新型納米復合材料吸附富集不同形態(tài)汞的研究.pdf

1、汞作為中毒污染物會嚴重損害人們的健康,又因其持久性、高揮發(fā)性、易于生物積累等性質(zhì)極易造成全球性污染循環(huán)傳播。在世界范圍內(nèi),由于人類活動造成的汞排放占汞排放總量的10％-30%,其中燃煤電廠汞的排放占主要地位。目前吸附法、吸收法、化學沉淀法、氧化還原法、離子交換法等是汞污染常用的治理方法,其中,吸附法是一種被廣泛運用和研究的方法。然而,常規(guī)吸附劑對汞的吸附效率低、吸附容量小、缺乏選擇性,并且難以回收再利用。因此,研究開發(fā)具有高選擇性、高吸

2、附容量,并且可回收再生的新型吸附材料是汞污染控制領域的一個熱點。
　　本文合成制備了一系列新型納米復合材料,采用了震動樣品磁強計(VSM),掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM)和X-射線衍射儀(XRD)等儀器對材料進行了表征,較詳細研究了新型納米復合材料對煙氣中汞的吸附脫除行為,并對其吸附機理進行了初步探討。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)研究了巰基石墨烯對水體環(huán)境中Hg2+離子的吸附特性,考察了溶液pH、溫度、流速、進樣

3、體積、共存離子對 Hg2+離子脫除性能的影響,結(jié)果顯示巰基石墨烯對 Hg2+離子有非常出色的脫除性能,吸附效率可達99%以上,飽和吸附容量可達4.275mg.g-1。本實驗還對洗脫劑進行了篩選,比較了常見洗脫劑對巰基石墨烯的洗脫效率,發(fā)現(xiàn)30%HCl是一種很理想的洗脫劑,洗脫效率可達95%以上。(2)采用化學還原法制得納米銀膠體,并將納米銀粒子分別負載于脫脂棉、普通紗布上的方法,制備了系列新型納米復合材料,考察了不同修飾方法、納米銀負載

4、量、溫度、氣態(tài)汞初始濃度、空氣、模擬煙氣、水蒸汽對吸附效率的影響。發(fā)現(xiàn)負載納米銀粒子可以大大提高脫脂棉和紗布對汞的吸附能力和選擇性,兩種吸附劑對氣態(tài)元素汞的脫除效率均可達99%以上,飽和吸附容量分別為4.80mg.g-1和1.27mg.g-1。實驗還發(fā)現(xiàn)負載納米銀顆粒的脫脂棉在270℃高溫環(huán)境下汞脫除效率仍然可達95%,克服了常規(guī)吸附劑在高溫環(huán)境下對汞失效的缺點(3)研究了負載有納米銀粒子的普通海綿對水中 Hg2+離子的吸附特性,考察了