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隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,排放標準的日趨嚴格,廢水仍對環(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注,吸附法在廢水處理中的作用將越來越重要。而尋求和開發(fā)高效廉價的吸附劑成為研究的關鍵問題。
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—腐植酸復合吸附劑。通過對水溶液中Ni(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Mn(Ⅱ)、磷酸根和亞甲基藍等物質(zhì)吸附行為的研究,考察了復合吸附劑與單獨兩種吸附劑的吸附性能,并同過單因素和正交實驗相結合的方式對吸附條件進行了優(yōu)化,如復合比例、吸附劑投加量、溫度、pH、吸附時間、吸附質(zhì)濃度等因素對吸附行為的影響。采用紅外光譜分析、掃描電鏡、XRD等檢測技術對吸附劑進行表征和分析,發(fā)現(xiàn)復合吸附劑粒度小而均一、比表面積和表面活性基團都有極大提高。
通過試驗條件的優(yōu)化復合吸附劑對 Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、磷酸根和亞甲基藍的吸附展現(xiàn)出了良好地吸附性能。對Ni(Ⅱ)的吸附最佳條件為濃度150mg/L,吸附劑用量為0.8g,吸附時間4h,溫度40℃,pH為6,此時吸附率達到97.5％,吸附量為9.14mg/g;對Mn(Ⅱ)的吸附最佳條件為濃度100mg/L,吸附劑用量為0.8g,吸附時間2h,溫度40℃, pH為7,此時吸附率達到92.5%,吸附量為5.78 mg/g;對磷酸根的吸附最佳條件為濃度100mg/L,吸附劑用量為0.8g,吸附時間4h,溫度80℃,pH為5,此時吸附率達到91.5%,吸附量為5.72;對亞甲基藍的最佳吸附條件為濃度300mg/L,吸附劑用量為0.3g,吸附時間4h,溫度50℃,pH為1,此時吸附率達到97.2%,吸附量為48.6 mg/g。復合吸附劑對Cr(VI)的吸附情況沒有單獨腐植酸的吸附效果好,但優(yōu)化實驗條件后吸附效果明顯提高。
最后對復合吸附劑進行了吸附熱力學、吸附動力學的研究,發(fā)現(xiàn)大多情況下復合吸附劑以化學吸附為主、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進行。

    關鍵詞：
    凹凸棒石黏土 腐植酸 復合吸附劑 吸附性能
    作者：
    張立威
    學位授予單位：
    蘭州交通大學
    授予學位：
    碩士
    學科專業(yè)：
    無機化學
    導師姓名：
    李靜萍
    學位年度：
    2014
    語種：
    中文
    分類號：
    TQ424.2
    在線出版日期：
    2015年04月01日