本文關(guān)鍵詞：Mg-Fe-La復(fù)合材料的制備表征及其除氟性能研究　出處：《青海師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文以察爾汗鹽湖老鹵為主要原料,采用簡單的共沉淀法,成功制備了對氟離子具有較高吸附容量的Mg-Fe-La復(fù)合材料。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線粉末衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜(XPS)和比表面積(BET)等手段對復(fù)合材料的組成結(jié)構(gòu)和界面特性等進(jìn)行了表征分析。本文還研究了Mg-Fe-La復(fù)合材料的吸附熱力學(xué)和動力學(xué),并評價(jià)了其安全性。最后,進(jìn)行了固相萃取實(shí)驗(yàn),提出了可能的吸附機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:(1)以察爾汗鹽湖老鹵為主要原料,采用共沉淀法成功制備了Mg-Fe-La復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)證明,鹽湖老鹵中的Ca2+和Cl-對復(fù)合材料的除氟性能沒有影響。當(dāng)Mg/Fe/La的摩爾比例為25:1:4,制備溫度為室溫(25℃),煅燒溫度為400℃時(shí),Mg-Fe-La復(fù)合除氟材料的最大吸附容量為112.17 mg/g。(2)能譜分析結(jié)果表明,Mg-Fe-La復(fù)合材料的實(shí)際組成比例與理論組成比例基本一致。Mg-Fe-La復(fù)合材料的比表面積為178.55 m2/g,孔徑為31.16 nm,平均粒徑為0.727μm。(3)吸附熱力學(xué)研究表明,Mg-Fe-La復(fù)合材料吸附氟離子符合Langmuir等溫吸附模型,屬于單層吸附。相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)證明該吸附過程一個(gè)自發(fā)的放熱過程,降低溫度有利于吸附行為的發(fā)生。(4)吸附動力學(xué)研究表明,Mg-Fe-La復(fù)合材料吸附氟離子4 h后達(dá)到平衡狀態(tài)。氟離子在Mg-Fe-La復(fù)合材料上的吸附過程主要是以不可逆的化學(xué)吸附為主,且該吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。(5)固相萃取實(shí)驗(yàn)表明,Mg-Fe-La復(fù)合材料可以用于動態(tài)吸附,且對水樣p H無影響。ICP分析結(jié)果表明,Mg-Fe-La復(fù)合材料在吸附過程中沒有金屬離子溶出,不會造成二次污染。(6)綜合FT-IR、XPS及Zeta電位分析結(jié)果,并結(jié)合吸附動力學(xué)和熱力學(xué)模型,得出Mg-Fe-La復(fù)合材料的吸附機(jī)理主要是絡(luò)合作用和離子交換作用。
[Abstract]:In this paper, the old brine of Chaerhan Salt Lake was used as the main raw material, and a simple coprecipitation method was used. Mg-Fe-La composites with high adsorption capacity for fluorine ions have been successfully prepared by scanning electron microscopy (SEM). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and specific surface area (BET). The composition, structure and interfacial properties of Mg-Fe-La composites were characterized by other means. The adsorption thermodynamics and kinetics of Mg-Fe-La composites were also studied in this paper. Finally, the solid phase extraction experiment was carried out, and the possible adsorption mechanism was proposed. The experimental results are as follows: 1) the main raw material is the old halogen in Chaerhan Salt Lake. Mg-Fe-La composites were successfully prepared by coprecipitation method. The Ca2 and Cl- in the old brine of salt lake have no effect on the defluorination performance of the composite. When the molar ratio of Mg/Fe/La is 25: 1: 4, the preparation temperature is 25 鈩，

本文編號：1413564