新型磁性材料对铜（Ⅱ）吸附行为的研究

发布时间：2018-05-19 22:46

  本文选题：吸附铜(Ⅱ) + 磁性聚苯胺/氧化石墨烯　； 参考：《山东理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：铜由于具有良好的物理和化学性质,已被广泛应用于众多行业,如电镀、化肥工业、染料工业、冶炼等工业。但随着这些行业的迅速发展,导致了Cu(Ⅱ)在环境中的积累,给环境和人体的健康造成了严重的伤害,如何有效地去除Cu(Ⅱ)成为当今环境保护工作面临的首要问题。基于这个问题,本论文制备了新型磁性材料,并对铜的吸附行为进行了研究。主要研究内容与实验结果如下:1.采用苯胺和氧化石墨烯合成了磁性聚苯胺/氧化石墨烯(MPANI/GO)复合材料,并研究了pH值、吸附时间、离子强度、阴阳离子对Cu(Ⅱ)在该复合材料吸附行为的影响。实验结果表明其吸附动力学符合准二级动力学模型。Cu(Ⅱ)在MPANI/GO的吸附主要受pH值的影响,而不受离子强度的影响,表明在pH值较小时下吸附主要是外表面络合,而在pH值较大时吸附主要是内表面络合和化学沉降。吸附等温线符合Langmuir模型,根据吸附等温线计算的热力学参数表明吸附过程是自发的吸热过程。实验结果表明,在实际应用中,MPANI/GO复合材料能够有效的从水溶液中去除Cu(Ⅱ),并能用磁性分离技术简单有效的进行分离。2.采用十六烷基三甲氧基硅烷(C16)和壳聚糖(CTS)以及Fe_3O_4合成了(Fe_3O_4@C16@CTS)复合材料,并研究了pH值、吸附时间、离子强度、阴阳离子对Cu(Ⅱ)吸附的影响。实验结果表明Fe_3O_4@C16@CTS复合材料对Cu(Ⅱ)具有较高的吸附能力,并且其吸附动力学符合准二级动力学模型。吸附过程主要受pH的影响,离子强度对吸附的影响很小,表明在pH值较小时,吸附过程主要是外表面络合,而当在pH值较大时吸附过程主要是内表面络合和化学沉降。吸附等温线符合Langmuir吸附模型,并且在pH=5.8和温度为298 K时Fe_3O_4@C16@CTS复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附值最大,为261.78 mg/g。可见,Fe_3O_4@C16@CTS复合材料是一种有效的吸附Cu(Ⅱ)的材料,并且可以在实际应用中用简单的磁性分离方法进行分离。两种复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附都展现出了良好的吸附性能。但从吸附量的角度来分析,Fe_3O_4@C16@CTS复合材料的吸附量要高于MPANI/GO复合材料,从经济角度来看壳聚糖要比石墨烯便宜,因此价格低廉和吸附量更高的Fe_3O_4@C16@CTS复合材料具有更广阔的应用前景。
[Abstract]:Because of its good physical and chemical properties, copper has been widely used in many industries, such as electroplating, fertilizer industry, dyestuff industry, smelting and so on. However, with the rapid development of these industries, the accumulation of Cu (鈪，

本文编号：1912044