铈/蟹壳吸附剂的制备及其对As（Ⅴ）吸附性能研究

发布时间：2021-08-15 05:15

　　由于砷化物来源广泛且具有严重的环境危害性,砷污染已经成为全球性问题,因此,研究水体除砷技术具有重要的现实意义。目前,除砷方法主要包括：化学沉淀法、混凝法、氧化法、离子交换法、生化法、吸附法等。相比之下,吸附法具有材料来源广、高效、经济、简便、选择性好的优点。根据化学成分的不同,砷化物吸附剂主要分为两类即：无机吸附剂、有机吸附剂。然而,单一组分的吸附剂存在诸多问题,比如活性炭存在吸附容量低,吸附周期长等缺点。近年来,有机/无机复合材料研发在除砷领域引起广泛的关注,将不同种类的材料复合,制备出性能优良的吸附剂。本文以蟹壳为主要材料负载硝酸亚铈制备了一种铈/蟹壳吸附剂（CS-Ce）,并根据去除As（Ⅴ）离子的效果确定了CS-Ce制备的最优条件：颗粒粒径<0.2mm（80目）,盐酸的质量分数为6%,硝酸亚铈的质量分数为8%,浸泡时间为4h,烘干温度为75℃。SEM-EDX分析表明,与CS相比,CS-Ce表面空隙增多,Ca、Mg、P元素含量降低,C、O的含量增多且增添了Ce元素；BET分析表明,相比于CS, CS-Ce比表面积以及孔体积皆有所增大；FTIR与XPS分析结果表明,CS与Ce作... 

【文章来源】：山东建筑大学山东省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
        1.1.1 环境中砷的来源
        1.1.2 砷的危害
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 砷化物去除方法
        1.2.2 砷化物吸附剂性能比较
        1.2.3 有机/无机吸附剂
    1.3 课题研究思路和内容
        1.3.1 课题研究思路
        1.3.2 课题研究内容
        1.3.3 课题创新点
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料与仪器
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验仪器
    2.2 铈/蟹壳吸附剂的制备方法
    2.3 吸附试验方法
        2.3.1 最优条件优选试验
        2.3.2 投加量影响试验
        2.3.3 初始pH影响试验
        2.3.4 初始浓度影响试验
        2.3.5 背景电解质及共存阴离子影响试验
        2.3.6 等温吸附试验
        2.3.7 吸附动力学试验
        2.3.8 再生试验
    2.4 吸附剂的表征方法
        2.4.1 SEM-EDX
        2.4.2 BET
        2.4.3 FTIR
        2.4.4 XPS
第3章 制备吸附剂最优条件的确定及其除砷性能研究
    3.1 制备吸附剂最优条件的确定
        3.1.1 蟹壳颗粒粒径对吸附效率的影响
        3.1.2 盐酸浓度对吸附效率的影响
        3.1.3 硝酸亚铈添加量对吸附效率的影响
        3.1.4 蟹壳颗粒在硝酸亚铈溶液中浸泡时间对吸附效率的影响
        3.1.5 烘干温度对吸附效率的影响
    3.2 吸附剂除砷性能研究
        3.2.1 投加量对除砷效率的影响
        3.2.2 初始pH对除砷效率的影响
        3.2.3 初始浓度对除砷效率的影响
        3.2.4 背景电解质及共存阴离子对除砷效率的影响
        3.2.5 吸附等温线方程与模型分析
        3.2.6 吸附热力学分析
        3.2.7 吸附动力学方程与模型分析
        3.2.8 吸附剂的再生与循环利用
    3.5 本章小结
第4章 吸附剂的表征与改性、吸附机理研究
    4.1 改性机理分析
        4.1.1 SEM-EDX分析
        4.1.2 BET分析
        4.1.3 FTIR分析
        4.1.4 XPS分析
    4.2 吸附机理研究
        4.2.1 SEM-EDX分析
        4.2.2 XPS元素分析
    4.3 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况



本文编号：3343927