腐殖酸、斜發(fā)沸石、膨潤土的改性及在水處理中的應(yīng)用.pdf

1、腐殖物質(zhì)(主要組成為腐殖酸)是自然界中分布最為廣泛的有機(jī)質(zhì)，占土壤、水圈、生態(tài)系統(tǒng)中總有機(jī)質(zhì)含量的50～80％。其分子內(nèi)含有多種功能基，如羥基、醇羥基、酚羥基、醌型羰基和酮型羰基等多種活性官能團(tuán)，具有親水性、吸附性和絡(luò)合性，有很高的反應(yīng)活性，能夠與與環(huán)境中的金屬離子、氧化物、氫氧化物、礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、有毒活性污染物等物質(zhì)發(fā)生相互作用，形成具有千差萬別的化學(xué)和生物學(xué)穩(wěn)定性的溶于水和不溶于水的物質(zhì)。大量的研究表明，腐殖物質(zhì)對重金屬離子和有機(jī)

2、污染物的環(huán)境行為有重要的影響。由于腐殖酸在pH高于3.5時會發(fā)生溶解，溶解的腐殖酸不但給飲用水帶來感官上不受歡迎的色度，同時還與水體中的氯結(jié)合，形成致癌、致畸的化學(xué)物質(zhì)，不能直接將其作為吸附劑。本文通過改性制備了不溶性腐殖酸，首次將其作為水處理中的吸附劑，討論了對廢水中污染物的吸附機(jī)理；同時，以水溶性較大的對硝基苯胺為研究對象，考察了甘肅白銀斜發(fā)沸石，新疆托克遜縣膨潤土以陽離子表面活性十六烷基三甲基溴化銨的改性條件及吸附的最佳條件。

3、 第一章綜述：腐殖酸，沸石，膨潤土的研究進(jìn)展文中較系統(tǒng)地評述了腐殖酸，沸石，膨潤土的研究進(jìn)展。其中包括它們的形成，性質(zhì)，組成，結(jié)構(gòu)和在環(huán)境中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀等，以及研究意義。引用文獻(xiàn)84篇。 第二章改性腐殖酸對廢水中污染物的吸附研究第一節(jié)．改性腐殖酸的制備及表征通過改性制備了不溶性腐殖酸，并利用差熱分析，掃描電鏡，紅外光譜，元素分析，氮氣吸附．脫附對腐殖酸改性前后進(jìn)行了表征。經(jīng)過改性后，腐殖酸在水中的溶解度下降，更有利于其在水

4、處理中作為吸附劑的應(yīng)用。 第二節(jié)．改性腐殖酸對重金屬離子的吸附研究研究了改性腐殖酸對水溶液中的Pb、Cd、Cu等重金屬離子的吸附特征。吸附等溫線分別以Linear，F(xiàn)rendlich和Langmuir方程進(jìn)行擬合，結(jié)果顯示吸附的最佳模型為Frendtich方程。利用該方程擬合的數(shù)據(jù)，由Clausius-Claperyon's方程計算出的Pb<'2+>、Cd<'2+>、Cu<'2+>吸附焓變值說明，重金屬在不溶性腐殖酸上的吸附以物

5、理吸附為主。同時考察了溫度、酸度及吸附時間對吸附的影響。結(jié)果表明，隨著溫度的升高和pH值的增大，不溶性腐殖酸對pb<'2+>、Cd<'2+>、Cu<'2+>離子的吸附量增加。這表明腐殖酸對重金屬離子的吸附是吸熱反應(yīng)。隨著pH的增加，在近中性條件下不溶性腐殖酸對重金屬離子的吸附率高且穩(wěn)定。當(dāng)pH=7時，在實驗濃度范圍內(nèi)pb<'2+>，Cd<'2+>，Cu<'2+>在不溶性腐殖酸中的吸附率分別為98.73％，97.86％，99.25％。吸附

6、進(jìn)行12 h以后，吸附作用基本達(dá)到平衡。第三節(jié).對硝基苯酚在改性腐殖酸中的吸附行為及機(jī)理對水中對硝基苯酚在改性腐殖酸中的吸附特征進(jìn)行了研究，考察了溫度和吸附時間對吸附的影響。在pH=3.5時，吸附的最佳模型為Langmuir型，溫度分別為25℃,35℃,45℃時，在實驗濃度范圍內(nèi)對硝基苯酚在不溶性腐殖酸中的吸附率分別為94.00％，95.43％和97.66％。在相同實驗條件下，動態(tài)實驗的飽和吸附量大于靜態(tài)實驗飽和吸附量。 第四節(jié)

7、.改性腐殖酸對染料甲基紫的吸附研究改性腐殖酸對甲基紫有很好的吸附作用，吸附量大，該反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，吸附量隨離子強(qiáng)度增大而減小。 第三章斜發(fā)沸石與膨潤土的有機(jī)改性及對對硝基苯胺的吸附 第一節(jié)白銀斜發(fā)沸石的改性CTAB改性活化沸石后，吸附量增加。其理論飽和吸附量達(dá)2.5041mg/g。改性溫度對沸石吸附有機(jī)物的影響不大。CTAB改性沸石后吸附對硝基苯胺曲線符合Freundlich吸附等溫式。 第二節(jié)膨潤土的改性CT

8、AB改性膨潤土經(jīng)后，吸附量明顯增加，其理論飽和吸附量達(dá)19.6141mg/g。改性溫度對膨潤土吸附有機(jī)物的影響不大，改性膨潤土對對硝基苯胺的吸附曲線符合Langmuir吸附等溫式。 第三節(jié)影響改性白銀斜發(fā)沸石對對硝基苯胺吸附的因素溫度越高越不利于改性沸石對對硝基苯胺的吸附，該反應(yīng)屬放熱反應(yīng)；16h反應(yīng)達(dá)到平衡；pH對吸附的影響較大，偏酸性條件有利于吸附反應(yīng)的進(jìn)行。 第四節(jié)影響改性改性膨潤土對對硝基苯胺吸附的因素溫度越高越