鎂錳鐵水滑石及其氧化物對(duì)As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-03 17:14
如今砷污染形勢(shì)日益嚴(yán)峻,大量含砷污染物被排放到環(huán)境中,造成水資源嚴(yán)重污染,因此處理水體中的砷污染成為世界各國(guó)的研究熱點(diǎn)之一。本文采用共沉淀法,以硝酸鎂、硝酸錳、硝酸鐵為主要原料合成了鎂錳水滑石、鎂鐵水滑石和鎂錳鐵水滑石(LDHs)及其400℃焙燒后的氧化物(LDO),對(duì)所有樣品進(jìn)行了XRD,SEM,Raman,ATR-FTIR表征。XRD分析表明,合成的三種水滑石在衍射角2θ處均存在典型的水滑石特征衍射峰(003)、(006)、(009)、(110)和(113),特征峰的峰型尖銳,基線平穩(wěn),無(wú)雜峰;經(jīng)過(guò)400℃焙燒后,水滑石的特征峰消失,出現(xiàn)了明顯的Mg O衍射峰。從SEM圖中看出合成的水滑石樣品均展示出了水滑石的片狀結(jié)構(gòu),晶粒尺寸相對(duì)較小;經(jīng)過(guò)400℃焙燒后仍然具有片狀結(jié)構(gòu)特征,但出現(xiàn)部分團(tuán)聚現(xiàn)象。由ATR-IR光譜圖和Raman光譜圖可以看出,合成的水滑石樣品擁有相對(duì)完整的晶體結(jié)構(gòu),400℃焙燒后水滑石的結(jié)構(gòu)被破壞,脫除了部分層間水,OH-以及CO32-離子。通過(guò)鎂錳、鎂鐵水滑石及其氧化物吸附As(Ⅴ)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以...
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 砷的概述
1.1.1 砷的基本性質(zhì)
1.1.2 砷的來(lái)源
1.1.3 砷污染的危害
1.1.4 水體中的砷
1.1.5 砷的污染現(xiàn)狀
1.2 除砷技術(shù)的進(jìn)展
1.2.1 離子交換法
1.2.2 沉淀法
1.2.3 氧化法
1.2.4 膜分離法
1.2.5 生物法
1.2.6 吸附法
1.3 水滑石的概述
1.3.1 水滑石的結(jié)構(gòu)
1.3.2 水滑石的基本性質(zhì)
1.3.3 水滑石的制備
1.3.4 水滑石的應(yīng)用
1.4 課題研究目的、意義及內(nèi)容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 課題來(lái)源
1.4.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 吸附材料的表征方法
2.2.1 X射線衍射線(XRD)表征
2.2.2 衰減全反射傅立葉變換紅外光譜分析(ATR-FTIR)
2.2.3 拉曼光譜(Raman)表征
2.2.4 比表面積(BET)表征
2.3 元素含量的測(cè)量方法
2.3.1 As(Ⅴ)濃度的測(cè)定
2.3.2 As(Ⅲ)濃度的測(cè)定
第三章 鎂錳、鎂鐵水滑石的制備及其吸附As(Ⅴ)的性能研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 吸附劑的制備
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.2.1 表征分析
3.2.2 投加量對(duì)吸附As(Ⅴ)的影響
3.2.3 pH值對(duì)吸附As(Ⅴ)的影響
3.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
3.2.5 吸附等溫線
3.2.6 競(jìng)爭(zhēng)離子對(duì)吸附As(Ⅴ)的影響
3.3 吸附機(jī)理
3.3.1 吸附As(Ⅴ)前后的XRD對(duì)比
3.3.2 吸附As(Ⅴ)前后的Raman分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 鎂錳鐵水滑石及其氧化物吸附氧化As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)的研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 鎂錳鐵水滑石及其氧化物的制備
4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.2.1 表征分析
4.2.2 不同吸附劑吸附氧化As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)的對(duì)比
4.2.3 pH值對(duì)吸附氧化As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)的影響
4.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
4.2.5 吸附等溫線
4.2.6 不同濃度腐殖酸(HA)的影響
4.3 吸附機(jī)理
4.3.1 鎂錳鐵水滑石及氧化物吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)前后的XRD對(duì)比
4.3.2 鎂錳鐵水滑石及氧化物吸附As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)前后的ATR-IR光譜分析
