發(fā)布時(shí)間：2017-06-30 19:17

  本文關(guān)鍵詞：活性氧化鋁多孔介質(zhì)制備及其吸附性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代化工生產(chǎn)過程中,往往會(huì)產(chǎn)生各種含有鋁元素的副產(chǎn)物,其利用價(jià)值低并且在生產(chǎn)過程中產(chǎn)量巨大,如果不充分利用,不僅是對環(huán)境的極大污染,也是有限資源的極大浪費(fèi),因而可以通過各種手段將其轉(zhuǎn)化為附加值高、應(yīng)用范圍廣闊的活性氧化鋁產(chǎn)品。同時(shí),經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題,水資源匱乏也成為人類面臨的最迫切的問題,廢水的處理與凈化也迫在眉睫。氧化鋁作為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的重要化工材料,廣泛地被用于化工、石化、天然氣和化肥等工業(yè)中作吸附劑、干燥劑及催化劑和催化劑載體。因此充分利用工業(yè)廢料的鋁鹽,來生產(chǎn)高附加值的活性氧化鋁,并用于工業(yè)廢水的凈化,既是對有效資源的充分利用,也是對減排、維持生態(tài)環(huán)境的極大幫助。本論文以工業(yè)廢料中無機(jī)鋁鹽—四氯鋁酸鈉為原料,先通過乙醇水溶液水洗得到六水合三氯化鋁,再通過添加氨水用擬薄水鋁石法得到α-水鋁石,放入油氨柱內(nèi)老化,最后采用鍛燒工藝制備得到了一種球形多孔活性氧化鋁的吸附材料,然后以甲基橙模擬廢水驗(yàn)證所制備的活性氧化鋁對工業(yè)污水的處理能力。在利用四氯鋁酸鈉制備活性氧化鋁的過程中研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)液pH值、反應(yīng)物濃度、是否加入PEG(聚乙二醇)和加入PEG的時(shí)間、是否加入EDTA(乙二胺四乙酸)和不同EDTA的添加量、焙燒溫度這幾個(gè)因素對制備多孔氧化鋁的影響。探索不同實(shí)驗(yàn)條件對制備活性氧化鋁的影響,得到該方法制備活性氧化鋁的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:反應(yīng)溫度60℃,反應(yīng)液pH=7,反應(yīng)物(三水合氯化鋁)濃度51.3 mg/mL,加入PEG能使大孔分布增多。通過XRD、SEM及氮等溫吸附脫附等方法表征所制備得到的梯級孔氧化鋁,分析其孔分布情況,孔徑大小,比表面積等物性特征。結(jié)果表明:由該四氯鋁酸鈉制備得到的活性氧化鋁(不通過改性的情況下)比表面積為173m2/g,孔容能達(dá)到1.34cm3/g,大孔分布(大于100nm)50%以上。通過PEG改性能夠得到更大的比表面積等優(yōu)良特性:加入PEG會(huì)略增加活性氧化鋁顆粒的比表面積和孔容,100nm以下的孔徑比例增加一定程度,同時(shí)會(huì)減少100nm以上的大孔的分布狀態(tài)。經(jīng)過EDTA(乙二胺四乙酸)改性的活性氧化鋁的比表面積明顯增大,其中用6mol%EDTA改性的活性氧化鋁的比表面積最高,為320m2/g。利用所制備的梯級孔氧化鋁材料對甲基橙的吸附量為指標(biāo),將最佳條件下(反應(yīng)溫度60℃,反應(yīng)液pH=7,三水合氯化鋁濃度51.3 mg/mL)制備的活性氧化鋁與顆�；钚蕴繉谆鹊奈叫ЧM(jìn)行對比后得到以下結(jié)果:1)隨著吸附時(shí)間的延長,活性氧化鋁和活性炭對甲基橙的吸附量均有所增加;2)初溶液從初始濃度300mg/L增加到2500mg/L,平衡吸附量從40mg/L左右提高到260mg/L左右,增加幅度逐漸減小;溶液濃度繼續(xù)增加,當(dāng)達(dá)到3000mg/L時(shí),平衡吸附量僅有微量增加;3)活性氧化鋁對甲基橙的吸附隨著吸附時(shí)間的增加而逐漸增加;吸附速率隨時(shí)間的延長逐漸降低,經(jīng)過170h后逐漸接近平衡狀態(tài);4)活性氧化鋁在pH為3-11的范圍內(nèi)對甲基橙的吸附量均比較高,說明通過四氯鋁酸鈉制備得到的活性氧化鋁對溶液的pH適應(yīng)范圍較廣;5)隨著溫度的升高(從30℃到50℃),吸附量逐漸增加(從100mg/g增加到180mg/g)。因此,由該實(shí)驗(yàn)方法制備得到的活性氧化鋁對甲基橙模擬廢水的吸附處理能力較強(qiáng),適合作為吸附劑在工業(yè)中得到應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：活性氧化鋁 梯級孔材料 吸附 環(huán)保 廢水處理
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ133.1;O647.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第1章 引言13-15
