本文關(guān)鍵詞：改性凹凸棒石黏土吸附劑對磷和砷的吸附研究

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【摘要】：近年來,洗滌污水、印染廢水污染及其危害已日益引起人們的關(guān)注,尋求與環(huán)境相協(xié)調(diào)的、綠色環(huán)保的環(huán)境治理修復(fù)方法就成為人們研究的焦點(diǎn)。凹凸棒石黏土是一種具有環(huán)境修復(fù)和環(huán)境凈化的功能材料,與環(huán)境有著很好的相容性。作為吸附材料,凹凸棒石黏土具有比表面積大、孔隙率高、極性強(qiáng)等特征,又因其價(jià)格低廉、高效的吸附能力、資源豐富以及可再生性等諸多優(yōu)點(diǎn)而引起了人們的廣泛關(guān)注。論文以甘肅靖遠(yuǎn)出產(chǎn)的凹凸棒石黏土礦為實(shí)驗(yàn)樣品,經(jīng)過提純后再分別利用不同體積分?jǐn)?shù)的硫酸、鹽酸、醋酸和有機(jī)試劑進(jìn)行樣品的活化改性。制取得到不同組分酸改性和有機(jī)試劑改性的改性吸附劑。利用制得的多種吸附劑在液相中對磷和砷展開吸附實(shí)驗(yàn)研究。以探究凹凸棒石黏土樣品和各種改性吸附劑之間的吸附特點(diǎn)和吸附性能,并通過控制改性條件和吸附實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條如:pH、溫度、吸附時(shí)間等因子來探討研究多種改性吸附劑對磷和砷的吸附特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在不同體積分改性土中,3%硫酸改性樣品、5%鹽酸改性樣品、8%醋酸改性樣品和含量為0.7/5g有機(jī)試劑改性樣品的吸附率比同組其他組分改性樣品吸附效能要好,并且在2h左右對磷的吸附率達(dá)到最高值。將四組樣品進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)表明:3%硫酸改性土在相同的時(shí)間下吸附對磷的效率要明顯高于其它三組改性的土。3%硫酸改性凹凸棒石黏土吸附劑對磷的吸附最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件為:吸附劑投加量為0.5g,吸附時(shí)間2.5h,溫度35℃,pH=6,此時(shí)對磷的吸附率達(dá)到85.16%。從正交表還可以得出影響實(shí)驗(yàn)主要因子的影響順序依次為:吸附劑投加量吸附時(shí)間溫度pH。在對砷的吸附實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):在不同體積分改性土中,3%硫酸改性樣品、5%鹽酸改性樣品、8%醋酸改性樣品和含量為0.7/5g有機(jī)試劑改性樣品的吸附率比同組其他組分改性樣品吸附效能要好,并且也是在2h左右對砷的吸附率達(dá)到最高值。3%硫酸改性凹凸棒石黏土吸附劑對砷的吸附最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件為:吸附劑投加量為0.5g,吸附時(shí)間2.5 h,溫度35℃,pH=6,此時(shí)對磷的吸附率達(dá)到75.45%。從正交表還可以得出影響實(shí)驗(yàn)主要因子的影響順序依次為:吸附劑投加量吸附時(shí)間溫度pH。還對改性后的吸附劑進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)模型的研究,并認(rèn)為樣品對磷和砷的吸附是一個(gè)伴隨著其他吸附模式的化學(xué)吸附。
【關(guān)鍵詞】：改性凹凸棒石 吸附 磷 砷
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 一 文獻(xiàn)綜述10-18
• 1.1 凹凸棒石黏土礦10-12
• 1.1.1 凹凸棒石黏土的發(fā)現(xiàn)10
• 1.1.2 凹凸棒石黏土的種類10-11
• 1.1.3 基本結(jié)構(gòu)特征11
• 1.1.4 凹凸棒石黏土礦的應(yīng)用與分布11-12
• 1.2 凹凸棒石黏土吸附劑12-14
• 1.2.1 凹凸棒石的吸附形式12
• 1.2.2 凹凸棒石的吸附特性12-13
• 1.2.3 凹凸棒石的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用13
• 1.2.4 近期凹凸棒石的發(fā)展情況13-14
• 1.3 凹凸棒石黏土的改性14-16
• 1.3.1 強(qiáng)酸改性凹凸棒石黏土吸附劑14-15
• 1.3.2 熱改性凹凸棒石黏土吸附劑15
• 1.3.3 堿改性凹凸棒石黏土吸附劑15
• 1.3.4 有機(jī)改性凹凸棒石黏土吸附劑15-16
• 1.4 論文研究的現(xiàn)實(shí)意義和相關(guān)內(nèi)容16-18
