高岭土、膨润土及其复合材料对锶的吸附性能研究

发布时间：2017-11-10 18:19

  本文关键词：高岭土、膨润土及其复合材料对锶的吸附性能研究

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【摘要】：高岭土、膨润土因价格低廉、产量丰富而被广泛应用于废水处理中。本文集中阐述了这两类粘土对废水的吸附机理,以便更好地利用环境条件,使其对目标核素有更高的吸附率。同时,由于天然粘土的吸附效果不够理想,本文对其进行改性,为实际应用提供更为广阔的前景。本文利用纯化的高岭土和高庙子膨润土、高庙子膨润土改性而成的羧甲基壳聚糖/膨润土复合材料作吸附剂,研究不同时间、吸附剂浓度、pH值及离子强度、腐殖酸、外加阴阳离子和温度对Sr(Ⅱ)的吸附影响。主要研究结果如下：1、XRD、FT-IR及SEM图像表明羧甲基壳聚糖已插入高庙子膨润土层间,成功制备了羧甲基壳聚糖／膨润土复合材料。2、吸附时间对高岭土、膨润土及其复合材料吸附Sr(Ⅱ)的影响显著,随着时间的增加,吸附率也明显提高,在短时间内即达到吸附平衡。3、吸附剂浓度对高岭土、膨润土及其复合材料吸附Sr(Ⅱ)的影响主要表现在,随着浓度的增加,吸附剂表面的吸附位点也增加,能够与Sr(Ⅱ)形成更多的络合物,因而对Sr(Ⅱ)的吸附率也随之增加。4、pH强烈影响高岭土、膨润土及其复合材料吸附Sr(Ⅱ),其吸附机制主要是吸附剂表面的大量官能团能与Sr(Ⅱ)发生离子交换作用：当pH值较低时,体系中H~+浓度较高,表面活性基团被质子化,质子化基团与带正电荷的Sr(Ⅱ)存在静电斥力,H~+会与Sr(Ⅱ)竞争吸附位置；而当pH升高时,由于去质子化过程,吸附剂表面带有越来越多的负电荷,吸附剂与Sr(Ⅱ)的络合作用得到加强,因此对Sr(Ⅱ)的吸附率有较大提高。而在探讨离子强度的影响中也证实了吸附过程主要是离子交换和络合作用。5、腐殖酸和外加阴阳离子对高岭土、膨润土及其复合材料吸附Sr(Ⅱ)有一定影响,其影响机制是腐殖酸能够与Sr(Ⅱ)形成络合物；外加离子与Sr(Ⅱ)之间存在配位作用和络合作用。6、通过实验数据与动力学方程进行拟合,高岭土、膨润土及其复合材料上对Sr(Ⅱ)的吸附行为均符合准二级动力学方程,吸附速率受化学吸附机理的控制。7、Sr(Ⅱ)在高岭土、膨润土及其复合材料上的吸附等温线更为符合Langmuir模型,并通过热力学研究表明,该过程是一个吸热及自发的过程,温度升高有利于吸附行为的发生。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;O647.3

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本文编号：1167806