新型吸附劑的制備及其吸附水中銅離子的研究.pdf

1、近年來，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加速，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的水環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致許多城市飲用水源中痕量重金屬和有毒有機(jī)污染物含量明顯增加，水質(zhì)安全狀況日趨嚴(yán)重。尋求先進(jìn)高效的新型環(huán)保吸附材料已成為國(guó)內(nèi)外水質(zhì)凈化領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題。本論文以碳納米管(CNT)這種新型納米材料作為載體，負(fù)載氧化鐵來制備能高效去除水中二價(jià)銅離子(Cu2+)的新型復(fù)合材料(Fez03/CNT)。另外，制備研發(fā)了新型的海藻酸鈣(CA)和高嶺

2、土(kaolin)的復(fù)合吸附材料(kaolin/CA)，探討了這兩種新型材料對(duì)水中Cu2+的吸附性能與吸附機(jī)理。
　　 采用液相化學(xué)沉積法制備Fe203/CNT復(fù)合材料。通過觀察原始CNT，混酸氧化后CNT和負(fù)載氧化鐵后碳納米管的SEM照片，發(fā)現(xiàn)混酸氧化后，CNT變短，兩端的端帽被打開，負(fù)載在CNT上的Fe203沉積均勻。通過吸附等溫線的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)比了原始CNT，酸氧化后CNT和Fe203/CNT對(duì)水中Cu2+的吸附去除效果，三

3、種材料的吸附效果排列順序?yàn)镕e203/CNT>酸氧化后CNT>原始CNT。采用Langmuir模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，F(xiàn)e203/CNT對(duì)Cu2十的最大吸附能力達(dá)到42.02 mgg-1，溶液的pH值對(duì)Fe203/CNT對(duì)Cu2+的吸附能力和去除效率有顯著影響，對(duì)Cu2+的吸附能力隨著pH值的降低而降低。
　　 采用溶膠-凝膠法成功制備了海藻酸鈣高嶺土復(fù)合吸附材料(kaolin/CA)，這是一種新的環(huán)境友好型復(fù)合材料，不僅吸附性

4、能良好，而且成形性高，易從水溶液中去除，從而避免了由kaolin微顆粒所引起的二次污染問題。對(duì)新型復(fù)合材料吸附水中Cu2十進(jìn)行了批量吸附試驗(yàn)，并研究了反應(yīng)時(shí)間，pH值，投入量，溫度等因素對(duì)吸附過程的影響。采用Langmuir模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，kaolin/CA最大吸附量能達(dá)到53.63 mg g-1，而高嶺土的吸附量只有5.06 mgg-1，吸附能力增長(zhǎng)了10倍多。動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明，該吸附過程符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力方程模型。而熱力學(xué)