改性水滑石對Cr(VI)、Mn(II)的吸附研究.pdf

1、隨著我國經濟的快速發(fā)展，水體重金屬污染已經對環(huán)境和人類健康構成嚴重威脅，研發(fā)高效的重金屬污染治理技術迫在眉睫。本論文制備了熱改性水滑石LDO和有機配體改性水滑石LDH-DTPA兩種吸附材料，分別對溶解態(tài)Cr(VI)和Mn(II)進行了系統(tǒng)性的吸附特性和機理研究，主要內容為：
　?。?）采用共沉淀法制備前體水滑石 LDH，對其進行熱改性得到 LDO、焙燒復原改性得到LDH-DTPA。采用XRD、SEM、TG、FTIR、XPS等方法表

2、征兩種吸附劑在反應前后的結構或性質變化。
　?。?）研究了LDO去除水中Cr(VI)，對反應過程中pH、溫度、反應時間的影響并對相關吸附動力學、吸附熱力學等進行了評價；研究了LDH-DTPA去除水中Mn(II)，除考察影響因素、吸附動力學和熱力學外，還研究了LDH-DTPA的解吸再生性能以及與水中其他無機離子間的吸附選擇性，并對其吸附機理進行了推測。
　?。?）LDO能有效地吸附 Cr(VI)，吸附量為105.3mg/g，遠

3、大于改性前 LDH的吸附量（20.7mg/g）。反應過程的最適 pH=5，且溫度變化對吸附量影響不大；LDO吸附 Cr(VI)的過程符合擬二級動力學模型和顆粒內部擴散模型；且該反應為自發(fā)吸熱反應。LDO在恢復原有層狀結構的過程中，快速吸附Cr(VI)充當層間陰離子，故“記憶效應”為其主要的吸附機理。
　?。?）LDH-DTPA對Mn(II)的吸附容量可達80-90mg/g。其吸附Mn(II)過程符合擬二級動力學模型及Langmui

4、r等溫線模型。初始pH=6.5-7.0時，吸附效果最佳；吸附反應為自發(fā)吸熱的熵增反應，適當提高溫度可增加吸附量。采用Na2CO3、NaH2PO4等鹽溶液可在一定程度上對LDH-DTPA-Mn進行再生，但再生后吸附容量有所降低。LDH-DTPA對各金屬陽離子均有較好的吸附效果，根據表征結果和吸附性質研究，推測吸附劑表面的DTPA5-對金屬陽離子的螯合作用是其重要機理之一。
　　通過本文的研究，證實水滑石類吸附劑是一種有效吸附去除重金