新型磁性材料對銅(Ⅱ)吸附行為的研究
發(fā)布時間:2018-05-19 22:46
本文選題:吸附銅(Ⅱ) + 磁性聚苯胺/氧化石墨烯。 參考:《山東理工大學》2017年碩士論文
【摘要】:銅由于具有良好的物理和化學性質,已被廣泛應用于眾多行業(yè),如電鍍、化肥工業(yè)、染料工業(yè)、冶煉等工業(yè)。但隨著這些行業(yè)的迅速發(fā)展,導致了Cu(Ⅱ)在環(huán)境中的積累,給環(huán)境和人體的健康造成了嚴重的傷害,如何有效地去除Cu(Ⅱ)成為當今環(huán)境保護工作面臨的首要問題;谶@個問題,本論文制備了新型磁性材料,并對銅的吸附行為進行了研究。主要研究內容與實驗結果如下:1.采用苯胺和氧化石墨烯合成了磁性聚苯胺/氧化石墨烯(MPANI/GO)復合材料,并研究了pH值、吸附時間、離子強度、陰陽離子對Cu(Ⅱ)在該復合材料吸附行為的影響。實驗結果表明其吸附動力學符合準二級動力學模型。Cu(Ⅱ)在MPANI/GO的吸附主要受pH值的影響,而不受離子強度的影響,表明在pH值較小時下吸附主要是外表面絡合,而在pH值較大時吸附主要是內表面絡合和化學沉降。吸附等溫線符合Langmuir模型,根據(jù)吸附等溫線計算的熱力學參數(shù)表明吸附過程是自發(fā)的吸熱過程。實驗結果表明,在實際應用中,MPANI/GO復合材料能夠有效的從水溶液中去除Cu(Ⅱ),并能用磁性分離技術簡單有效的進行分離。2.采用十六烷基三甲氧基硅烷(C16)和殼聚糖(CTS)以及Fe_3O_4合成了(Fe_3O_4@C16@CTS)復合材料,并研究了pH值、吸附時間、離子強度、陰陽離子對Cu(Ⅱ)吸附的影響。實驗結果表明Fe_3O_4@C16@CTS復合材料對Cu(Ⅱ)具有較高的吸附能力,并且其吸附動力學符合準二級動力學模型。吸附過程主要受pH的影響,離子強度對吸附的影響很小,表明在pH值較小時,吸附過程主要是外表面絡合,而當在pH值較大時吸附過程主要是內表面絡合和化學沉降。吸附等溫線符合Langmuir吸附模型,并且在pH=5.8和溫度為298 K時Fe_3O_4@C16@CTS復合材料對Cu(Ⅱ)的吸附值最大,為261.78 mg/g?梢,Fe_3O_4@C16@CTS復合材料是一種有效的吸附Cu(Ⅱ)的材料,并且可以在實際應用中用簡單的磁性分離方法進行分離。兩種復合材料對Cu(Ⅱ)的吸附都展現(xiàn)出了良好的吸附性能。但從吸附量的角度來分析,Fe_3O_4@C16@CTS復合材料的吸附量要高于MPANI/GO復合材料,從經(jīng)濟角度來看殼聚糖要比石墨烯便宜,因此價格低廉和吸附量更高的Fe_3O_4@C16@CTS復合材料具有更廣闊的應用前景。
[Abstract]:Because of its good physical and chemical properties, copper has been widely used in many industries, such as electroplating, fertilizer industry, dyestuff industry, smelting and so on. However, with the rapid development of these industries, the accumulation of Cu (鈪,
本文編號:1912044
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/1912044.html
教材專著