凹凸棒石鐵-鋁氫氧化物納米復(fù)合材料吸附磷的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文制備了凹凸棒石/鋁氫氧化物(PNCM I)、凹凸棒石/鐵氫氧化物(PNCM II)和凹凸棒石/鐵-鋁氫氧化物(PNCM III)3種凹凸棒石粘土納米復(fù)合材料，對(duì)比研究了這3種復(fù)合材料和純凹凸棒石粘土對(duì)水中低濃度磷的吸附凈化能力，通過吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)探討了3納米復(fù)合材料對(duì)磷吸附機(jī)理，并PNCMIII處理實(shí)際的含磷廢水的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明： PNCM I和PNCM III兩種凹凸棒石粘土納米復(fù)合材料對(duì)水中低濃度磷具有良好的吸

2、附凈化能力，而且溫度對(duì)其影響很小。當(dāng)初始濃度為1mg/L、2mg/L和5mg/L(以磷計(jì))時(shí)，加入0.1 g的PNCM I和PNCM III對(duì)磷的去除率均達(dá)到99％以上，磷的殘余濃度均小于0.05 mg/，對(duì)磷的吸附容量約8 mg/g和15 mg/g；這三種凹凸棒石復(fù)合材料吸附過程均屬于Langmuir吸附；△H>0，△G<0和△S>0，而且PNCM I、PNCM II和PNCM III的△G分別為-29.12～-22.0 kJ/mol

3、、-13.13～-8.75 kJ/mol和-34.61～-25.91 kJ/mol，所以PNCM I和PNCM III對(duì)磷的吸附是吸熱的化學(xué)吸附和物理吸附并存的過程，PNCM II的吸附的、吸熱的物理吸附過程，且都為熵增的吸附過程。 凹凸棒石/鋁氫氧化物(PNCM I)、凹凸棒石/鐵氫氧化物(PNCM II)和凹凸棒石鐵/鋁氫氧化物(PNCMIII)3種凹凸棒石粘土納米復(fù)合材料對(duì)磷的吸附能夠較好的符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程；PNCMI

4、II對(duì)磷吸附的表觀吸附活化能18.58kJ/mol，表明此吸附并不是單一的以化學(xué)吸附為速率控制步驟，同時(shí)也存在一個(gè)以液膜擴(kuò)散為速率控制步驟，是由液膜擴(kuò)散和化學(xué)吸附共同控制的過程。 PNCMIII吸附包河水中磷的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)固/液為1:1000時(shí)，PNCMIII對(duì)總磷的去除率為95.48％，磷的殘余濃度為0.044mg/L；當(dāng)固/液為1:500時(shí)，PNCM III對(duì)總磷的去除率為97.69％，磷的殘余濃度為0.0225 mg/L