發(fā)布時(shí)間：2018-03-15 02:10

  本文選題：氧化石墨烯分散液　切入點(diǎn)：稀土分離　出處：《南昌大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本論文針對當(dāng)前南方稀土礦山廢水中低濃度稀土離子高效分離技術(shù)的瓶頸,特別是應(yīng)用納米吸附劑普遍存在的二次污染問題,基于大分子氧化石墨烯膠體的超強(qiáng)吸附功能和透析膜的篩分性能,創(chuàng)造性地提出了氧化石墨烯膠體與透析膜組合用于低濃度稀土離子的吸附分離的方法,系統(tǒng)研究了時(shí)間、pH值、溫度、離子強(qiáng)度、氧化石墨烯的片徑對吸附平衡的影響,建立了吸附過程的熱力/動力學(xué)模型,研究了脫附過程主要影響因素,如pH值、離子強(qiáng)度、脫附時(shí)間等,并對稀土離子透過透析膜在氧化石墨烯上的脫附進(jìn)行了動力學(xué)分析,最后評價(jià)了氧化石墨烯的再生循環(huán)使用性能。研究表明,在pH=5.9±0.1,T=303K的條件下,微米氧化石墨烯(MGO)對Gd3+、Y3+、Eu3+和Tb3+的最大吸附量分別是281.03 mg/g、179.86 mg/g、267.91 mg/g和265.62 mg/g,遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)報(bào)道的其他吸附材料,而亞微米氧化石墨烯(SMGO)分別為354.91 mg/g、340.54 mg/g、374.32 mg/g和366.82 mg/g。溶液的pH是影響GO吸附稀土離子性能的關(guān)鍵因素。熱力/動力學(xué)分析顯示GO對這4種稀土離子吸附是一個(gè)吸熱的、自發(fā)的單層吸附過程,符合擬二級動力學(xué)模型和Langmuir吸附模型。脫附研究表明Gd3+、Y3+、Eu3+和Tb3+在氧化石墨烯上脫附均符合擬二級脫附動力學(xué)模型,其中脫附液的pH值是影響脫附的關(guān)鍵因素。在pH=0.9的條件下,Gd3+、Y3+、Eu3+和Tb3+最大脫附率分別為90.00%、92.11%、91.21%和90.09%。有意義的是在連續(xù)吸附-脫附4次后,脫附率仍分別達(dá)到85.15%、74.26%、76.82%和75.27%,吸附容量仍分別達(dá)到220.23 mg/g、138.73mg/g、230.45 mg/g和216.33 mg/g�？傊�,氧化石墨烯(GO)是一種高性能的、可再生的分離富集稀土離子的吸附劑。特別有意義的是GO與透析膜組合方便地解決納米吸附劑分離困難造成的二次污染問題,為納米吸附劑實(shí)際應(yīng)用于水污染處理和資源回收提供了一條新思路。
[Abstract]:This paper aims at the bottleneck of high efficiency separation technology of low concentration rare earth ions in waste water of rare earth mines in southern China, especially the secondary pollution problem of the application of nanometer adsorbent. Based on the super adsorption function of macromolecular graphene oxide colloid and the screening performance of dialysis membrane, the method of combining graphene oxide colloid with dialysis membrane for the adsorption and separation of rare earth ions with low concentration was creatively put forward, and the pH value was systematically studied. The influence of temperature, ionic strength and the diameter of graphene oxide on the adsorption equilibrium was studied. The thermodynamic / kinetic model of the adsorption process was established, and the main factors affecting the desorption process, such as pH value, ionic strength, desorption time and so on, were studied. The desorption of rare earth ions through dialysis membrane on graphene oxide was analyzed, and the regeneration and recycle performance of graphene oxide was evaluated. The results showed that under the condition of pH=5.9 鹵0.1 TX 303K, the desorption of rare earth ions on graphene oxide was studied. The maximum adsorption capacity of micron graphene oxide (MGOO) to Gd3 Y3 + EU3 and Tb3 are 281.03 mg / g, 179.86 mg / g, 267.91 mg/g and 265.62 mg / g, respectively, which is much higher than that of other adsorption materials reported in the literature. The submicron graphene oxide (SMGOO) was 354.91 mg / g / g ~ (34) mg / g ~ (-1) ~ (34. 54) mg / g ~ (3 +) and 366.82 mg / g / g respectively. The pH value of the solution was the key factor affecting the performance of go adsorption of rare earth ions. Thermodynamic and kinetic analysis showed that go adsorption of these four rare earth ions was endothermic. The spontaneous monolayer adsorption process was in accordance with the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir adsorption model. The desorption results showed that the desorption of Gd3 _ (3) O _ (3) EU _ (3) and Tb3 on graphene oxide was in accordance with the pseudo-second-order desorption kinetic model. The pH value of desorption solution is the key factor affecting desorption. The maximum desorption rates of Gd3, Y3, EU3 and Tb3 are 91.21% and 90.09% respectively under the condition of pH=0.9. It is significant that the desorption rate is 91.21% and 90.09% respectively under the condition of pH=0.9. The desorption rate is still 85.15% and 74.26% and 75.27%, respectively, and the adsorption capacity is still 220.23 mg / g / g, 138.73 mg / g / g / g, 230.45 mg/g and 216.33 mg / g / g, respectively. In short, graphene oxide is a kind of high performance. Renewable adsorbents for the separation and enrichment of rare earth ions. In particular, the combination of go and dialysis membranes can easily solve the problem of secondary pollution caused by the difficulty of separation of nano-adsorbents. It provides a new idea for the application of nanometer adsorbent in water pollution treatment and resource recovery.
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ028.8

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1613951