锆基生物纳米材料深度净化水中重金属特性研究

发布时间：2018-01-15 08:11

  本文关键词：锆基生物纳米材料深度净化水中重金属特性研究　出处：《燕山大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 卤虫卵壳 氧化锆 生物复合材料 重金属 吸附

【摘要】：本文研究了卤虫卵壳对典型重金属离子Cu2+、Pb2+的选择吸附性能,并以卤虫卵壳作为载体制备出载氧化锆生物复合材料(Zr-Lc),研究其对重金属离子Cu2+、Pb2+的选择吸附性能及机理,研究结果为水体重金属的深度净化及环保生物复合吸附剂的研制提供了技术支持。论文首先预处理了卤虫卵壳,并研究其对Cu2+、Pb2+的选择吸附性能。卤虫卵壳对Cu2+、Pb2+的最佳吸附p H值为中性;在竞争离子存在的情况下,卤虫卵壳对Cu2+、Pb2+的选择吸附性下降,竞争离子对卤虫卵壳吸附Cu2+、Pb2+的影响力遵循顺序Ca2+Mg2+Na+;在等温吸附实验中,卤虫卵壳对Cu2+在55℃时吸附容量最大达到24.29mg/g,对Pb2+在20℃时吸附容量最大达到246.72mg/g,吸附等温线均能较好的符合Freundlich方程;卤虫卵壳吸附Cu2+在40min左右达到平衡,吸附动力学符合伪二级动力学,吸附Pb2+在10min左右达到平衡,吸附动力学符合伪一级动力学;卤虫卵壳对Cu2+连续4次吸附-脱附实验,可以在强酸条件下进行再生,再生后卤虫卵壳吸附性能较稳定,卤虫卵壳对Pb2+的柱吸附实验,可以将Pb2+的出水标准达到10μg/L以下。利用表面沉积技术将氧化锆担载到卤虫卵壳孔道内表面,得到一种新型生物复合材料(Zr-Lc),扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)显示氧化锆成功固载到卤虫卵壳孔道内。Zr-Lc对Cu2+、Pb2+的最佳吸附p H值为中性;在高浓度的Ca2+存在时,Zr-Lc对Cu2+、Pb2+仍表现出较强的选择吸附性,优于卤虫卵壳与传统吸附材料D001;Zr-Lc对Cu2+的吸附过程是吸热反应,在55℃时获得最大吸附容量44.55 mg/g,吸附等温线符合Langmuir方程,Zr-Lc对Pb2+的吸附过程是放热反应,在20℃时获得最大吸附容量399.08 mg/g,吸附等温线符合Freundlich方程;Zr-Lc吸附Cu2+在100min左右达到平衡,吸附Pb2+在50min左右达到平衡,对Cu2+、Pb2+的吸附动力学符合伪二级方程;柱吸附结果表明,Zr-Lc对Cu2+、Pb2+的吸附性能优于卤虫卵壳与D001,在水处理领域有很好的应用前景。
[Abstract]:In this paper, the selective adsorption of Cu2 Pb2, a typical heavy metal ion, on the egg shell of Artemia was studied, and the Zirconia loaded biological composite (Zr-Lc) was prepared by using the egg shell of Artemia as the carrier. The selective adsorption properties and mechanism of heavy metal ion Cu2 Pb2 were studied. The results provide technical support for the deep purification of heavy metals in water and the development of environmental protection biological composite adsorbent. Firstly, the Cu2 of Artemia eggs was pretreated. Selective adsorption of Pb2. The optimum pH value of Cu2 Pb2 adsorbed by the egg shell of Artemia is neutral. In the presence of competitive ions, the selective adsorption of Cu2 Pb2 on Artemia egg shell decreased, and Cu2 on Artemia egg shell was adsorbed by competitive ion. The influence of Pb2 followed the sequence of Ca2 Mg2 Na; In isothermal adsorption experiment, the maximum adsorption capacity of Cu2 to Cu2 was 24.29 mg / g at 55 鈩，

本文编号：1427497