH制备方法及晶体微观形貌调控等方面的研究现状, 探讨了不同预处理措施及α-HH制备方法的优缺点, 并对转晶剂调控α-HH晶体微观形貌的机理进行了总结, 最后提出了下一步有待解决的问题。

随着浮选研究的深入发展, 以捕收剂为核心的浮选药剂作用机理的研究逐渐成为研究焦点。 红外光谱以速度快、 成本低、 无损等特点成为浮选药剂作用机理研究最为重要的手段之一。 首先从文献报道数量和比例说明红外光谱在该研究中的重要地位, 并总结了常见浮选药剂的红外光谱特征, 最后分别阐述了红外光谱在捕收剂、 抑制剂、 活化剂等浮选药剂作用机理中的应用研究进展。 归纳出红外光谱用于判定捕收剂在矿物表面作用三种机制的判据: 如果捕收剂作用后的矿物表面有新的吸收峰, 则捕收剂在矿物表面发生了化学反应； 如果仅有吸收峰的位置发生移动, 并超过测试设备本身误差范围的移动量, 则捕收剂在矿物表面形成的是化学吸附； 排除上述产生的新红外特征吸收峰和红外特征峰的移动, 且通过反复水洗即可清除表面沾染的捕收剂分子, 则捕收剂在矿物表面发生的是物理吸附。 并指出红外光谱在浮选过程中的应用研究存在的两大问题, 一是将捕收剂与矿物表面的化学反应和化学吸附机理混淆； 二是忽视红外光谱仪器吸收峰位移2～4 cm-1背景误差。 展望未来红外光谱在浮选过程中的应用研究应该着眼于多种药剂混合用药在矿物表面作用机理的研究, 该领域内红外光谱的定量分析研究及红外光谱吸收峰位移的背景误差分析等三方面。

采用耐辐射奇球菌活体为生物吸附剂,进行了对水溶液中放射性核素铀的批量吸附实验.主要研究了溶液pH、初始铀浓度对吸附放射性核素铀效果的影响,并通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)等手段分析了其吸附机理.结果表明:在pH　5,c0=100 mg·L-1时其吸附效果最佳,而最大饱和吸附量qmax为240 mgU·g-1.结合扫描电镜与能谱分析结果认为,耐辐射奇球菌表面附着了大量的含铀片状结晶物,并且其吸附过程主要以离子交换或表面络合的方式吸附铀.比较吸附铀前后菌体红外光谱图和红外分峰图发现,耐辐射奇球菌吸附铀后的整体谱形有了一定的变化,特别是蛋白质中酰胺基团、羟基、羧基以及磷酸基团等活性基团可能参与了吸附过程,并且在906 cm-1处出现了一个新的峰,此峰为UO2+2的伸缩振动峰.可见,利用具有抗辐射特性的耐辐射奇球菌为生物吸附剂,以期在放射性环境中对放射性核素铀的吸附具有一定的潜在途径。

采用不同化学屏蔽方法和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析, 对灭活酿酒酵母菌吸附展青霉素的机理进行了研究。 化学屏蔽法与酿酒酵母菌对展青霉素的吸附结果表明: 酿酒酵母菌经过丙酮和NaOH处理后对展青霉素的吸附明显增加, 而经过氨基甲基化和羧基酯化处理的酵母菌对展青霉素的吸附能力显著下降, 细胞壁上的羧基和氨基参与了吸附过程。 红外光谱分析结果表明, 吸附前后红外光谱图发生了一些变化, 与变化有关的主要是存在于细胞壁蛋白质和糖类上的氨基、 羧基和羟基。

利用木霉(Trichoderma lhd)菌体作为吸附剂, 对水体中的六价铬进行生物吸附, 借助傅立叶红外变换光谱和拉曼光谱对六价铬的生物吸附机理进行了探讨。实验条件优化结果表明, 温度28 ℃以及酸性环境条件(pH 1) 有利于Cr (VI) 的生物吸附, 12 h内, Cr (VI) 的生物吸附去除效率达99 %。吸附机理实验结果分析表明, 相比于对照实验, 2 350 cm-1吸收峰的出现为吸附剂表面质子化的氨基如＞NH2+, NH+, ＞C=NH+―等基团吸附Cr (VI)所致。拉曼光谱中吸收峰2 097 cm-1强度显著增强进一步表明, Cr (VI)的生物吸附是吸附剂表面氨基基团在起作用。

采用Boehm滴定法量化了低温焚烧稻壳灰表面官能团, 考察了溶液初始pH值和温度对吸附效能的影响, 借助动力学方程和吸附等温线, 研究了稻壳灰对Cr(Ⅵ)的吸附性能, 利用红外图谱、 扫描电镜表征了稻壳灰的表面形貌和吸附机理。 结果表明: 在pH值为5时, 稻壳灰对Cr(Ⅵ)取得最优去除效果, 吸附前后溶液pH值变化很小。 稻壳灰对Cr(Ⅵ)有较强的去除能力, 对于20 mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液, 最高去除率能达到95%左右, 达到《污水综合排放标准GB8978—1996》1～2级标准。 吸附过程能更好地符合准二级反应动力学方程和Langmuir等温线方程, 饱和吸附容量可达3.277 6 mg·g-1。 红外光谱表明酰胺Ⅱ带、 Si—O—Si、 O—Si—O等在Cr(Ⅵ)吸附过程中可能有重要贡献。 扫描电镜图片表明吸附Cr(Ⅵ)后, 稻壳灰表面分布有众多的光亮沉积物, 有条带状或不规则点斑出现, 推测无机微沉淀和氧化还原机理在吸附过程中起重要作用。 稻壳灰是一种价格低廉、 有应用潜力的高效吸附剂, 可以用于水体重金属污染的治理修复。