新型炭基磷酸钛纳米涂层深度净化水中重金属特性研究

发布时间：2021-03-12 00:12

　　环境功能型纳米吸附剂因其尺寸效应而具有高比表面积、高粒子活性成为目前研究热点。如何制备具有高活性、高纳米粒子利用率、且易分离的纳米吸附剂,实现水中微量重金属高效深度净化成为研究难点。本文以活性炭为载体克服了纳米粒子吸附剂易团聚的应用瓶颈,成功负载微/纳二级磷酸钛纳米花涂层结构,实现污染废水中最为典型的重金属离子——铅和络合态铜的高深度净化,并对其吸附特性和机理进行进一步探讨。通过扫描、透射和XRD等仪器对复合涂层进行表征与结构分析,证明反应生成大量均一片层状三维磷酸钛纳米花结构,并成功负载于活性炭外表面形成磷酸钛纳米涂层。利用小型真空抽滤装置,将复合涂层制备成直径1.5 cm,厚1 mm的膜备用。首先以重金属铅为目标污染物,通过快速抽滤过程,证明在高浓度共存阳离子背景下,复合吸附剂对铅离子表现出优异的选择性,其K_d值大约是基底活性炭吸附剂的1150倍;在溶液环境为pH～=3.5-6.5范围内可实现95%以上的去除率;循环过滤实验证明了复合涂层具有良好的可重复利用性能:当Pb²⁺进水浓度分别为1、20mg/L时,复合涂层可分别实现至少5000 ... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

复合炭基磷酸钛膜、磷酸钛膜和活性炭膜实物图

复合炭基磷酸钛涂层表征图（a）活性炭扫描图；（b-e）不同放大倍数下的磷酸钛粉末扫描电镜图及元素能谱图；（f-j）不同放大倍数下的复合磷酸钛涂层扫描图及元素能谱图；（k-l）

溶液竞争离子吸附影响评价（a-c）Ca2+,Mg2+,Na+竞争阳离子对复合吸附剂及活性炭的吸附影响；（d）高浓度Ca2+背景下，活性炭膜与复合吸附剂膜的分配系数评价通过计算选择分配系数Kd(mL/g)进一步量化评估复合纳米涂层C-TiP对Pb2+


本文编号：3077342