• 1.1 活性氧化鋁簡介13
• 1.2 課題的提出及意義13-14
• 1.3 課題研究內(nèi)容14-15
• 第2章 文獻(xiàn)綜述15-26
• 2.1 各種不同吸附劑的比較15-17
• 2.1.1 活性炭15-16
• 2.1.2 活性氧化鋁16
• 2.1.3 硅膠16-17
• 2.1.4 沸石分子篩17
• 2.2 對工業(yè)吸附劑的要求17-18
• 2.3 活性氧化鋁的應(yīng)用18
• 2.4 活性氧化鋁的制備方法18-22
• 2.4.1 快脫粉法制備活性氧化鋁19
• 2.4.1.1 快脫粉的制備19
• 2.4.1.2 快脫粉轉(zhuǎn)動(dòng)成型制氧化鋁球19
• 2.4.2 擬薄水鋁石制備活性氧化鋁19-22
• 2.4.2.1 以鋁鹽為原料20
• 2.4.2.2 以偏鋁酸鈉為原料20-22
• 2.5 影響活性氧化鋁吸附性能的主要因素22
• 2.6 活性氧化鋁的改性22-24
• 2.6.1 沉淀?xiàng)l件的影響22-23
• 2.6.2 水熱處理法改進(jìn)孔結(jié)構(gòu)23
• 2.6.3 添加劑對活性氧化鋁性能的影響23-24
• 2.7 活性氧化鋁的再生24
• 2.8 活性氧化鋁吸附劑水處理所涉及的吸附過程的影響因素24-25
• 2.9 利用無機(jī)鋁鹽制備活性氧化鋁的現(xiàn)狀及展望25-26
• 第3章 活性氧化鋁的制備及表征26-40
• 3.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑和設(shè)備26-28
• 3.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑26-27
• 3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)過程28-29
• 3.2.1 活性氧化鋁的制備方法28
• 3.2.2 活性氧化鋁的表征方法28-29
• 3.3 影響活性氧化鋁孔結(jié)構(gòu)的因素29-35
• 3.3.1 反應(yīng)溫度對活性氧化鋁結(jié)構(gòu)的影響29
• 3.3.2 反應(yīng)液p H對 γ-Al2O3結(jié)構(gòu)性能的影響29-30
• 3.3.3 反應(yīng)物濃度對活性氧化鋁結(jié)構(gòu)性能的影響30-31
• 3.3.4 加入PEG對 γ-Al2O3結(jié)構(gòu)性能的影響31-32
• 3.3.5 加入EDTA（乙二胺四乙酸）對 γ-Al2O3性能的影響32-35
• 3.4 由四氯鋁酸鈉制備的活性氧化鋁的表征分析35-39
• 3.4.1 利用氮?dú)獾葴匚角�對孔結(jié)構(gòu)分析35-36
• 3.4.2 掃描電鏡SEM分析孔結(jié)構(gòu)36-38
• 3.4.3 利用XRD譜圖分析孔結(jié)構(gòu)排列情況38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 活性氧化鋁吸附性能的研究40-57
• 4.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑和設(shè)備40-42
• 4.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑40-41
• 4.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備41-42
• 4.2 活性氧化鋁吸附性能的研究方法42-44
• 4.2.1 與顆�；钚蕴勘容^42
• 4.2.2 不同因素對吸附量的影響研究42-44
• 4.3 活性氧化鋁吸與顆粒狀活性炭吸附比較44-46
• 4.4 活性氧化鋁吸附甲基橙影響條件的研究46-52
• 4.4.1 溶液初始濃度對氧化鋁吸附量的影響46-48
• 4.4.2 吸附時(shí)間對氧化鋁吸附量的影響48-50
• 4.4.3 溶液初始p H對氧化鋁吸附性能的影響50-51
• 4.4.4 溶液初始溫度對活性氧化鋁吸附性能的影響51-52
• 4.5 活性氧化鋁的再生52-56
• 4.5.1 再生溫度對再生后氧化鋁吸附性能的影響52-54
• 4.5.2 再生次數(shù)對再生后吸附效率的影響54-55
• 4.5.3 再生前與再生后的SEM圖55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論與建議57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 建議58-59
• 參考文獻(xiàn)59-67
• 攻讀碩士期間已發(fā)表論文67-68
• 致謝68

