本文關(guān)鍵詞：硅砂的比較分析與包覆改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硅砂是制備硅酸鹽玻璃最主要的原料。此外,硅砂還作為濾料用于水處理。若直接用硅砂去處理廢水中的金屬離子,它的效率較低。通過在硅砂表面構(gòu)建多孔二氧化硅包覆層可大幅提高硅砂的表面積,提高其吸附廢水中金屬離子的能力,同時,這些二氧化硅包覆層從成分上不會影響硅砂在玻璃中的再利用�；谝陨峡紤],論文首先對四種不同的硅砂進行了燒失、鹽酸可溶率測量、水熱條件下堿溶解、玻璃熔化等實驗,全面分析比較了四種硅砂。結(jié)果表明,A硅砂純度較高,燒失量(0.07%)及鹽酸可溶率(0.24%)最低,易熔化,在最佳p H值條件下,以此硅砂本身溶出物為硅源合成的多孔材料比表面積(1293m2/g)最大,因此選擇A硅砂用于后續(xù)包覆實驗。采用硅砂本身在強堿溶液中加熱部分溶出物作為硅源,以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為表面活性劑,在未溶硅砂表面原位形成Si O2-表面活性劑復合包覆層,經(jīng)干燥煅燒后獲得多孔二氧化硅包覆的硅砂。實驗過程中改變了p H值、CTAB量、反應時間和溫度、加水量、硅砂量,得到的最佳包覆條件為:p H值11.5、1.5g CTAB、100ml H2O、反應溫度25℃、反應時間1h、硅砂用量9g,包覆硅砂的比表面積值(61.67m2/g)是原硅砂比表面積(0.08m2/g)的743倍。為了提高包覆硅砂對六價鉻離子的吸附效率,實驗還用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)對包覆硅砂進行了修飾改性,改性后硅砂表面積減小至10.75 m2/g。實驗研究了包覆硅砂與改性硅砂對水溶液及電鍍廢水中六價鉻離子的吸附。得出包覆硅砂吸附溶液中六價鉻離子的最佳條件為:p H=2,六價鉻離子濃度為100mg/L,反應時間90min,反應溫度25℃,吸附劑量1g,吸附率為5.77%,吸附量為0.288mg/g;改性硅砂吸附溶液中六價鉻離子的最佳條件為:p H=3,六價鉻離子濃度為100mg/L,反應時間90min,反應溫度25℃,吸附劑量1g,吸附率為24.84%,吸附量為1.242mg/g;改性硅砂對于廢水中六價鉻離子的吸附條件:p H=3,廢水中六價鉻離子濃度為174.162mg/L,反應時間90min,反應溫度25℃,經(jīng)8次吸附后廢水中六價鉻離子濃度為0.444mg/L,滿足含鉻廢水排放標準的要求。包覆硅砂與改性硅砂對于六價鉻離子的吸附都屬于二級動力學吸附,包覆硅砂吸附六價鉻離子的過程符合Langmuir等溫吸附模型,而改性硅砂吸附過程符合Freundlich等溫吸附模型。采用吸附有六價鉻離子的包覆硅砂及改性硅砂成功制得了顏色玻璃。吸附有六價鉻離子的包覆硅砂比改性硅砂制得的玻璃顏色要淺,說明改性硅砂引入了較多的六價鉻離子。由玻璃的光譜曲線可得出改性硅砂吸附廢水中的六價鉻離子熔制的玻璃顏色及光譜曲線與啤酒瓶相似,說明了改性硅砂吸附含鉻廢水中六價鉻離子后再利用是完全可行的。
【關(guān)鍵詞】：硅砂 包覆 改性 吸附 六價鉻離子 廢水 顏色玻璃 再利用
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.411
【目錄】：

• 摘要8-10
• abstract10-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 硅砂簡介12
• 1.2 硅砂的應用12-14
• 1.2.1 工業(yè)上的應用12-13
• 1.2.2 環(huán)境領域的應用13-14
• 1.3 改性硅砂用于有毒離子的吸附14-15
• 1.4 多孔二氧化硅的研究狀況15-18
• 1.4.1 多孔材料簡介15-16
• 1.4.2 多孔二氧化硅制備方法16-17
• 1.4.3 多孔二氧化硅的應用17-18
• 1.5 吸附方程18-19
• 1.5.1 吸附等溫模型18
• 1.5.2 吸附動力學方程18-19
• 1.6 本課題的創(chuàng)新之處19
• 1.7 論文主要內(nèi)容19-22
• 第二章 實驗部分22-30
• 2.1 實驗所用試劑與儀器22-23
• 2.2 實驗過程23-27
• 2.2.1 四種硅砂的比較分析實驗23-25
• 2.2.2 硅砂的包覆與改性實驗25-26
• 2.2.3 六價鉻離子的吸附實驗26-27
• 2.2.4 顏色玻璃的熔制27
• 2.3 樣品的表征手段27-30
• 第三章 四種硅砂的比較與分析30-48
• 3.1 成分與粒徑分析30-31
• 3.2 燒失量的比較31-32
• 3.3 鹽酸可溶率32
• 3.4 水熱溶解特性32-33
• 3.5 水熱條件下堿溶解量33-34
• 3.6 玻璃熔化分析34-36
• 3.7 由硅砂溶解液制備多孔二氧化硅36-46
• 3.7.1 pH值的影響36-40
• 3.7.2 CTAB用量的影響40-42
• 3.7.3 反應溫度的影響42-44
• 3.7.4 反應時間的影響44-46
• 3.8 本章小結(jié)46-48
• 第四章 硅砂表面多孔包覆層的構(gòu)建48-56
• 4.1 pH值的影響48-49
• 4.2 CTAB加入量的影響49-51
• 4.3 水加入量的影響51-52
• 4.4 反應溫度的影響52-53
• 4.5 反應時間的影響53-54
• 4.6 硅砂量的影響54-55
• 4.7 包覆硅砂的改性55
• 4.8 本章小結(jié)55-56
• 第五章 包覆及改性硅砂對六價鉻離子的吸附56-68
• 5.1 包覆硅砂對六價鉻離子的吸附56-60
• 5.1.1 pH值的影響56-57
• 5.1.2 初始離子濃度的影響57-58
• 5.1.3 吸附時間的影響58
• 5.1.4 溫度的影響58-59
• 5.1.5 吸附劑量的影響59-60
• 5.2 改性硅砂對六價鉻離子的吸附60-63
• 5.2.1 pH值的影響60-61
• 5.2.2 初始離子濃度的影響61
• 5.2.3 吸附時間的影響61-62
• 5.2.4 溫度的影響62-63
• 5.2.5 吸附劑量的影響63
• 5.3 改性硅砂對于廢水中六價鉻離子的吸附63-64
• 5.4 吸附動力學分析64-65
• 5.5 吸附過程分析65-66
• 5.6 本章小結(jié)66-68
• 第六章 顏色玻璃的制備及表征68-72
• 6.1 包覆硅砂吸附的六價鉻離子著色玻璃68-69
• 6.2 改性硅砂吸附的六價鉻離子著色玻璃69
• 6.3 改性硅砂吸附廢水中六價鉻離子著色的玻璃69-70
• 6.4 本章小結(jié)70-72
• 第七章 結(jié)論72-74
• 參考文獻74-80
• 致謝80-82
• 附錄82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 李冬梅;劉貝;龐治星;劉培濤;劉雄威;李紹秀;;氧化鐵改性石英砂的復合掛膜與氨氮去除試驗研究[J];水處理技術(shù);2012年12期

4 聶秋月;彭元富;顧熠o

本文編號：433327