多孔硅基吸附劑CeO 2 /SiO 2 的合成及其對氟離子和碘酸根的吸附行為研究
發(fā)布時間:2024-05-13 00:24
核工業(yè)產(chǎn)生的放射性廢水成分復(fù)雜,其中氟離子和碘酸根離子的存在會對人類健康和環(huán)境安全構(gòu)成潛在的威脅,因此有必要采取相應(yīng)措施從放射性廢水中去除氟離子和碘酸根離子。本文以多孔二氧化硅為載體,采用真空灌注法將二氧化鈰擔(dān)載到二氧化硅的孔道中,合成了CeO2/SiO2吸附劑,并通過SEM、XRD以及FT-IR等多種分析手段對所合成的吸附劑進(jìn)行相應(yīng)的表征。結(jié)果表明:二氧化鈰被成功擔(dān)載到二氧化硅的孔道中,且所合成的吸附劑是一種多孔結(jié)構(gòu)的球形顆粒,該球形顆粒的比表面積較大,同時具有良好的穩(wěn)定性;通過紅外光譜以及Zeta電位分析可知CeO2/SiO2對離子的吸附包含離子交換和靜電作用兩種方式。由靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:CeO2/SiO2在合成過程中的煅燒溫度和時間的變化會影響其對氟離子和碘酸根的吸附效果,吸附劑對兩種離子的吸附容量均隨著溫度的升高和時間的增加而降低;當(dāng)pH為2.5時氟離子的吸附效果最佳,而碘酸根的吸附受pH的影響較小;CeO2/SiO
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 核能的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 放射性廢水的主要來源和危害
1.3 研究對象
1.4 放射性廢水中氟離子的去除方法
1.5 放射性廢水中碘的去除方法
1.6 課題的研究思路、目的和內(nèi)容
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究目的
1.6.3 研究內(nèi)容
第二章 CeO2/SiO2吸附劑的合成及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 吸附劑的合成
2.2.2 吸附劑的表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 粒徑分析
2.3.2 孔徑、孔隙率及比表面積分析
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
2.3.4 EDS能譜分析
2.3.5 紅外光譜分析
2.3.6 XRD分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 CeO2/SiO2吸附劑對F-的吸附研究
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 F-濃度的測定
3.2.2 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響實(shí)驗(yàn)
3.2.3 pH和離子強(qiáng)度對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
3.2.4 吸附速度實(shí)驗(yàn)
3.2.5 吸附容量實(shí)驗(yàn)
3.2.6 共存陰離子對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
3.2.7 脫附與吸附劑重復(fù)利用實(shí)驗(yàn)
3.2.8 吸附機(jī)理探究
3.2.9 商用樹脂對氟離子的吸附性能實(shí)驗(yàn)
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響
3.3.2 pH和離子強(qiáng)度對吸附的影響
3.3.3 吸附動力學(xué)
3.3.4 吸附等溫線
3.3.5 吸附熱力學(xué)
3.3.6 共存陰離子對吸附的影響
3.3.7 吸附劑的重復(fù)利用性
3.3.8 吸附機(jī)理
3.3.9 吸附劑在吸附F-過程中的化學(xué)穩(wěn)定性
3.3.10 CeO2/SiO2吸附劑與商用樹脂以及CeO2吸附性能的比較
3.4 本章小結(jié)
第四章 CeO2/SiO2吸附劑對IO3
-的吸附研究
4.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 IO3
-濃度的測定
4.2.2 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響實(shí)驗(yàn)
4.2.3 pH對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
4.2.4 吸附速度實(shí)驗(yàn)
4.2.5 吸附容量實(shí)驗(yàn)
4.2.6 共存陰離子對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
4.2.7 脫附實(shí)驗(yàn)
4.2.8 動態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響
4.3.2 pH對吸附的影響
4.3.3 吸附動力學(xué)
4.3.4 吸附等溫線
4.3.5 共存陰離子對吸附的影響
4.3.6 脫附性能研究
4.3.7 吸附機(jī)理
4.3.8 吸附劑在吸附IO3
-過程中的化學(xué)穩(wěn)定性
4.3.9 IO3
-的穿透特性曲線
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間已發(fā)表的論文
攻讀學(xué)位期間參與的學(xué)術(shù)會議
攻讀學(xué)位期間所獲獎項(xiàng)
本文編號:3972108
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【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 核能的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 放射性廢水的主要來源和危害
1.3 研究對象
1.4 放射性廢水中氟離子的去除方法
1.5 放射性廢水中碘的去除方法
1.6 課題的研究思路、目的和內(nèi)容
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究目的
1.6.3 研究內(nèi)容
第二章 CeO2/SiO2吸附劑的合成及表征
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 吸附劑的合成
2.2.2 吸附劑的表征
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 粒徑分析
2.3.2 孔徑、孔隙率及比表面積分析
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
2.3.4 EDS能譜分析
2.3.5 紅外光譜分析
2.3.6 XRD分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 CeO2/SiO2吸附劑對F-的吸附研究
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 F-濃度的測定
3.2.2 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響實(shí)驗(yàn)
3.2.3 pH和離子強(qiáng)度對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
3.2.4 吸附速度實(shí)驗(yàn)
3.2.5 吸附容量實(shí)驗(yàn)
3.2.6 共存陰離子對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
3.2.7 脫附與吸附劑重復(fù)利用實(shí)驗(yàn)
3.2.8 吸附機(jī)理探究
3.2.9 商用樹脂對氟離子的吸附性能實(shí)驗(yàn)
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響
3.3.2 pH和離子強(qiáng)度對吸附的影響
3.3.3 吸附動力學(xué)
3.3.4 吸附等溫線
3.3.5 吸附熱力學(xué)
3.3.6 共存陰離子對吸附的影響
3.3.7 吸附劑的重復(fù)利用性
3.3.8 吸附機(jī)理
3.3.9 吸附劑在吸附F-過程中的化學(xué)穩(wěn)定性
3.3.10 CeO2/SiO2吸附劑與商用樹脂以及CeO2吸附性能的比較
3.4 本章小結(jié)
第四章 CeO2/SiO2吸附劑對IO3
-的吸附研究
4.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 IO3
-濃度的測定
4.2.2 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響實(shí)驗(yàn)
4.2.3 pH對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
4.2.4 吸附速度實(shí)驗(yàn)
4.2.5 吸附容量實(shí)驗(yàn)
4.2.6 共存陰離子對吸附的影響的實(shí)驗(yàn)
4.2.7 脫附實(shí)驗(yàn)
4.2.8 動態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 吸附劑的煅燒溫度和時間對吸附的影響
4.3.2 pH對吸附的影響
4.3.3 吸附動力學(xué)
4.3.4 吸附等溫線
4.3.5 共存陰離子對吸附的影響
4.3.6 脫附性能研究
4.3.7 吸附機(jī)理
4.3.8 吸附劑在吸附IO3
-過程中的化學(xué)穩(wěn)定性
4.3.9 IO3
-的穿透特性曲線
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間已發(fā)表的論文
攻讀學(xué)位期間參與的學(xué)術(shù)會議
攻讀學(xué)位期間所獲獎項(xiàng)
本文編號:3972108
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