本課題以制備的托貝莫來石(Tobermorite,簡稱TOB)為研究對象,通過無機改性(熱活化改性、酸化改性)、有機改性(有機表面活性劑的改性)及有機-無機復(fù)合改性的方法,制備出改性TOB材料。研究了改性材料的形成機制、結(jié)構(gòu)形貌變化。利用改性材料吸附工業(yè)廢水中的有機染料,并分析吸附機理。以生石灰和高純石英粉為原料,通過水熱合成法在205℃、1.6MPa條件下制備出結(jié)晶良好的TOB。并通過300℃、500℃和700℃高溫活化處理,獲得晶體結(jié)構(gòu)有序度下降的熱活化改性托貝莫來石(300HTOB、500HTOB和700HTOB),熱活化使托貝莫來石具有選擇性溶解特性。用不同濃度的稀鹽酸對熱活化后的托貝莫來石進行酸化改性,制備出鹽酸改性的托貝莫來石(300AHTOB、500AHTOB和700AHTOB)。微觀形貌分析表明,熱活化及酸化處理之后,TOB的長片狀形貌逐漸斷裂成短片狀形貌。比表面積及孔徑分布測試分析,300AHTOB的比表面積最大,達到570.25m²/g,相比于未改性的TOB,比表面積提高3-4倍。用300AHTOB對三種陽離子染料亞甲基藍(MB)、堿性紅2(S...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 水污染研究現(xiàn)狀
    1.2 水處理技術(shù)及吸附劑的應(yīng)用
    1.3 托貝莫來石材料
        1.3.1 托貝莫來石的研究背景
        1.3.2 托貝莫來石的高溫相變及活化機制
        1.3.3 托貝莫來石的合成
    1.4 課題研究內(nèi)容及意義
2 原材料、實驗儀器、測試方法及表征
    2.1 實驗材料、儀器和TOB的制備
        2.1.1 實驗材料和儀器
        2.1.2 托貝莫來石的合成
    2.2 托貝莫來石的無機改性
        2.2.1 熱活化改性
        2.2.2 酸化改性
    2.3 有機改性
    2.4 有機-無機復(fù)合改性
    2.5 有機染料的吸附
        2.5.1 有機染料溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
        2.5.2 實驗數(shù)據(jù)的分析及計算方法
    2.6 吸附計算模型
        2.6.1 等溫吸附模型的研究
        2.6.2 吸附動力學(xué)模型的研究
    2.7 材料表征
        2.7.1 X-射線衍射
        2.7.2 傅里葉紅外光譜分析
        2.7.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.7.4 比表面積及孔徑分析
        2.7.5 場發(fā)射透射電子顯微鏡
        2.7.6 Zata電位值測試分析
3 無機改性TOB前后結(jié)構(gòu)形貌的表征分析
    3.1 XRD分析
    3.2 熱活化TOB孔結(jié)構(gòu)變化規(guī)律
    3.3 鹽酸改性熱活化TOB的孔結(jié)構(gòu)變化規(guī)律
    3.4 Zeta電位值測定
    3.5 SEM形貌分析
    3.6 TEM形貌分析
    3.7 TOB活化改性機制分析
    3.8 本章小結(jié)
4 無機改性TOB對亞甲基藍、堿性紅2 和結(jié)晶紫的吸附研究
    4.1 無機改性TOB對亞甲基藍(MB)的吸附
        4.1.1 吸附劑和吸附質(zhì)材料
        4.1.2 吸附劑的加入量對吸附性能的影響
        4.1.3 不同初始濃度MB對吸附性能的影響
        4.1.4 外界條件對吸附性能的影響
        4.1.5 300AHTOB對 MB的等溫吸附模型研究
        4.1.6 300AHTOB對 MB的吸附動力學(xué)研究
    4.2 無機改性TOB對堿性紅2(ST)的吸附
        4.2.1 吸附劑和吸附質(zhì)材料
        4.2.2 吸附劑的加入量對吸附性能的影響
        4.2.3 不同初始濃度ST對吸附性能的影響
        4.2.4 外界條件對吸附性能的影響
        4.2.5 300AHTOB對 ST的等溫吸附模型研究
        4.2.6 300AHTOB對 ST的吸附動力學(xué)研究
    4.3 無機改性TOB對結(jié)晶紫(CV)的吸附
        4.3.1 吸附劑和吸附質(zhì)材料
        4.3.2 吸附劑的加入量對吸附性能的影響
        4.3.3 不同初始濃度CV對吸附性能的影響
        4.3.4 外界條件對吸附性能的影響
        4.3.5 300AHTOB對 CV的等溫吸附模型研究
        4.3.6 300AHTOB對 CV的吸附動力學(xué)研究
    4.4 300AHTOB對三種有機染料的吸附機理探究
    4.5 改性托貝莫來石的再生吸附
    4.6 本章小結(jié)
5 有機改性TOB對甲基橙的吸附研究
    5.1 實驗材料制備
    5.2 表面活性劑的摻加量對吸附MO的影響
    5.3 有機改性TOB結(jié)構(gòu)形貌的表征分析
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 TOB有機改性前后紅外光譜分析
        5.3.3 比表面積及孔徑測試分析
        5.3.4 TOB有機改性后的SEM及 TEM形貌分析
    5.4 O-TOB對甲基橙吸附研究與分析
        5.4.1 吸附劑的加入量對MO吸附性能的影響
        5.4.2 不同初始濃度MO對吸附性能的影響
        5.4.3 外界條件對吸附性能的影響
        5.4.4 O-TOB對 MO的等溫吸附模型研究
        5.4.5 O-TOB對 MO的吸附動力學(xué)研究
        5.4.6 O-TOB對 MO的吸附機理分析
    5.5 本章小結(jié)
6 有機-無機復(fù)合改性TOB對羅丹明B的吸附研究
    6.1 無機改性對RhB的吸附效果研究
        6.1.1 RhB溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線
    6.2 實驗材料制備
        6.2.1 有機改性材料的制備
        6.2.2 有機-無機復(fù)合改性材料的制備
    6.3 表面活性劑用量對RhB吸附性能的影響
        6.3.1 表面活性劑與TOB不同比例對吸附性能的影響
        6.3.2 表面活性劑與300HTOB不同比例對吸附性能的影響
        6.3.3 表面活性劑與300AHTOB不同比例對吸附性能的影響
    6.4 不同有機改性材料的加入量對RhB吸附性能的影響
    6.5 300AHTOB有機改性后結(jié)構(gòu)形貌分析
        6.5.1 XRD分析
        6.5.2 紅外光譜分析
        6.5.3 比表面積及孔徑分析
        6.5.4 SEM及 TEM形貌分析
    6.6 不同的濃度對RhB吸附性能的影響
    6.7 外界條件對吸附性能的影響
        6.7.1 溶液pH及溫度對吸附性能的影響
        6.7.2 震蕩時間對吸附性能的影響
    6.8 O-300AHTOB對 RhB的等溫吸附模型研究
    6.9 O-300AHTOB對 RhB的吸附動力學(xué)研究
    6.10 O-300AHTOB對 RhB的吸附機理探究
    6.11 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3925780