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隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格,廢水仍對(duì)環(huán)境和人體的健康造成很大的危害。因此水資源的回收利用被廣泛關(guān)注,吸附法在廢水處理中的作用將越來(lái)越重要。而尋求和開發(fā)高效廉價(jià)的吸附劑成為研究的關(guān)鍵問(wèn)題。
本論文選用甘肅白銀產(chǎn)的凹凸棒石黏土礦物經(jīng)提取、酸化、熱活化制成改性凹凸棒石黏土,添加到天祝褐煤腐植酸中,制備了凹凸棒石黏土—腐植酸復(fù)合吸附劑。通過(guò)對(duì)水溶液中Ni(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Mn(Ⅱ)、磷酸根和亞甲基藍(lán)等物質(zhì)吸附行為的研究,考察了復(fù)合吸附劑與單獨(dú)兩種吸附劑的吸附性能,并同過(guò)單因素和正交實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式對(duì)吸附條件進(jìn)行了優(yōu)化,如復(fù)合比例、吸附劑投加量、溫度、pH、吸附時(shí)間、吸附質(zhì)濃度等因素對(duì)吸附行為的影響。采用紅外光譜分析、掃描電鏡、XRD等檢測(cè)技術(shù)對(duì)吸附劑進(jìn)行表征和分析,發(fā)現(xiàn)復(fù)合吸附劑粒度小而均一、比表面積和表面活性基團(tuán)都有極大提高。
通過(guò)試驗(yàn)條件的優(yōu)化復(fù)合吸附劑對(duì) Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、磷酸根和亞甲基藍(lán)的吸附展現(xiàn)出了良好地吸附性能。對(duì)Ni(Ⅱ)的吸附最佳條件為濃度150mg/L,吸附劑用量為0.8g,吸附時(shí)間4h,溫度40℃,pH為6,此時(shí)吸附率達(dá)到97.5％,吸附量為9.14mg/g;對(duì)Mn(Ⅱ)的吸附最佳條件為濃度100mg/L,吸附劑用量為0.8g,吸附時(shí)間2h,溫度40℃, pH為7,此時(shí)吸附率達(dá)到92.5%,吸附量為5.78 mg/g;對(duì)磷酸根的吸附最佳條件為濃度100mg/L,吸附劑用量為0.8g,吸附時(shí)間4h,溫度80℃,pH為5,此時(shí)吸附率達(dá)到91.5%,吸附量為5.72;對(duì)亞甲基藍(lán)的最佳吸附條件為濃度300mg/L,吸附劑用量為0.3g,吸附時(shí)間4h,溫度50℃,pH為1,此時(shí)吸附率達(dá)到97.2%,吸附量為48.6 mg/g。復(fù)合吸附劑對(duì)Cr(VI)的吸附情況沒(méi)有單獨(dú)腐植酸的吸附效果好,但優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件后吸附效果明顯提高。
最后對(duì)復(fù)合吸附劑進(jìn)行了吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)的研究,發(fā)現(xiàn)大多情況下復(fù)合吸附劑以化學(xué)吸附為主、物理吸附為輔的吸附模式,并且是單分子層和多分子層吸附同時(shí)進(jìn)行。

    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒石黏土 腐植酸 復(fù)合吸附劑 吸附性能
    作者：
    張立威
    學(xué)位授予單位：
    蘭州交通大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    無(wú)機(jī)化學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    李靜萍
    學(xué)位年度：
    2014
    語(yǔ)種：
    中文
    分類號(hào)：
    TQ424.2
    在線出版日期：
    2015年04月01日