【摘要】：纖維素是一種天然可降解的高分子材料,是一種無二次污染的環(huán)境友好型材料。本文章利用木屑纖維素為基材制備了纖維素負載零價鐵、纖維素負載鐵鈰雙金屬氧化物、纖維素負載鐵錳雙金屬氧化物三種吸附劑。并研究了三種材料對含砷廢水的吸附性能。同時對三種吸附材料進行了特性表征:掃描電鏡、改性材料合成前后的SEM-EDX、紅外光譜分析、SEM-EDX mapping,以此來證明合成反應的成功。以木屑纖維素為基體原料,采用液相還原法,制備了負載零價鐵纖維素(C-ZVI)吸附劑,采用紅外光譜(FTIR)和掃描電鏡(SEM)對C-ZVI進行表征,證明該吸附劑制備成功。實驗探究了不同吸附條件C-ZVI對水中砷離子(As)的吸附性能,同時討論了該吸附劑的最佳吸附條件和吸附動力學和等溫吸附模型的擬合。研究結果表明,當砷離子濃度低于100 mg/L時,吸附效率均可達到90%以上。當溶液的pH為3-7,吸附劑投加量2 g/L,反應溫度為25℃,As初始濃度為100 mg/L時,C-ZVI對As的吸附容量高達45.69 mg/g。對吸附數(shù)據(jù)擬合確定C-ZVI對砷離子的吸附符合Freundlich等溫吸附模型,說明吸附以多分子層吸附為主。C-ZVI的吸附動力學數(shù)據(jù)表明,整個吸附過程更遵循準二級吸附動力學模型,說明其以化學吸附為主。由于氧化鐵和氧化鈰都具有很強的吸附性能,本實驗采用共沉淀法制備了負載鐵鈰雙金屬氧化物纖維素,并對其吸附性能進行了研究。對制備的負載鐵鈰雙金屬氧化物纖維素對砷離子的吸附性能進行了探究,通過吸附試驗確定其最佳吸附條件為:pH為2-10,吸附大概需要60分鐘達到平衡,初始As離子濃度越低吸附效率越高,最大吸附容量可達到32mg/g。通過對As離子吸附動力學數(shù)據(jù)擬合,負載鐵鈰雙金屬氧化物纖維素對As離子的吸附符合準二級動力學模型,說明其吸附機理主要為化學吸附。通過對等溫吸附模型數(shù)據(jù)擬合,證明負載鐵鈰雙金屬氧化物纖維素對As離子的吸附符合Freundlich等溫吸附模型,說明反應以多分子層吸附為主。二氧化錳具有氧化作用,可將三價砷離子氧化成更易去除的五價砷離子。本實驗利用共沉淀法成功制備了負載鐵錳雙金屬氧化物纖維素。實驗結果表明,在pH為3-7,吸附時間60 min時,初始As離子濃度越低吸附效率越高,最大吸附容量可達到21.42 mg/g。通過對As離子吸附動力學數(shù)據(jù)擬合,負載鐵錳雙金屬氧化物纖維素對As離子的吸附符合準二級動力學模型,擬合度高達0.9999,說明該吸附機理主要為化學吸附。探究該吸附劑對等溫吸附模型數(shù)據(jù)擬合,負載鐵鈰雙金屬氧化物纖維素對砷離子的吸附更加符合Langmuir等溫吸附模型,說明該吸附以單分子層吸附為主。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X703;O647.3
【圖文】：

圖 1-1 纖維素的分子鏈結構式維素預處理方法素因其結構問題，在溶劑中的溶解性很小，這是由其分子鏈之大量的氫鍵導致的。所以在對纖維素進行改性之前，要先進行

圖 2-1 C-ZVI 樣品掃描電鏡圖3.2 FTIR 表征圖 2-2 為吸附 As 前后的 C-ZVI 的 FTIR 光譜圖。3416 cm-1處強而寬的伸縮動吸收峰是醇羥基-OH 的伸縮振動導致的；2877cm-1處為 C-H 的伸縮振動吸

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 張帆;李菁;譚建華;王波;黃福;;吸附法處理重金屬廢水的研究進展[J];化工進展;2013年11期

2 白雁斌;王天嬌;趙曉玉;;重金屬廢水處理技術研究進展[J];污染防治技術;2013年03期

3 莊明龍,柴立元,閔小波,于霞;含砷廢水處理研究進展[J];工業(yè)水處理;2004年07期

本文編號：2727294