本文關(guān)鍵詞：改性埃洛石對幾種廢水的吸附行為研究

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【摘要】：本論文選用埃洛石粘土礦物作為原材料,通過物理和化學(xué)方法對埃洛石進行改性,利用紅外光譜、X射線衍射、透射電鏡等分析測試手段對改性后的材料進行詳盡結(jié)構(gòu)和表面特性表征,并通過靜態(tài)批試法研究了上述改性材料對UO22+、鎘離子、十八烷胺和苯酚的吸附行為,探討了吸附時間、吸附劑濃度、pH、離子強度等因素對吸附性能的影響。實驗結(jié)果如下:(1)采用化學(xué)共沉淀法制備磁性埃洛石復(fù)合材料,并對其吸附UO22+和十八烷胺的行為進行研究。利用紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射、透射電子顯微電鏡(TEM)和振動樣品磁強計(VSM)對磁性埃洛石進行表征,研究吸附劑濃度、吸附時間、溶液pH值和溫度對UO22+及十八烷胺在磁性埃洛石上吸附的影響,通過Lagrange準二級動力學(xué)方程、Langmuir等溫線方程及Freundlich等溫線方程對實驗數(shù)據(jù)進行擬合。結(jié)果表明:Fe3O4納米粒子成功的負載到埃洛石的表面;pH值和溫度對UO22+和十八烷胺在磁性埃洛石上的吸附影響較大;UO22+和十八烷胺在磁性埃洛石上的吸附符合二級動力學(xué)模型;熱力學(xué)符合Langmuir等溫線方程,并且高溫利于UO22+和十八烷胺的吸附。(2)采用硅烷偶聯(lián)劑KH550對HNTs進行表面改性,獲得吸附材料HNTs-KH550,并對其吸附Cd2+的行為進行了研究。采用X射線衍射(XRD)、紅外(IR)、熱重分析(TG)等對改性前后的埃洛石進行了表征,研究吸附劑濃度、吸附時間、溶液pH值和溫度對Cd2+在HNTs-KH550上吸附的影響,采用Lagrange準二級動力學(xué)方程、Langmuir等溫線方程及Freundlich等溫線方程對實驗數(shù)據(jù)進行擬合。結(jié)果表明:KH550成功負載在HNTs表面;pH值和溫度對Cd2+在HNTs-KH550上的吸附影響較大;Cd2+在HNTs-KH550上的吸附符合二級動力學(xué)模型;熱力學(xué)符合Langmuir等溫線方程,并且高溫利于Cd2+的吸附。(3)通過溶膠-凝膠法,在天然埃洛石納米管(HNTs)上負載了納米TiO_2,有效控制了TiO_2粒子的團聚,獲得了復(fù)合材料HNTs-TiO_2。X射線衍射(XRD),透射電鏡(TEM),紅外(FT-IR)分析結(jié)果表明,納米TiO_2微粒成功負載在HNTs表面。研究了催化劑熱處理溫度、降解時間以及催化劑用量等因素對苯酚降解率的影響。結(jié)果表明,濃度為33 mg/L的苯酚溶液,催化劑焙燒溫度為100℃,用量為0.2 g/L,連續(xù)光照9 h,苯酚溶液的降解率可達到73.3%。
【關(guān)鍵詞】：埃洛石 改性 吸附 pH
【學(xué)位授予單位】：青海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.3
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 吸附法在廢水處理的研究進展8-18
• 1.1 吸附的基本理論8-9
• 1.1.1 吸附的基本表達式8
• 1.1.2 吸附熱力學(xué)8-9
• 1.1.3 吸附動力學(xué)研究9
• 1.2 固-液界面吸附的影響因素9-11
• 1.2.1 吸附劑性質(zhì)10
• 1.2.2 吸附質(zhì)性質(zhì)10
• 1.2.3 pH10
• 1.2.4 離子強度10
• 1.2.5 溫度10-11
• 1.3 吸附等溫模型11-12
• 1.3.1 Langmuir吸附等溫模式11
• 1.3.2 Freundlich吸附等溫模式11
• 1.3.3 其它的吸附模型11-12
• 1.4 吸附機理及分類12-15
• 1.4.1 天然材料在廢水中的吸附研究13-14
• 1.4.2 改性材料在廢水中的吸附研究14-15
• 1.5 改性埃洛石及相關(guān)材料簡介15-16
• 1.6 吸附研究的實驗方法16-17
• 1.7 本課題研究意義及研究內(nèi)容17-18
• 第二章 磁性埃洛石的制備及其對UO_2~(2+)和十八烷胺的吸附性能18-36
• 2.1 實驗部分18-19
• 2.1.1 實驗材料和試劑18
• 2.1.2 實驗儀器與設(shè)備18-19
• 2.2 吸附實驗過程19-20
• 2.2.1 磁性埃洛石的制備19
• 2.2.2 吸附實驗步驟19
• 2.2.3 UO_2~(2+)和十八烷胺的測量方法19-20
• 2.3 標準曲線的繪制20-21
• 2.3.1 鈾酰離子的分析20
• 2.3.2 十八烷胺的分析20-21
• 2.4 材料表征21-23
• 2.4.1 磁性埃洛石的TEM分析21-22
• 2.4.2 磁性埃洛石的FTIR分析22
• 2.4.3 磁性埃洛石的XRD分析22-23
• 2.4.4 磁性埃洛石的磁滯回線分析23
• 2.5 結(jié)果與討論23-35
• 2.5.1 磁性埃洛石對UO_2~(2+) 的吸附研究23-30
• 2.5.2 磁性埃洛石對十八烷胺的吸附研究30-35
• 2.6 比較與結(jié)論35-36
• 第三章 KH550改性埃洛石對鎘離子的吸附性能研究36-45
• 3.1 實驗材料與方法36
• 3.1.1 實驗原料與試劑36
• 3.1.2 儀器和設(shè)備36
• 3.2 實驗方法36-37
• 3.2.1 改性埃洛石的制備36-37
• 3.2.2 吸附實驗37
• 3.3 實驗結(jié)果與討論37-43
• 3.3.1 KH550改性埃洛石復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征37-39
• 3.3.2 吸附劑初始濃度對鎘離子吸附的影響39-40
• 3.3.3 時間對鎘離子的吸附影響及其動力學(xué)特征40
• 3.3.4 pH值對鎘離子吸附的影響40-41
• 3.3.5 溫度對鎘離子吸附的影響41-43
• 3.3.6 HNTs-KH550對鎘離子的吸附熱力學(xué)特征43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 二氧化鈦/埃洛石的制備及其對苯酚的吸附降解性能研究45-51
• 4.1 實驗材料45-46
• 4.1.1 實驗原料與試劑45
• 4.1.2 實驗儀器及設(shè)備45-46
• 4.2 吸附降解實驗方法46
• 4.2.1 埃洛石載體的純化46
• 4.2.2 二氧化鈦/埃洛石復(fù)合材料的制備46
• 4.2.3 吸附降解實驗過程46
• 4.3 材料表征46-48
• 4.3.1 HNTs-TiO_2復(fù)合材料的TEM分析47
• 4.3.2 HNTs-TiO_2復(fù)合材料的FT-IR分析47-48
• 4.3.3 HNTs-TiO_2復(fù)合材料的XRD分析48
• 4.4 HNTs-TiO_2對苯酚的吸附-降解性能48-50
• 4.4.1 時間的影響因素48-49
• 4.4.2 吸附劑濃度的影響49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 結(jié)論和展望51-53
• 5.1 結(jié)論51-52
• 5.2 研究展望52-53
• 參考文獻53-58
• 致謝58-59
• 附錄59

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本文編號：754331