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文檔簡介
1、石膏晶須又稱硫酸鈣晶須(CSW),是一種成本較低、性價(jià)比較高而用途廣泛的新型無機(jī)材料,目前在涂料、橡膠、塑料、造紙等領(lǐng)域正獲得越來越多的應(yīng)用。已有人初步嘗試將石膏晶須用于含磷、油或染料等模擬廢水的凈化,顯示出一定效果。但是,石膏晶須在環(huán)境工程領(lǐng)域的研究應(yīng)用還相當(dāng)缺乏,尤其是石膏晶須對(duì)污染物的親和性較弱、穩(wěn)定性欠佳等方面都是需要系統(tǒng)解決的技術(shù)問題。研究硫酸鈣晶須的表面改性方法,強(qiáng)化其對(duì)常見污染物的去除能力,無疑對(duì)拓展石膏晶須在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)
2、用潛力具有現(xiàn)實(shí)意義。
常規(guī)的硫酸鈣晶須的制備方法主要有水壓熱法和常壓酸化法兩種,但仍然存在工藝過程較復(fù)雜、生產(chǎn)成本偏高等不足。本論文采用反應(yīng)結(jié)晶法制備硫酸鈣晶須,系統(tǒng)探討了聚合物添加劑P123的濃度、溶液的過飽和度SI、溫度、溶液的pH值、反應(yīng)時(shí)間等操作條件對(duì) CSW的生長習(xí)性和形貌的影響,結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)條件下,溶液的過飽和度、溫度、反應(yīng)時(shí)間是影響晶須形貌的關(guān)鍵因素,適量的P123有助于晶須長徑比的改善,而pH值的影響則不明顯
3、。在30~60℃、過飽和度0.25~0.57、溶液pH=7左右、反應(yīng)時(shí)間為4~12 h的條件下,可制備出長徑比大且形貌比較均勻的硫酸鈣晶須。反應(yīng)結(jié)晶法具有流程操作簡單、生產(chǎn)成本低、效率較高的優(yōu)點(diǎn)。
為改善石膏晶須與重金屬的親和性,本文采用復(fù)合改性劑殼聚糖-己二酸對(duì)反應(yīng)結(jié)晶法制備出的硫酸鈣晶須進(jìn)行表面改性,研究了改性劑用量、改性溫度、改性 pH、攪拌速度等操作參數(shù)對(duì)改性產(chǎn)物用于實(shí)驗(yàn)室模擬廢水中重金屬汞(Hg2+)的凈化效果的影響
4、,結(jié)果表明:改性溫度、改性 pH、攪拌速度均對(duì)改性晶須吸附汞的效果有影響,溫度升高、攪拌速度增大,改性晶須吸附汞的效率呈上升趨勢(shì);改性溶液pH值在7.5左右時(shí),改性晶須吸附汞的效率達(dá)95%左右;改性劑的用量,即殼聚糖與己二酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之比對(duì)改性晶須吸附汞的效率影響不明顯。
為了解殼聚糖-己二酸改性石膏晶須凈化二價(jià)汞的規(guī)律和機(jī)理,論文通過間歇吸附試驗(yàn)研究了改性石膏晶須凈化重金屬汞的過程,探討了吸附時(shí)間、pH值、吸附溫度、晶須用
5、量等操作條件對(duì)除汞效果的影響,同時(shí)考察了晶須對(duì)汞的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線,并結(jié)合掃描電鏡(SEM)、紅外光譜分析以及熱重等分析手段來分析晶須除汞的機(jī)理。結(jié)果顯示:pH值是影響石膏晶須吸附汞效果的關(guān)鍵性因素,改性晶須對(duì)汞的吸附率隨pH值的增大呈現(xiàn)先增大后不變的趨勢(shì),在pH=7.5時(shí),晶須對(duì)二價(jià)汞的去除效果大于95%;在pH=7.5時(shí),晶須除汞過程在2~3h左右完成。當(dāng)汞的初始濃度在1000~4000 ug/L的范圍內(nèi)時(shí),晶須對(duì)汞的吸附與
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