海藻酸鹽核殼微球吸附劑的構(gòu)建及其性能研究
發(fā)布時間:2018-05-15 12:14
本文選題:海藻酸鹽核殼微球 + 吸附。 參考:《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:鈾礦加工過程中產(chǎn)生含有鈾、鍶、氟廢水會對水生生物以及人體造成嚴(yán)重危害,廢水中鈾、鍶、氟的去除方法和材料的研究具有重要意義。與其他去除方法相比,吸附法由于其工藝簡單、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注。但目前已被報(bào)道的吸附劑存在較多缺點(diǎn),如較低吸附量和回收處理困難等。因此,開發(fā)一種環(huán)境友好、去除效率高的吸附劑是亟待解決的問題。本課題在核能開發(fā)專項(xiàng)的資助下,采用同軸電噴技術(shù)構(gòu)建了海藻酸鹽核殼微球吸附劑,研究其對鈾、鍶、氟離子的吸附以及吸附機(jī)理,主要內(nèi)容如下:1、以環(huán)境友好的海藻酸鈉和凹凸棒粘土為材料,以無水氯化鈣為交聯(lián)劑,采用同軸電噴技術(shù),構(gòu)建一種海藻酸鈣/凹凸棒粘土核殼微球吸附劑,對其鈾吸附性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明,在pH為3、反應(yīng)溫度為328.15 K、U(Ⅵ)初始濃度為340 mg/L時,海藻酸鈣/凹凸棒粘土核殼微球?qū)(Ⅵ)的飽和吸附容量為:199.345 mg/L。吸附過程符合線性Langmuir等溫吸附模型及準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,且對鈾的吸附過程是一個吸熱、自發(fā)的過程。海藻酸鈣/凹凸棒粘土核殼微球吸附材料循環(huán)利用4次后對鈾的吸附量仍能達(dá)到16.682mg/g。海藻酸鈣/凹凸棒粘土核殼微球吸附劑對鈾的吸附機(jī)理為離子交換和靜電吸引。2、以海藻酸鈉和沸石為主要原料,合成一種海藻酸鈣/沸石核殼微球吸附劑,系統(tǒng)探究了其對鍶離子的吸附性能。結(jié)果表明,pH為4、反應(yīng)溫度為328.15 K、鍶離子初始濃度為140 mg/L時,海藻酸鈣/沸石核殼微球?qū)︽J的飽和吸附容量為:83.310 mg/g。海藻酸鈣/沸石核殼微球?qū)︽J的吸附符合Freundlich吸附等溫模型及準(zhǔn)二級動力學(xué)模型且吸附過程是一個吸熱、自發(fā)、熵增的過程。研究了不同鍶離子濃度、填料高度、流速對海藻酸鈣/沸石核殼微球動態(tài)吸附鍶離子的影響。結(jié)果表明,隨著填料高度的增加,穿透時間和耗竭時間都將向后延遲,隨著流速和初始鍶離子濃度的增加,穿透時間和耗竭時間都將縮短。海藻酸鈣/沸石核殼微球吸附劑經(jīng)過三次再生后,對鍶離子的去除率可達(dá)到62.671%。海藻酸鈣/沸石核殼微球吸附劑對鍶的吸附機(jī)理為離子交換。3、運(yùn)用同軸電噴的方法構(gòu)建出一種海藻酸鑭/Fe_3O_4磁性核殼微球吸附劑,系統(tǒng)研究了其對氟離子的靜態(tài)吸附效果。結(jié)果表明,當(dāng)pH為4、溫度為298.15K、初始氟離子濃度為150mg/L、吸附時間為900min時,海藻酸鑭/Fe_3O_4磁性核殼微球?qū)Ψx子的吸附量最大為66.284mg/g;共存離子為:Sr~(2+)、UO_2~(2+)、SO_4~(2-)、Cl~-、HCO_3~-、PO_4~(3-)濃度在0-20mg/L時對吸附劑吸附氟離子幾乎沒有影響。海藻酸鑭/Fe_3O_4磁性核殼微球?qū)Ψx子的吸附符合Freundlich吸附等溫模型及準(zhǔn)二級動力學(xué)模型且對氟離子的吸附過程是一個放熱、自發(fā)、熵增的過程。海藻酸鑭/Fe_3O_4磁性核殼微球?qū)Ψx子的動態(tài)吸附結(jié)果表明:隨著填料高度的增加,穿透時間和耗竭時間都將向后延遲,隨著流速和初始鍶離子濃度的增加,穿透時間和耗竭時間都將縮短。海藻酸鑭/Fe_3O_4磁性核殼微球吸附劑重復(fù)利用三次后,對氟離子的吸附量仍可達(dá)到17.592mg/g。海藻酸鑭/Fe_3O_4磁性核殼微球?qū)Ψx子的吸附主要通過靜電吸引和軟硬酸堿作用。
[Abstract]:The adsorption capacity of calcium alginate / attapulgite clay core - shell microsphere to U ( 鈪,
本文編號:1892423
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