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
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文檔簡(jiǎn)介
1、眾所周知,水體砷污染對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生極大的危害,砷酸鹽[As(V)]和亞砷酸鹽[As(III)]作為無(wú)機(jī)砷的兩種主要形態(tài),在水體砷污染中占有極其重要的地位。目前,針對(duì)飲用水除砷技術(shù)的研究已經(jīng)成為全世界范圍內(nèi)非常重要的環(huán)境科學(xué)研究課題之一。本文合成并研究了兩種不同的吸附材料對(duì)水體中的As(III)和As(V)的吸附性能,其中包括二氧化鈦納米管陣列(TiO2 NTs)及還原氧化石墨/二氧化鈦(rGO/ TiO2)。通過(guò)吸附材料對(duì)水中A
2、s(III)和As(V)的初始濃度,反應(yīng)接觸時(shí)間、pH值等因素的研究,考察其對(duì)砷的吸附效果,另外,還研究了部分吸附材料的循環(huán)再生能力。其研究結(jié)果如下:
?。?)通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)易的陽(yáng)極氧化裝置,采用陽(yáng)極氧化法成功合成了一種無(wú)需高溫煅燒的無(wú)定形二氧化鈦納米管陣列(TiO2 NTs)材料。采用TiO2 NTs作為吸附劑,分別對(duì)水中的As(V)和As(III)的去除效果進(jìn)行考察。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)和等溫吸附線進(jìn)行研究,其吸附結(jié)果表
3、明,在pH=7.0時(shí),由Langmuir等溫吸附模型擬合的As(III)和As(V)的最大吸附容量分別為28.9 mg/g和24.7 mg/g;而動(dòng)力學(xué)研究則表明,TiO2 NTs動(dòng)力學(xué)吸附行為符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)速率方程;另外,TiO2 NTs無(wú)需在水處理前將As(III)預(yù)氧化為 As(V)和對(duì)溶液的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié),便可有效的去除水中的砷,而且吸附劑可在處理之后輕易的從水溶液中分離;此外,TiO2 NTs對(duì)pH的適應(yīng)范圍較為廣泛,且具有
4、優(yōu)越的穩(wěn)定性和再生能力,實(shí)驗(yàn)證明該吸附材料至少可進(jìn)行五次重復(fù)再生利用。
(2)采用Hummers法合成氧化石墨,并通過(guò)水合肼還原,得到還原氧化石墨(rGO)載體,再通過(guò)TiCl4的水解直接將二氧化鈦(TiO2)負(fù)載于rGO表面,形成無(wú)定形rGO/TiO2材料。考察了rGO/TiO2材料對(duì)As(V)和As(III)的去除性能,由Langmuir等溫吸附模型可以得出,rGO/TiO2納米復(fù)合吸附材料對(duì)As(III)和As(V)的最
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