硅藻土復(fù)合吸附劑制備及對(duì)重金屬離子吸附性能.pdf

1、硅藻土(Diatomaceous Earth)主要由古代硅藻的遺骸沉積而成，繼承了硅藻的多孔性、多級(jí)孔徑分布等特點(diǎn)，化學(xué)穩(wěn)定性好、比表面積大、吸附性能強(qiáng)。隨著研究熱度的增加，人們逐漸認(rèn)識(shí)到硅藻土的潛在價(jià)值并致力將硅藻土應(yīng)用到改善逐漸惡化的生態(tài)環(huán)境方面例如治理重金屬污染問(wèn)題。但目前我國(guó)豐富的硅藻土資源的應(yīng)用還處在初級(jí)階段，資源利用附加值較低。因此，開發(fā)硅藻土在環(huán)保方面的應(yīng)用不僅可以提高硅藻土的利用價(jià)值，對(duì)于保護(hù)地球、凈化人類生存環(huán)境等也具

2、有重大意義。
　　本論文分析了不同礦區(qū)硅藻土的特點(diǎn)，進(jìn)行初期的改性處理，根據(jù)所應(yīng)用領(lǐng)域選取雜質(zhì)少、品級(jí)高的土樣作為基本原料，開發(fā)用于解決環(huán)境污染的復(fù)合材料。提出了一種兩步化學(xué)法用二氧化錳對(duì)硅藻土進(jìn)行表面改性，以硅藻土(以下簡(jiǎn)稱DE)、葡萄糖、高錳酸鉀等為原料，制成復(fù)合吸附劑MnO2@DE。采用X射線衍射法、掃描電子顯微鏡法、透射電子顯微鏡法以及紅外光譜法等對(duì)硅藻土原土以及制備的復(fù)合材料進(jìn)行了分析表征。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中，采用等離子體發(fā)

3、射光譜儀測(cè)試鉛離子濃度。實(shí)驗(yàn)證明MnO2@DE可有效去除水體中的Pb(Ⅱ)，討論了不同吸附條件對(duì)吸附效果的影響。獲得如下研究結(jié)果:
　　1.不同礦區(qū)的硅藻土形貌、化學(xué)組成大為不同，相應(yīng)的比表面積和孔徑分布也有很大差異。硅藻土雜質(zhì)含量越多顏色越深，煅燒、酸浸等改性對(duì)其比表面積、孔徑分布及吸放濕能力影響越大。
　　2.利用兩步化學(xué)法在硅藻土上生長(zhǎng)MnO2納米粒子，成功制備了復(fù)合吸附劑MnO2@DE，且MnO2在硅藻土表面及孔道內(nèi)

4、均勻分布。改變反應(yīng)中的葡萄糖濃度可調(diào)節(jié)MnO2的負(fù)載量。
　　3.制備的復(fù)合材料MnO2@DE對(duì)二價(jià)Pb離子具有強(qiáng)烈的吸附效果，與硅藻土原土比較，對(duì)Pb(Ⅱ)的最大吸附量可以提高6倍多。改變不同靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)條件，討論了影響吸附效果的實(shí)驗(yàn)因素，包括反應(yīng)時(shí)間，吸附劑投放量，MnO2的負(fù)載率，初始Pb(Ⅱ)濃度以及溶液中初始pH值等。pH值對(duì)吸附反應(yīng)的影響顯著，據(jù)此提出并證明了MnO2@DE對(duì)Pb(Ⅱ)的吸附反應(yīng)機(jī)制為鉛離子和氫離子的離