銅精礦中稀散金屬錸經(jīng)火法冶煉后大部分以Re04-的形式進(jìn)入銅冶煉酸性廢水,黃甜竹筍殼生物炭是一種潛在的用于分離錸的優(yōu)良吸附劑。銅為銅冶煉酸性廢水中錸的常見共存離子之一,研究黃甜竹筍殼生物炭吸附銅離子的行為,為通過調(diào)控吸附過程環(huán)境因素實(shí)現(xiàn)銅錸二元體系的選擇性分離具有重要意義。本文采用福建當(dāng)?shù)卮笞谵r(nóng)林廢棄物黃甜竹筍殼為原料,采用慢速熱解工藝制備生物炭用于吸附分離水溶液中的Cu2+。利用SEM和ATR-FTIR表征黃甜竹筍殼生物炭的表面形貌和參與吸附的官能團(tuán);通過分批實(shí)驗(yàn)研究環(huán)境因素對Cu2+吸附過程的影響;研究了 Cu2+在生物炭上的吸附動(dòng)力學(xué)行為、平衡行為和吸附熱力學(xué)。主要研究結(jié)論如下:(1)黃甜竹筍殼生物炭可作為一種吸附分離水溶液中Cu2+的潛在優(yōu)良吸附劑。(2)黃甜竹筍殼生物炭表面的羥基和羧基官能團(tuán)是Cu2+的主要吸附位點(diǎn)。(3)最優(yōu)吸附工藝條件為:吸附劑用量:3g/L;溶液pH值:6;吸附時(shí)間:10 h。此外,提高初始Cu2+濃度和溫度有利于吸附進(jìn)行。(4)黃甜竹筍殼生物炭吸附Cu2+的動(dòng)力學(xué)行為符合分形動(dòng)力學(xué)改進(jìn)模型和拉伸指數(shù)模型;吸附初始階段的速率受液膜擴(kuò)散控制,隨著吸附時(shí)間增加,顆粒內(nèi)擴(kuò)散成為主要的速率控制步驟;相比于Freundlich模型和Temkin模型,the Extended Langmuir模型能更好地描述Cu2+在黃甜竹筍殼生物炭表面的吸附平衡行為。(5)黃甜竹筍殼生物炭吸附Cu2+的△G0為負(fù)值,表明吸附可自發(fā)進(jìn)行;△H0為正值,表明吸附過程吸熱;△S0為正值表明生物炭吸附Cu2+后固液界面混亂度增加。
【學(xué)位單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O647.3
【部分圖文】：

２．１．３試劑??本實(shí)驗(yàn)所用的主要試劑如表２－１所示。???表２－１主要試劑???試劑?ａ?ｒＭ．???銅標(biāo)準(zhǔn)溶液?１０００?Ｈｇ／ｍＬ?國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研宂總院??硝酸銅?分析純?天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司??二乙基二硫代氨基甲酸鈉?分析純?天津市福晨化學(xué)試劑廠??乙二胺四乙酸二鈉?分析純?天津市福晨化學(xué)試劑廠??檸檬酸銨?分析純?天津市福晨化學(xué)試劑廠??氨水?分析純?西隴化工股份有限公司??氯化銨?分析純?西隴化工股份有限公司??可溶性淀粉?分析純?天津市達(dá)森化工產(chǎn)品銷售有限公司??鹽酸?分析純?衡陽市凱信化工試劑有限公司??

圖２－２?Ｃｕ２＋濃度測定標(biāo)準(zhǔn)工作曲線??２．４筍殼生物炭吸附Ｃｕ２＋實(shí)驗(yàn)方法??通過分批實(shí)驗(yàn)探宄黃甜竹筍殼生物炭吸附Ｃｕ２＋過程中環(huán)境因素的影響，包??括吸附時(shí)間、吸附劑用量、溶液初始ｐＨ、溫度和初始離子濃度。??吸附量和和去除率如下所示：??（Ｃ０－Ｃｅ）Ｆ??ｑｅ＝—?￣—?（２－ｉ）??ｍ??ｉ？?＝?（Ｃ〇－ＣＪｘｌＱ〇〇／〇?（２－２）??Ｃ〇??式中：??９ｅ：吸附平衡時(shí)吸附量，ｍｇ／ｇ；??Ｃ０：溶液中Ｃｕ２＋初始濃度，ｍｇ／Ｌ；??Ｃｅ：吸附平衡時(shí)溶液中Ｃｕ２＋的濃度，ｍｇ／Ｌ；??

ＡＴＲ－ＦＴＩＲ通過表征溶液中金屬離子和吸附劑官能團(tuán)相互作用情況，鑒別吸??附劑表面參與Ｃｕ２＋吸附的有效位點(diǎn)。黃甜竹筍殼生物炭吸附Ｃｕ２＋前后的紅外光??譜圖如圖３－２所示。由圖可知，黃甜竹筍殼生物炭在３４１４?ｃｎｒ１處附近存在一個(gè)??寬吸收峰為羥基（０－Ｈ鍵）的伸縮振動(dòng)峰［８１１，吸附Ｃｕ２＋后偏移至３３００?ｃｍ－１：??２９２６?ｃｍ－１處吸收峰為脂肪族甲基或亞甲基（Ｃ－Ｈ鍵）振動(dòng)峰間；１６９４?ｃｍ－１處吸??收峰為羧基Ｃ＝０的伸縮振動(dòng)峰［８３］；?１５８７?ｃｍ－１處的吸收峰為芳香環(huán)Ｃ＝Ｃ的伸縮??振動(dòng)峰ｔ８４］；?１１９８?ｃｎｒ１可能來源于羧酸或酚（Ｃ－Ｏ鍵）的伸縮振動(dòng)。??生物炭吸附Ｃｕ２＋后，３４１４ｃｍ－１處的吸收峰發(fā)生了明顯的偏移，且１６９４ｃｍ－１??和１１９８ｃｕｒ１處吸收峰減弱，說明生物炭表面羥基和羧基參與了?Ｃｕ２＋的吸附過程。??２３??
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本文編號：2836295