本文關(guān)鍵詞：改性硅砂吸附金屬離子性能的研究

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【摘要】：含有害重金屬離子的廢水處理是工業(yè)化進(jìn)程中必須要面對的重大難題之一。吸附法常用去除廢水中的有毒重金屬離子,但是吸附有害離子后的吸附劑的再生和二次污染又成為難題。由于廢水中的一些重金屬離子在某些領(lǐng)域仍具有使用價值,因此在處理廢水的同時還要考慮到重金屬離子的回收與利用。本實驗中采用正硅酸四乙酯(TEOS)為硅源,以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑采用模板法和溶膠-凝膠法相結(jié)合,在用于玻璃生產(chǎn)和水過濾的原始硅砂的表面包覆上多孔二氧化硅包覆層,從而得到包覆改性硅砂。包覆改性后硅砂的比表面積較原始硅砂有較大幅度的提高。將五次包覆后的硅砂550 oC煅燒后用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)進(jìn)行表面氨基功能化,并通過TEM,SEM,FT-IR,XRD,DTA和N2等溫吸脫附等分析手段對氨基功能化后硅砂進(jìn)行表征和分析。同時研究了氨基功能化硅砂對Cu2+、Ni2+和Cu2+/Cr3+及實際電鍍銅廢水的吸附,并將吸附了金屬離子的氨基功能化硅砂代替普通硅砂,制備顏色玻璃。實驗中研究了CTAB、H2O、TEOS用量、NaOH濃度、反應(yīng)溫度和時間對多孔二氧化硅樣品比表面積的影響。結(jié)果表明:1.08gCTAB、100mLH2O、4.5m LTEOS、0.3M的NaOH 30m L、反應(yīng)溫度60oC、反應(yīng)時間3h時得到樣品的比表面積最大。在此條件下加入6g原始硅砂進(jìn)行包覆實驗,五次包覆硅砂的比表面積為260.56m2/g,是原始硅砂的2895倍。氨基功能化后硅砂的孔徑由介孔變?yōu)槲⒖?比表面積值減小為150.13m2/g,是原始硅砂的1668倍。實驗探究了有害重金屬離子溶液的pH值、吸附溫度、時間、吸附劑用量和初始離子濃度的變化對離子吸附效果的影響。氨基功能化硅砂對單一離子Cu2+、Ni2+的吸附均符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程和Freundlich模型。通過實驗確定在最佳吸附條件下Cu2+的吸附效率為60%,單位吸附量為9.42mg/g;Ni2+的吸附效率為84.89%,單位吸附量為4.97mg/g;Cu2+/Cr3+的混合離子的吸附效率分別為67.67%和28.07%,單位吸附量分別為10.15和4.21mg/g。實驗利用吸附了Cu2+的氨基功能化硅砂制備顏色玻璃,并成功制備出湖藍(lán)色玻璃;用吸附了Ni2+的氨基功能化硅砂成功制備出了棕色玻璃;用吸附Cu2+/Cr3+混合離子的氨基功能化硅砂制備出墨綠色的顏色玻璃;吸附了Cr3+的包覆改性硅砂和氨基功能化后硅砂分別用于制備顏色玻璃并均能成功得到綠色玻璃,用由后者制備的綠色玻璃具有屏蔽紫外線的功能。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張振花;徐昊;張軍英;;介孔材料在重金屬廢水處理中的應(yīng)用[J];中國資源綜合利用;2014年09期

2 朱文杰;李曦同;馬文會;周陽;羅永明;于潔;謝克強(qiáng);;改性MCM-41的制備及其吸附Cr_2O_7~(2-)的熱力學(xué)研究[J];功能材料;2014年16期

3 黃進(jìn);徐繼明;;水楊醛希夫堿功能化介孔硅基吸附劑制備及其對水體中Cu(Ⅱ)離子的吸附性能研究[J];淮陰師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年04期

4 胡虧全;朱懷銳;劉瓊;艾秋紅;伍向陽;;水合二氧化鈦吸附與除鐵影響因素[J];武漢工程大學(xué)學(xué)報;2013年09期

5 廖慶玲;曾黎明;郭峰;李玲玲;袁楚;;功能化MCM-41的制備及對重金屬離子的吸附研究[J];水處理技術(shù);2013年04期

6 王珊珊;魯金明;楊建華;張艷;王金渠;殷德宏;;低模板劑快速合成介孔分子篩MCM-48[J];現(xiàn)代化工;2011年S2期

7 姜妍彥;李振全;王世凱;刁云超;;基礎(chǔ)成分對綠色微晶玻璃色度及性能的影響[J];硅酸鹽學(xué)報;2011年01期

8 方欣閃;;介孔二氧化硅微球的制備[J];長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

9 楊國華;黃統(tǒng)琳;姚忠亮;劉明華;;吸附劑的應(yīng)用研究現(xiàn)狀和進(jìn)展[J];化學(xué)工程與裝備;2009年06期

10 郭斌;唐永建;程建平;羅江山;;介孔SiO_2納米棒的制備及其表面錨接金納米粒子[J];強(qiáng)激光與粒子束;2008年05期

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本文編號：1154036