4.3.3 鎂錳鐵氧化物吸附氧化As(Ⅲ)前后的XPS光譜分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]廢水中砷的處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張磊,潘子安. 廣東化工. 2019(16)
[2]含砷廢水處理研究進(jìn)展[J]. 廖家隆,張喆秋,陳麗杰,徐志峰. 有色金屬科學(xué)與工程. 2018(01)
[3]鐵錳泥除砷顆粒吸附劑對(duì)As(Ⅴ)的吸附去除[J]. 曾輝平,呂賽賽,楊航,尹燦,曹瑞華,王艷菊,李冬,張杰. 環(huán)境科學(xué). 2018(01)
[4]水滑石的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐堅(jiān),潘玉妹,陳強(qiáng),吳石山. 中國(guó)塑料. 2016(04)
[5]煅燒的水滑石同時(shí)去除水體中砷和氟[J]. 郭亞祺,楊洋,伍新花,彭亮,曾清如,劉婉清. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]重金屬螯合復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 荊秀艷,趙文華,王涵,陳龍,張煥,劉轉(zhuǎn)年. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[7]我國(guó)農(nóng)田中砷污染現(xiàn)狀及微生物修復(fù)機(jī)理的研究與展望[J]. 馮秋分,蘇世鳴,曾希柏,張楊珠,李蓮芳,白玲玉,段然,林志靈. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(07)
[8]層狀雙金屬氫氧化物及其應(yīng)用[J]. 高偉,何杰,張曉梅. 大學(xué)化學(xué). 2012(04)
[9]CTAC改性活性炭去除水中砷(V)的柱實(shí)驗(yàn)吸附和再生研究[J]. 陳維芳,程明濤,張道方. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]鎂鋁鐵三元類(lèi)水滑石對(duì)印染廢水的吸附性能研究[J]. 朱洪濤,馬玉晶. 上海化工. 2011(10)
博士論文
[1]陰離子型層狀材料水滑石的制備與晶體形貌控制研究[D]. 李博.北京化工大學(xué) 2008
[2]類(lèi)水滑石化合物的制備、性能及應(yīng)用研究[D]. 謝鮮梅.太原理工大學(xué) 2007
[3]層狀雙金屬(氫)氧化物對(duì)鹵離子的吸附和離子交換性能研究[D]. 呂亮.北京化工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]改性水滑石對(duì)廢水中砷氟的同時(shí)去除[D]. 郭亞祺.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]鐵氧化物及其腐殖酸復(fù)合物對(duì)砷的吸持特性研究[D]. 謝亞巍.西南大學(xué) 2012
[3]層狀雙金屬氫氧化物作為藥物載體及其釋放性能研究[D]. 李妍.山東大學(xué) 2008
[4]Mg-Al、Mg-Fe-Al類(lèi)水滑石的制備及吸附水中氟離子的研究[D]. 王玉蓮.煙臺(tái)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3684488
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 砷的概述
1.1.1 砷的基本性質(zhì)
1.1.2 砷的來(lái)源
1.1.3 砷污染的危害
1.1.4 水體中的砷
1.1.5 砷的污染現(xiàn)狀
1.2 除砷技術(shù)的進(jìn)展
1.2.1 離子交換法
1.2.2 沉淀法
1.2.3 氧化法
1.2.4 膜分離法
1.2.5 生物法
1.2.6 吸附法
1.3 水滑石的概述
1.3.1 水滑石的結(jié)構(gòu)
1.3.2 水滑石的基本性質(zhì)
1.3.3 水滑石的制備
1.3.4 水滑石的應(yīng)用
1.4 課題研究目的、意義及內(nèi)容
1.4.1 研究目的和意義
1.4.2 課題來(lái)源
1.4.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 吸附材料的表征方法
2.2.1 X射線衍射線(XRD)表征
2.2.2 衰減全反射傅立葉變換紅外光譜分析(ATR-FTIR)
2.2.3 拉曼光譜(Raman)表征
2.2.4 比表面積(BET)表征
2.3 元素含量的測(cè)量方法
2.3.1 As(Ⅴ)濃度的測(cè)定
2.3.2 As(Ⅲ)濃度的測(cè)定
第三章 鎂錳、鎂鐵水滑石的制備及其吸附As(Ⅴ)的性能研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 吸附劑的制備
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.2.1 表征分析
3.2.2 投加量對(duì)吸附As(Ⅴ)的影響
3.2.3 pH值對(duì)吸附As(Ⅴ)的影響
3.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
