卤虫卵壳载镁复合材料对重金属的吸附及其回用

发布时间：2020-12-14 03:30

　　卤虫卵壳（Shell）含有大量几丁质,且具有渐缩3D孔结构,孔表面携带-OH等官能团,目前对其研究多数聚焦其载体功能,而忽视其因自身独特结构及内含物而兼具的多重功能。已有研究表明卤虫卵壳对重金属铅离子具有一定的吸附作用,能否利用其独特的渐缩3D孔结构负载纳米金属氧化物以增强其吸附重金属的性能,且对吸附后重金属固持的再次利用进行深入研究鲜有报道。本研究使用Shell做载体制备载镁复合材料（Shell-Mg）,比较研究卵壳及Shell-Mg对典型重金属的吸附性能及机理,并对重金属固持体进行处理得到具有光催化效果的复合催化剂,为固持重金属吸附材料的高值利用提供理论基础。Shell对重金属的吸附实验显示:Shell吸附Pb²⁺、Zn²⁺和Cu²⁺的最适pH区间为2-5,吸附Cd²⁺的最适pH区间为2-7。在最适区间内,Shell对四种金属离子的吸附容量随着pH的升高逐渐增加。等温吸附表明,Shell对Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺和Cu

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

溶液pH对Shell吸附Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+的影响

第2章卤虫卵壳对不同重金属的吸附性能11如图2-2所示，在Shell吸附Pb2+的过程中，在同一平衡浓度下，吸附温度越高则Shell吸附容量越大，这说明Shell对Pb2+的吸附过程是一个吸热反应。用经典的Redlich-Peterson吸附等温模型)1/()(nKCaCQ(K为等温线常数，C为溶液中Pb2+浓度，a为模型参数，n为常量)对实验数据进行拟合，拟合参数如表2-3，表明该等温吸附与Redlich-Peterson方程相符。说明Shell对Pb2+的吸附在低浓度时主要是以物理吸附为主导的单层吸附，高浓度时是物理吸附伴随化学吸附的吸附过程。图2-2Shell对Pb2+的吸附等温线（a、b、c分别为25、35、50℃下Pb2+的等温线拟合曲线，d为不同温度下吸附量）表2-3拟合参数温度（℃）Kan2R251.10470.00491.32560.9953351.04230.00441.29800.9938500.96250.00401.64590.9919

燕山大学工学硕士学位论文12图2-3所示，在Shell吸附Cd2+的过程中，在同一平衡浓度下，随着温度的升高，Shell吸附容量略有增加,这说明Shell对Cd2+的吸附过程为吸热反应。对实验数据进行吸附等温线拟合后的具体参数，如表2-4。图2-3中a、b、c分别为25、35、50℃下Cd2+的等温线拟合曲线，d为不同温度下吸附量。由图可知，在25℃和50℃时，Langmuir模型的拟合结果最优，说明主要为单层吸附；在35℃时，Temkin模型对数据的拟合效果最好，同时B值很低，说明Shell对Cd2+的吸附为存在化学吸附的单分子层吸附。图2-3Shell对Cd2+的吸附等温线（a、b、c分别为25、35、50℃下Cd2+的等温线拟合曲线，d为不同温度下吸附量）2-4等温线模型拟合参数吸附等温线模型温度参数1参数2参数3R2Langmuir25℃kL=0.0250L·mg1Q=27.9542mg·g10.912535℃kL=0.0261L·mg1Q=26.9963mg·g10.948150℃kL=0.0268L·mg1Q=28.8863mg·g10.9668


本文编号：2915720