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉作霖;活性氧化鋁的性能及其用途[J];化學(xué)世界;1966年05期

2 ;附錄:活性氧化鋁鍍鈀的制備[J];深冷技術(shù);1972年S1期

3 劉作霖;;活性氧化鋁的試制及其性能測定[J];有色金屬;1964年12期

4 徐肇錫;;含氧化鋯的活性氧化鋁裁體[J];無機(jī)鹽工業(yè);1987年02期

5 高錫珍,靳宏志;水洗在活性氧化鋁氟解吸過程中的作用[J];濕法冶金;2000年04期

6 寧平,鄧春玲,普紅平,牛利民;活性氧化鋁吸附水中的磷酸鹽[J];有色金屬;2002年01期

7 王峰,崔建云;兩種活性氧化鋁材料表征及吸附機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究[J];食品科學(xué);2004年S1期

8 王俊嶺;吳俊奇;龍瑩潔;李圭白;;活性氧化鋁和其他濾料除微量磷效果比較[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2007年10期

9 王風(fēng)賀;瞿俊;姜煒;王力友;張勇;;改性活性氧化鋁除氟性能研究[J];化工礦物與加工;2008年02期

10 王挺;王三反;陳霞;;活性氧化鋁除磷吸附作用的研究[J];水處理技術(shù);2009年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李連香;程先軍;;改善活性氧化鋁除氟性能的試驗(yàn)研究[A];現(xiàn)代節(jié)水高效農(nóng)業(yè)與生態(tài)灌區(qū)建設(shè)（下）[C];2010年

2 蘭堯中;張署;王莉紅;楊宇;;活性氧化鋁對廢水中磷的吸附研究(英文)[A];2006年全國功能材料學(xué)術(shù)年會(huì)專輯[C];2006年

3 張?jiān)票?姚艷敏;饒貴久;陳蘇婷;;鋁粉油柱法球形活性氧化鋁的制備及其應(yīng)用[A];第六屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會(huì)論文集[C];2009年

4 史乾濤;景傳勇;;載鑭活性氧化鋁對水中砷的吸附機(jī)理研究[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第20分會(huì)：環(huán)境與健康[C];2014年

5 崔莉;楊鳳玲;程芳琴;;煤矸石中活性氧化鋁的溶出試驗(yàn)研究[A];中國化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊）[C];2006年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;飼料添加劑——三氧化二鋁[N];中國畜牧獸醫(yī)報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉曉軍;耐高溫高比表面積活性氧化鋁的制備與性能研究[D];東北大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李楠楠;鋯改性顆粒活性氧化鋁飲用水除氧研究[D];北京化工大學(xué);2015年

2 段穎;兩種鹽復(fù)合改性活性氧化鋁除氟性能及再生研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 王晨晨;活性氧化鋁改性方法及除氟性能研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 何清泉;活性氧化鋁多孔介質(zhì)制備及其吸附性能的研究[D];武漢工程大學(xué);2015年

5 羅寧;地下水中鐵沉積對活性氧化鋁氟吸附性能影響[D];西安建筑科技大學(xué);2009年

6 李鼎;活性氧化鋁除氟工藝試驗(yàn)研究[D];山東建筑大學(xué);2011年

7 時(shí)海平;新型活性氧化鋁的制備及吸附除氟性能研究[D];蘇州科技學(xué)院;2010年

8 楊洋;改性氧化鋁氟吸附及再生性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

9 陳小娟;廢活性氧化鋁再生研究[D];福州大學(xué);2006年

10 畢亞娟;提高吸咐用活性氧化鋁球物理性能的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：活性氧化鋁多孔介質(zhì)制備及其吸附性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：503193