本文選題：麥飯石 + 改性　； 參考：《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著鎘、鉻及其化合物在工業(yè)中廣泛生產(chǎn)和應(yīng)用,大量含鎘、鉻廢水進入水體產(chǎn)生的鎘、鉻重金屬污染越來越嚴重,危害人類健康及生存環(huán)境和發(fā)展。麥飯石是一種對生物無毒、無害并具有一定生物活性的多孔藥用巖石,用物理化學(xué)等手段改性處理后的麥飯石作為吸附劑,可有效提高其對水中的鎘、鉻等重金屬污染離子去除能力,具有操作工藝及設(shè)備簡單、成本低廉等優(yōu)點。本文以山東蒙陰麥飯石為原料,以麥飯石用量和Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)初始濃度為變量進行其對水中的鎘、鉻等重金屬污染離子吸附去除試驗,確定麥飯石適宜用量和Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)較佳初始濃度;依次對麥飯石采用粒度改性、熱處理改性、硫酸改性、二氧化錳改性四種不同物理化學(xué)方法進行了改性制備工藝優(yōu)化研究;探究了麥飯石粒度大小,熱處理改性溫度、時間,硫酸濃度、硫酸用量、硫酸酸化改性時間,生成二氧化錳與麥飯石質(zhì)量比、陳化時間、二氧化錳改性麥飯石、重金屬離子溶液pH值等影響因素對水中Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)吸附性能的影響。對改性前后的麥飯石用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、NOVA 2000e全自動比表面積及孔隙度分析儀進行了表征,用電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP-OES)檢測了其對水中的Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附性能,對二氧化錳改性麥飯石吸附水中Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附等溫曲線和動力學(xué)進行探討,研究其吸附機理。這為進一步提高麥飯石礦物的附加值及其對水體中Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)等重金屬離子的吸附凈化作用提供了一種新思路和方法。本文得到的主要結(jié)論如下:(1)對天然麥飯石和改性麥飯石進行表征,發(fā)現(xiàn)改性前后麥飯石的礦物成分不變,主要由鈉長石和石英組成;經(jīng)二氧化錳改性改后的麥飯石表面覆蓋一層黑色錳氧化物;改性后麥飯石的比表面積、孔體積和孔徑均在一定程度上有所增大,更利于其對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附。(2)結(jié)合麥飯石對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附率和吸附量,靜態(tài)接觸吸附時間24h條件下,確定天然麥飯石的適宜用量為20g,Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的較佳初始濃度皆為50mg/L,達到的吸附率分別為65.01%、42.76%。(3)粒度越小,麥飯石比表面積越大,其對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附率也越大,綜合考慮吸附率與抽濾洗滌的難度等因素,本文選用160-200目麥飯石進行吸附實驗,其對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附分別達到70.82%、55.74%。(4)熱處理改性的較好的溫度為400℃,處理時間為2h,熱處理改性麥飯石對水中Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附率分別達到為93.31%、74.5%。(5)硫酸改性麥飯石中當硫酸濃度為1mol/L、硫酸用量為100mL、硫酸處理時間為60min時效果較好,其對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附率分別達到94.12%、77.98%。(6)二氧化錳改性麥飯石中,生成的二氧化錳與麥飯石質(zhì)量比為7:20,陳化時間24h,改性麥飯石用量為3g,Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的pH值分別為6.02、6.07時,吸附效果較佳,其對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附率分別達到98.62%、92.58%。(7)通過二氧化錳改性麥飯石除去水中Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行吸附等溫方程和動力學(xué)方程擬合,結(jié)果表明改性后麥飯石的吸附更適合用朗格繆爾(Langmuir)吸附等溫模型來進行描述,這說明二氧化錳改性麥飯石的吸附過程屬于單分子層吸附,由此計算出吉布斯自由能△G小于零,說明改性后麥飯石對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附是自發(fā)進行的放熱反應(yīng);二氧化錳改性麥飯石對Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附動力學(xué)過程符合準二級動力學(xué)方程,可預(yù)測時間對吸附過程的影響。
[Abstract]:The effects of Cd ( 鈪，

本文編號：1978422