系列新型環(huán)保吸附劑的制備、表征及其在水環(huán)境中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工業(yè)污染、城市污染的日益加劇,重金屬污染已經(jīng)成為全球性問題,重金屬對(duì)人體和各種生物都具有明顯的傷害作用,人體內(nèi)重金屬過量會(huì)導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生。因此,對(duì)重金屬的去除,已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的重要課題,處理廢水中的重金屬污染已經(jīng)成為各國環(huán)境保護(hù)工作的重點(diǎn)。
　　 本文針對(duì)水環(huán)境中的重金屬污染進(jìn)行了研究,制備了系列新型環(huán)保材料來除去廢水中的重金屬,研究?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)部分:
　　 第一部分用羧甲基殼聚糖(carboxymeth

2、yl chitosan-CMC)修飾四氧化三鐵磁性納米粒子((magnetic nano particles-MNP),得到羧甲基殼聚糖修飾改性的四氧化三鐵磁性納米粒子(即羧甲基殼聚糖磁性納米粒子,以下簡(jiǎn)稱CMC-MNP)。并且利用傅立葉紅外(FT-IR)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、差熱-熱重(DTA-TG)等方式對(duì)CMC-MNP進(jìn)行了表征。結(jié)果表明CMC較好的包覆在MNP的表面,CMC-MNP的粒徑為15nm左右

3、,分散性良好。然后探索了CMC-MNP的吸附性能,用制得的CMC-MNP來吸附處理Co2+溶液,并探索攪拌時(shí)間、溶液pH值、溫度、及CMC-MNP的用量等條件對(duì)吸附的影響,分析得到其吸附的最佳條件,結(jié)果表明在50mL10mg／L的Co2+溶液中,在溫度為315K、pH為6、攪拌時(shí)間為60 min時(shí),對(duì)Co2+的處理效果最好,當(dāng)CMC-MNP的用量為84mg時(shí),去除率可達(dá)91％。
　　 第二部分在Fe3O4(magnetite)納

4、米粒子的表面包覆一層SiO2(silica),再以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)表面活性劑作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,包覆一層介孔SiO2,形成一種核殼式介孔磁性二氧化硅材料(Fe3O4@mSiO2@nSiO2,簡(jiǎn)稱為MS),然后在其表面引進(jìn)巰基(mercapto)從而成為一種新型巰基改性的磁性二氧化硅載體(即巰基改性的Fe3O4@mSiO2@nSiO2磁性介孔微球,簡(jiǎn)稱為MMS)。通過傅立葉紅外(FT—IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子

5、顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、X光電子能譜(XPS),振動(dòng)樣品磁力計(jì)(VSM),N2吸附脫附等溫線(BET)等對(duì)其進(jìn)行表征,結(jié)果表明這種材料介孔的,有磁性的,它的直徑為300-450 nm,表面積為469 m2 g-1,孔徑為3.1 nm,飽和磁化強(qiáng)度為28.1 emu g-1。這種磁性介孔材料具有很好的吸附性,且不同的吸附條件吸附效果不一樣,將MMS應(yīng)用于溶液中對(duì)鎘離子的吸附,結(jié)果發(fā)現(xiàn):吸附時(shí)間越長(zhǎng),效果越好,反應(yīng)8 h后吸