硅基介孔材料處理廢水的研究.pdf

1、含鉻廢水、磷化廢水以及染料廢水不僅污染水體、損害生物多樣性，而且嚴(yán)重威脅著人類健康，在水資源十分短缺的今天，保護(hù)水體安全、防止水質(zhì)污染、及時有效處理含鉻廢水、磷化廢水以及染料廢水已變得越來越重要。
　　目前，吸附法是處理含鉻廢水、磷化廢水以及染料廢水的常規(guī)手段，其關(guān)鍵是選擇出一種高效價廉的吸附材料，硅在自然界中含量豐富，原料易得，其中介孔二氧化硅具有大的比表面積、規(guī)則的孔道、大量的硅羥基，是良好的吸附材料，特別是功能化的介孔二氧化

2、硅，可以表現(xiàn)出純硅所沒有的功能，提高吸附的選擇性。
　　論文共分為五個部分：
　　第一部分合成了介孔二氧化硅HMS，并將鐵負(fù)載于HMS之上，制備出鐵改性的Fe/HMS，經(jīng)過XRD表征顯示，樣品均只在小角度2θ=2o左右出現(xiàn)一個特征峰，說明已經(jīng)成功合成出短程無序長程有序的六方介孔二氧化硅HMS和Fe/HMS兩種材料；經(jīng)過N2吸附-脫附表征顯示，樣品的吸附-脫附等溫線屬于Langmuir IV類型曲線，是典型的介孔吸附特征曲線，

3、HMS的孔徑分布集中在3.05nm，比表面積為945.387 m2/g；Fe/HMS的孔徑分布集中在2.72nm，比表面積為858.136 m2/g。
　　論文第二部分進(jìn)行了HMS和Fe/HMS吸附羅丹明B的研究。對吸附結(jié)果進(jìn)行了熱力學(xué)分析和動力學(xué)分析，表明HMS和Fe/HMS吸附羅丹明B的過程均適用于Langmuir吸附等溫模型和假二級動力學(xué)方程，屬于單分子層吸附，吸附速率由表面吸附過程控制，并得出理論飽和吸附量分別為137.3

4、 mg/g和84.03 mg/g；研究了不同模擬廢水的初始濃度、吸附劑用量、溫度、pH、時間對吸附的影響，結(jié)果表明，在室溫下，對于25ml的50mg/L模擬廢水體系，最佳吸附條件為pH=5、HMS和Fe/HMS的用量分別為15mg和30mg，時間為60min，去除率分別為98.5％和98.9%。
　　論文第三部分進(jìn)行了HMS和Fe/HMS吸附亞甲基藍(lán)的研究。對吸附結(jié)果進(jìn)行了熱力學(xué)分析和動力學(xué)分析，表明HMS和Fe/HMS吸附亞甲基

5、藍(lán)的過程均適用于Langmuir吸附等溫模型和假二級動力學(xué)方程，屬于單分子層吸附，吸附速率由表面吸附過程控制，并得出理論飽和吸附量分別為150.3 mg/g和106.3 mg/g；研究了不同模擬廢水的初始濃度、吸附劑用量、溫度、pH和時間對吸附的影響，結(jié)果表明，在室溫下，對于pH=6.5、25mL的50mg/L模擬廢水體系，最佳吸附條件為、HMS和Fe/HMS的用量為8mg和15mg、時間為60min，去除率分別為91.07%和97.7

6、%。
　　論文第四部分進(jìn)行了HMS和Fe/HMS吸附六價鉻的研究。對吸附結(jié)果進(jìn)行了熱力學(xué)分析和動力學(xué)分析，表明 HMS和 Fe/HMS吸附六價鉻的過程均適用于Langmuir吸附等溫模型和假二級動力學(xué)方程，屬于單分子層吸附，吸附速率由表面吸附過程控制，并得出理論飽和吸附量分別為3.305mg/g和9.37mg/g；研究了不同模擬廢水的初始濃度、溫度、pH和時間對吸附的影響，結(jié)果表明，在室溫下，對于25ml的15mg/L模擬廢水體系

7、，當(dāng)HMS和Fe/HMS的用量為16mg時，最佳吸附工藝條件為pH為2、時間為15min去除率為30.1%和73.6%。
　　論文第五部分進(jìn)行了HMS和Fe/HMS吸附磷酸根的研究。對吸附結(jié)果進(jìn)行了熱力學(xué)分析和動力學(xué)分析，表明 HMS和 Fe/HMS吸附磷酸根的過程均適用于Langmuir吸附等溫模型和假二級動力學(xué)方程，屬于單分子層吸附，吸附速率由表面吸附過程控制，并得出理論飽和吸附量分別為2.158mg/g和8.53mg/g；研