重金属离子和放射性核素在磁性海泡石上的吸附性能研究
发布时间：2023-03-03 10:53
海泡石是一种储量丰富的纤维状含镁硅酸盐粘土矿物。纯海泡石具有较大的比表面积和独特的层链状结构，这使其成为废水处理领域颇具应用前景的吸附材料。但由于天然海泡石纯度较低、比表面积较小、吸附性能较差、固液分离困难等，这限制了储量丰富和价格低廉的海泡石在废水处理中的广泛应用。本文以河南南阳海泡石为原料，先对其进行提纯和纤维解束处理，再以纤维解束海泡石为原料，采用化学共沉淀法制备了磁性海泡石。 对所制备的磁性海泡石进行了详细的表征。XRD、FT-IR和XPS分析结果表明，磁性海泡石是一种由Fe3O4和海泡石纤维组成的复合材料；N2吸附-脱附测试结果显示该材料的比表面积和平均孔径分别为106.33m2/g和11.3nm，是一种多孔材料；SEM分析结果显示该材料呈纤维分散状，其纤维长度、直径和长径比分别约为0.5-3.0μm、20-100nm和20-50，在其表面覆盖有直径约为5-30nm的Fe3O4纳米固体颗粒；VSM测试结果表明磁性海泡石的饱和磁化强度为16.85e...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
致谢
插图清单
表格清单
第一章 绪论
1.1 重金属离子和放射性核素污染的危害及处理方法简介
1.1.1 重金属离子和放射性核素的来源及其危害
1.1.2 处理重金属离子和放射性核素污染物的方法
1.2 海泡石及改性海泡石在废水处理中的应用研究
1.2.1 海泡石的储量和应用简介
1.2.2 海泡石的基本结构和性质
1.2.3 改性海泡石处理废水的研究现状
1.3 磁性吸附剂在废水处理中的应用研究
1.3.1 磁性吸附剂简介
1.3.2 磁性吸附剂在废水处理中的研究现状
1.4 腐植酸类物质简介
1.4.1 腐植酸的分类和结构
1.4.2 腐植酸的性质
1.5 本论文的研究思路及其主要研究内容
第二章 固-液界面吸附的基本概念和理论
2.1 固-液界面吸附的基本概念
2.2 影响固-液相吸附的因素
2.2.1 吸附剂的物理化学性质
2.2.2 吸附质自身性质
2.2.3 吸附体系的环境条件
2.3 吸附动力学研究
2.4 吸附热力学研究
2.5 吸附等温模型
2.5.1 Langmuir 模型
2.5.2 Freundlich 模型
第三章 实验部分
3.1 实验材料和仪器
3.1.1 实验原料和试剂
3.1.2 实验仪器和设备
3.2 磁性海泡石的制备
3.2.1 天然海泡石的提纯
3.2.2 提纯海泡石的纤维解束
3.2.3 磁性海泡石的制备
3.3 磁性海泡石的表征方法
3.4 静态批吸附实验
3.5 金属离子浓度分析
3.5.1 Co 离子溶液的配制和浓度分析
3.5.2 Cd 离子溶液的配制和浓度分析
3.5.3 Eu 离子溶液的配制和浓度分析
第四章 结果与讨论
4.1 磁性海泡石的表征
4.1.1 XRD 分析
4.1.2 FT-IR 分析
4.1.3 N2吸附-脱附测试
4.1.4 XPS 分析
4.1.5 SEM 分析
4.1.6 VSM 分析
4.2 磁性海泡石对 Co(Ⅱ)的吸附性能研究
4.2.1 振荡时间及吸附动力学
4.2.2 pH 和离子强度的影响
4.2.3 吸附剂浓度的影响
4.2.4 腐植酸对吸附的影响
4.2.5 吸附等温线
4.2.6 吸附热力学
4.3 磁性海泡石对 Cd(Ⅱ)的吸附性能研究
4.3.1 振荡时间及吸附动力学
4.3.2 pH 和离子强度的影响
4.3.3 吸附剂浓度的影响
4.3.4 腐植酸对吸附的影响
4.3.5 吸附等温线
4.3.6 吸附热力学
4.4 磁性海泡石对 Eu(Ⅲ)的吸附性能研究
4.4.1 振荡时间及吸附动力学
4.4.2 pH 和离子强度的影响
4.4.3 吸附剂浓度的影响
4.4.4 腐植酸对吸附的影响
4.4.5 吸附等温线
4.4.6 吸附热力学