• 二 實(shí)驗(yàn)部分18-34
• 2.1 硫酸改性凹凸棒石黏土吸附劑18-21
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)儀器和藥品18
• 2.1.2 吸附實(shí)驗(yàn)和計(jì)算推導(dǎo)18-19
• 2.1.3 硫酸改性土的制備19-20
• 2.1.4 顯色試劑的配制20-21
• 2.1.5 校準(zhǔn)曲線的繪制21
• 2.2 鹽酸改性凹凸棒石黏土吸附劑21-23
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)儀器和藥品21-22
• 2.2.2 鹽酸改性土的制備方法22-23
• 2.3 乙酸改性凹凸棒石黏土吸附劑23-24
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)儀器和藥品23
• 2.3.2 乙酸改性土的制備方法23-24
• 2.4 有機(jī)改性凹凸棒石黏土吸附劑24-27
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)儀器和藥品24-25
• 2.4.2 有機(jī)改性土的制備方法25-27
• 2.5 不同方法改性凹凸棒石黏土吸附劑的表征27-32
• 2.5.1 紅外光譜的分析27-29
• 2.5.2 掃描電子顯微鏡的表征29-31
• 2.5.3 XRD的表征與分析31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 三 改性凹凸棒石吸附劑性能的研究34-62
• 3.1 酸改性凹凸棒石黏土吸附劑對磷的吸附研究34-42
• 3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制34-35
• 3.1.2 時(shí)間對不同濃度硫酸改性土吸附性能的影響35-37
• 3.1.3 時(shí)間對不同濃度鹽酸改性土吸附性能的影響37-38
• 3.1.4 時(shí)間對不同濃度醋酸改性土吸附性能的影響38-39
• 3.1.5 時(shí)間對不同有機(jī)試劑含量改性土吸附性能的影響39-41
• 3.1.6 時(shí)間對最優(yōu)組分改性土吸附性能的影響41-42
• 3.2 其他因子對吸附率的影響42-46
• 3.2.1 溫度對四組最優(yōu)改性土吸附率的影響42-43
• 3.2.2 pH對吸附效果的影響43-44
• 3.2.3 投加量對吸附效果的影響44-46
• 3.3 結(jié)合實(shí)驗(yàn)選取最優(yōu)吸附條件46-47
• 3.5 改性凹凸棒黏土對砷吸附性能的研究47-49
• 3.5.1 砷的實(shí)際測定方法47-48
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)所需試劑48-49
• 3.6 探究影響改性凹凸棒石黏土吸附劑吸附的因子49-56
• 3.6.1 砷標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制49-50
• 3.6.2 時(shí)間對不同濃度硫酸改性土吸附性能的影響50-51
• 3.6.3 時(shí)間對不同濃度鹽酸改性土吸附性能的影響51-53
• 3.6.4 時(shí)間對不同濃度醋酸改性土吸附性能的影響53-54
• 3.6.5 時(shí)間對不同有機(jī)試劑含量改性土吸附性能的影響54-55
• 3.6.6 時(shí)間對最優(yōu)組分改性土吸附性能的影響55-56
• 3.7 其他因子對吸附率的影響56-61
• 3.7.1 溫度對吸附率的影響56-58
• 3.7.2 pH對吸附效果的影響58-59
• 3.7.3 吸附劑投加量對吸附效果的影響59-61
• 3.7.4 結(jié)合實(shí)驗(yàn)選取最優(yōu)吸附條件61
• 3.8 本章小結(jié)61-62
• 四 熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的研究62-78
• 4.1 吸附等溫線62-63
• 4.1.1 吸附模型62
• 4.1.2 Langmuir吸附等溫模型62-63
• 4.1.3 Freundlich吸附等溫模型63
• 4.2 吸附熱力學(xué)63-72
• 4.2.1 改性土對磷的吸附等溫模型63-68
• 4.2.3 改性土對砷的吸附等溫模型68-72
• 4.3 吸附動(dòng)力學(xué)72-77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀碩士期間的論文發(fā)表情況85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：892549