五硫根插層水滑石的合成及對(duì)重金屬元素去除性能的研究.pdf

1、研究水體中重金屬污染的去除方法，對(duì)改善生態(tài)環(huán)境和保障人民的身體健康，有著十分重要的意義。水滑石類材料在新型的吸附材料中，由于其獨(dú)特的性質(zhì)和高效的吸附能力受到了廣泛的研究，但是研究的深度還需要加強(qiáng)，尤其是研究具有吸附選擇性能的插層水滑石，能夠大大提高其對(duì)重金屬離子的吸附效率，并減少工藝處理成本。研究表明，多硫根可與重金屬離子形成強(qiáng)共價(jià)鍵，但是其常見化合物極易溶于水，這限制了多硫化物在重金屬廢水處理中的應(yīng)用。
　　本論文利用水滑石類材

2、料其層板陽離子和層間陰離子具有可調(diào)控性的特性，將金屬陽離子Fe3+及陰離子五硫根S52-引入其結(jié)構(gòu)中，以期解決多硫化物容易在空氣中被氧化的問題并提高水滑石材料對(duì)重金屬離子的選擇吸附性能。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　?。?）采用HMT水熱反應(yīng)法合成層間陰離子為CO32-的水滑石材料，通過離子交換制備得到MgAlFeS5-LDH吸附材料。制備的LDH吸附材料結(jié)晶度好，具有較好的規(guī)整性，LDH層間的陰離子通過試驗(yàn)成功實(shí)現(xiàn)了交換。

3、　?。?）MgAlFeS5-LDH對(duì)重金屬離子的吸附選擇性順序由小到大為：Zn2+，Co2+，Ni2+　?。?）MgAlFeS5-LDH對(duì)Ag+的吸附效果略優(yōu)于Hg2+，飽和吸附量分別約為338mg/g和277mg/g；吸附劑對(duì)重金屬溶液中Ag+和Hg2+的吸附能力均受到pH值的影響，對(duì)Ag+和Hg2+的吸附最適pH值為3~6和4~6；重金屬離子Ag+和Hg2+的吸

4、附過程可在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到很高的吸附去除率，反應(yīng)三小時(shí)后去除率幾乎不變；重金屬離子Ag+和Hg2+的吸附過程為吸熱反應(yīng)，在298K-318K溫度范圍內(nèi)，溫度的升高對(duì)吸附過程的速率提升程度不明顯。
　?。?）MgAlFeS5-LDH對(duì)Ag+和Hg2+的吸附反應(yīng)符合Langmuir吸附等溫線模型和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，相關(guān)系數(shù)R2>0.99。在試驗(yàn)溫度內(nèi)，熱力學(xué)參數(shù)ΔG<0、ΔH>0和ΔS>0，對(duì)Ag+和Hg2+吸附的活化能Ea分別為29.