4.5 磁性海泡石的重复使用性及对 Co(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和 Eu(Ⅲ)的吸附比较
4.6 磁性海泡石与常见粘土矿物吸附剂吸附性能比较
4.7 磁性海泡石吸附重金属离子和放射性核素的机理探讨
结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
本文编号：3752702
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
致谢
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第一章 绪论
1.1 重金属离子和放射性核素污染的危害及处理方法简介
1.1.1 重金属离子和放射性核素的来源及其危害
1.1.2 处理重金属离子和放射性核素污染物的方法
1.2 海泡石及改性海泡石在废水处理中的应用研究
1.2.1 海泡石的储量和应用简介
1.2.2 海泡石的基本结构和性质
1.2.3 改性海泡石处理废水的研究现状
1.3 磁性吸附剂在废水处理中的应用研究
1.3.1 磁性吸附剂简介
1.3.2 磁性吸附剂在废水处理中的研究现状
1.4 腐植酸类物质简介
1.4.1 腐植酸的分类和结构
1.4.2 腐植酸的性质
1.5 本论文的研究思路及其主要研究内容
第二章 固-液界面吸附的基本概念和理论
2.1 固-液界面吸附的基本概念
2.2 影响固-液相吸附的因素
2.2.1 吸附剂的物理化学性质
2.2.2 吸附质自身性质
2.2.3 吸附体系的环境条件
2.3 吸附动力学研究
2.4 吸附热力学研究
2.5 吸附等温模型
2.5.1 Langmuir 模型
2.5.2 Freundlich 模型
第三章 实验部分
3.1 实验材料和仪器
3.1.1 实验原料和试剂
3.1.2 实验仪器和设备
3.2 磁性海泡石的制备
3.2.1 天然海泡石的提纯
3.2.2 提纯海泡石的纤维解束
3.2.3 磁性海泡石的制备
3.3 磁性海泡石的表征方法
3.4 静态批吸附实验
3.5 金属离子浓度分析
3.5.1 Co 离子溶液的配制和浓度分析
3.5.2 Cd 离子溶液的配制和浓度分析
3.5.3 Eu 离子溶液的配制和浓度分析
第四章 结果与讨论
4.1 磁性海泡石的表征
4.1.1 XRD 分析
4.1.2 FT-IR 分析
4.1.3 N2吸附-脱附测试
4.1.4 XPS 分析
4.1.5 SEM 分析
4.1.6 VSM 分析
4.2 磁性海泡石对 Co(Ⅱ)的吸附性能研究
4.2.1 振荡时间及吸附动力学
4.2.2 pH 和离子强度的影响
4.2.3 吸附剂浓度的影响
4.2.4 腐植酸对吸附的影响
4.2.5 吸附等温线
4.2.6 吸附热力学
4.3 磁性海泡石对 Cd(Ⅱ)的吸附性能研究
4.3.1 振荡时间及吸附动力学
4.3.2 pH 和离子强度的影响
4.3.3 吸附剂浓度的影响
4.3.4 腐植酸对吸附的影响
4.3.5 吸附等温线
4.3.6 吸附热力学
4.4 磁性海泡石对 Eu(Ⅲ)的吸附性能研究
4.4.1 振荡时间及吸附动力学
4.4.2 pH 和离子强度的影响
4.4.3 吸附剂浓度的影响
4.4.4 腐植酸对吸附的影响
4.4.5 吸附等温线
4.4.6 吸附热力学
4.5 磁性海泡石的重复使用性及对 Co(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和 Eu(Ⅲ)的吸附比较
4.6 磁性海泡石与常见粘土矿物吸附剂吸附性能比较
4.7 磁性海泡石吸附重金属离子和放射性核素的机理探讨
结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
本文编号：3752702
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/hetongwenben/3752702.html
