納米氧化鎂的吸附性能研究.pdf

1、環(huán)境污染特別是水污染的問題已愈來愈嚴(yán)重地威脅著人類的健康和生存環(huán)境，研究開發(fā)治理水污染的新材料新方法新技術(shù)，成為目前環(huán)境治理領(lǐng)域的工作重點(diǎn)。納米氧化鎂因具有吸附能力強(qiáng)、環(huán)境友好、使用條件溫和、成本低廉等特點(diǎn)，在污染治理和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。本文圍繞著所制備納米MgO粉體對(duì)有機(jī)染料和重金屬離子的吸附性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以期為高效處理水污染提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
　　通過一種簡單的溶膠-凝膠技術(shù)制得納米MgO

2、粉體，并采用XRD、TEM、BET等分析技術(shù)對(duì)其物相結(jié)構(gòu)、形貌和比表面積等進(jìn)行表征。本論文以甲基橙的水溶液模擬偶氮類染料廢水，分別研究了不同反應(yīng)時(shí)間、初始濃度、溶液pH下納米氧化鎂對(duì)甲基橙的去除效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米MgO對(duì)水溶液中的甲基橙具有快的吸附速率和高的吸附容量(qmax=195mg/g)；溶液的pH值是影響納米MgO吸附容量非常重要的因素之一，隨著pH值的增大其吸附容量先逐漸增大然后逐漸減小。動(dòng)力學(xué)分析表明，納米MgO對(duì)甲基橙的

3、吸附符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。
　　以Cd2+、Pb2+的水溶液模擬重金屬廢水，研究納米MgO對(duì)溶液中重金屬離子的吸附，探討了吸附時(shí)間、重金屬離子濃度及初始溶液pH值等因素對(duì)納米MgO吸附性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，納米MgO對(duì)Cd2+、Pb2+的吸附速率非?？?，在大約30min后，就達(dá)到吸附平衡。通過Langmuir模型計(jì)算可知，納米MgO對(duì)單一Cd2+、Pb2+的最大吸附容量分別為2301mg/g和2612mg/g。在兩者競爭吸附體

4、系下，納米MgO對(duì)重金屬離子的親附性順序?yàn)镻b2+>Cd2+。納米MgO對(duì)Pb2+的吸附無論是在單一體系還是雙元體系都符合Langmuir吸附等溫線模型；但是對(duì)于Cd2+的吸附，只有單組份體系符合Langmuir模型，而雙元體系不符合。初始溶液pH值對(duì)納米氧化鎂的吸附性能有顯著的影響，尤其是對(duì)Cd2+的吸附。對(duì)吸附后的粉體進(jìn)行分析揭示了納米MgO粉體對(duì)重金屬離子的結(jié)合作用機(jī)制涉及到吸附、陽離子交換以及氫氧化物的沉淀等，且這種結(jié)合作用較強(qiáng)