3.2.5 吸附等溫線
3.2.6 競(jìng)爭(zhēng)離子對(duì)吸附As(Ⅴ)的影響
3.3 吸附機(jī)理
3.3.1 吸附As(Ⅴ)前后的XRD對(duì)比
3.3.2 吸附As(Ⅴ)前后的Raman分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 鎂錳鐵水滑石及其氧化物吸附氧化As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)的研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 鎂錳鐵水滑石及其氧化物的制備
4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.2.1 表征分析
4.2.2 不同吸附劑吸附氧化As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)的對(duì)比
4.2.3 pH值對(duì)吸附氧化As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)的影響
4.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
4.2.5 吸附等溫線
4.2.6 不同濃度腐殖酸(HA)的影響
4.3 吸附機(jī)理
4.3.1 鎂錳鐵水滑石及氧化物吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)前后的XRD對(duì)比
4.3.2 鎂錳鐵水滑石及氧化物吸附As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)前后的ATR-IR光譜分析
4.3.3 鎂錳鐵氧化物吸附氧化As(Ⅲ)前后的XPS光譜分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]廢水中砷的處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張磊,潘子安. 廣東化工. 2019(16)
[2]含砷廢水處理研究進(jìn)展[J]. 廖家隆,張喆秋,陳麗杰,徐志峰. 有色金屬科學(xué)與工程. 2018(01)
[3]鐵錳泥除砷顆粒吸附劑對(duì)As(Ⅴ)的吸附去除[J]. 曾輝平,呂賽賽,楊航,尹燦,曹瑞華,王艷菊,李冬,張杰. 環(huán)境科學(xué). 2018(01)
[4]水滑石的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 徐堅(jiān),潘玉妹,陳強(qiáng),吳石山. 中國(guó)塑料. 2016(04)
[5]煅燒的水滑石同時(shí)去除水體中砷和氟[J]. 郭亞祺,楊洋,伍新花,彭亮,曾清如,劉婉清. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]重金屬螯合復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 荊秀艷,趙文華,王涵,陳龍,張煥,劉轉(zhuǎn)年. 化工進(jìn)展. 2014(01)
[7]我國(guó)農(nóng)田中砷污染現(xiàn)狀及微生物修復(fù)機(jī)理的研究與展望[J]. 馮秋分,蘇世鳴,曾希柏,張楊珠,李蓮芳,白玲玉,段然,林志靈. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(07)
[8]層狀雙金屬氫氧化物及其應(yīng)用[J]. 高偉,何杰,張曉梅. 大學(xué)化學(xué). 2012(04)
[9]CTAC改性活性炭去除水中砷(V)的柱實(shí)驗(yàn)吸附和再生研究[J]. 陳維芳,程明濤,張道方. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]鎂鋁鐵三元類(lèi)水滑石對(duì)印染廢水的吸附性能研究[J]. 朱洪濤,馬玉晶. 上海化工. 2011(10)
博士論文
[1]陰離子型層狀材料水滑石的制備與晶體形貌控制研究[D]. 李博.北京化工大學(xué) 2008
[2]類(lèi)水滑石化合物的制備、性能及應(yīng)用研究[D]. 謝鮮梅.太原理工大學(xué) 2007
[3]層狀雙金屬(氫)氧化物對(duì)鹵離子的吸附和離子交換性能研究[D]. 呂亮.北京化工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]改性水滑石對(duì)廢水中砷氟的同時(shí)去除[D]. 郭亞祺.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]鐵氧化物及其腐殖酸復(fù)合物對(duì)砷的吸持特性研究[D]. 謝亞巍.西南大學(xué) 2012
[3]層狀雙金屬氫氧化物作為藥物載體及其釋放性能研究[D]. 李妍.山東大學(xué) 2008
[4]Mg-Al、Mg-Fe-Al類(lèi)水滑石的制備及吸附水中氟離子的研究[D]. 王玉蓮.煙臺(tái)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3684488
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