改性蒙脱石对砷的吸附作用研究
发布时间：2023-05-20 12:16
砷是环境中优先控制的有毒元素之一，且具有毒性和致癌性，对环境的污染已经引起了全世界环境科学工作者的普遍关注。天然蒙脱石在自然界中广泛存在，具有比表面积大，阳离子交换能力强等特点，经过改性能成为较好的除砷吸附剂。 本研究以天然蒙脱石为原料，采用无机羟基铝、羟基铁、羟基铁铝离子以及有机阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵对其进行改性。通过X射线衍射、X射线荧光、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、Zeta电位及扫描电子显微镜等表征手段对天然蒙脱石及改性后的蒙脱石进行表征。在吸附过程中研究了反应时间、投加量、pH等变量对吸附性能的影响，同时进行了吸附动力学及等温线研究。 研究结果表明改性剂CTMAB和羟基铝均成功进入蒙脱石层间，羟基铁、羟基铁铝主要附着于蒙脱石表面。根据Langmuir模型推论，ACM、Al-M对As(Ⅴ)具有较好的吸附能力，最大吸附量分别为2.09mg/g和5.66mg/g，而对As(Ⅲ)的吸附效果较差，吸附量仅为As(Ⅴ)的一半。C-Fe-M、Fe-M改性蒙脱石对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)均有较好的吸附能力，对As(Ⅴ)/As(Ⅲ)的最大吸附量分别为8.85/11.36mg/g...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 环境中的砷污染
1.1.1 砷的来源
1.1.2 砷的危害
1.1.3 砷污染治理现状
1.2 蒙脱石的结构与性质
1.2.1 蒙脱石的结构
1.2.2 蒙脱石的性质
1.2.3 蒙脱石的改性方法
1.3 砷吸附作用研究进展
1.3.1 国内对砷吸附作用的研究
1.3.2 国外对砷吸附作用的研究
1.4 研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
第二章 实验材料、仪器与分析方法
2.1 实验材料
2.2 实验仪器
2.3 目标污染物浓度的测定
2.4 改性蒙脱石的制备
2.4.1 羟基铝及其复合改性蒙脱石的制备
2.4.2 羟基铁及其复合改性蒙脱石的制备
2.4.3 羟基铁铝及其复合改性蒙脱石的制备
2.5 改性蒙脱石的表征
2.5.1 X 射线荧光
2.5.2 X 射线衍射
2.5.3 傅里叶变换红外光谱
2.5.4 Zeta 电位
2.5.5 X 射线光电子能谱
2.5.6 扫描电子显微镜
第三章 羟基铝改性蒙脱石对砷的吸附性能研究
3.1 样品的表征
3.1.1 XRF 分析
3.1.2 XRD 分析
3.1.3 FTIR 分析
3.1.4 Zeta 电位分析
3.2 结果与讨论
3.2.1 不同改性材料对砷的吸附
3.2.2 投加量对砷吸附性能的影响
3.2.3 pH 对砷吸附性能的影响
3.2.4 初浓度对砷吸附性能的影响
3.2.5 改性蒙脱石对三价砷的吸附
3.3 本章小结
第四章 羟基铁改性蒙脱石对砷的吸附性能研究
4.1 样品的表征
4.1.1 XRD 分析
4.1.2 FTIR 分析
4.1.3 XPS 分析
4.1.4 SEM 分析
4.2 结果与讨论
4.2.1 不同改性材料对砷的吸附
4.2.2 投加量对砷吸附性能的影响
4.2.3 pH 对砷吸附性能的影响
4.2.4 初浓度对砷吸附性能的影响
4.3 本章小结
第五章 羟基铁铝改性蒙脱石对砷的吸附性能研究
5.1 样品的表征
5.1.1 XRD 分析
5.1.2 FTIR 分析
5.1.3 XPS 分析
5.1.4 XRF 分析
5.1.5 SEM 分析
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同改性材料对砷的吸附
5.2.2 投加量对砷吸附性能的影响
5.2.3 pH 对砷吸附性能的影响
5.2.4 初浓度对砷吸附性能的影响
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3821098
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 环境中的砷污染
1.1.1 砷的来源
1.1.2 砷的危害
1.1.3 砷污染治理现状
1.2 蒙脱石的结构与性质
1.2.1 蒙脱石的结构
1.2.2 蒙脱石的性质
1.2.3 蒙脱石的改性方法
1.3 砷吸附作用研究进展
1.3.1 国内对砷吸附作用的研究
1.3.2 国外对砷吸附作用的研究
1.4 研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
第二章 实验材料、仪器与分析方法
2.1 实验材料
2.2 实验仪器
2.3 目标污染物浓度的测定
2.4 改性蒙脱石的制备
2.4.1 羟基铝及其复合改性蒙脱石的制备
2.4.2 羟基铁及其复合改性蒙脱石的制备
2.4.3 羟基铁铝及其复合改性蒙脱石的制备
2.5 改性蒙脱石的表征
2.5.1 X 射线荧光
2.5.2 X 射线衍射
2.5.3 傅里叶变换红外光谱
2.5.4 Zeta 电位
2.5.5 X 射线光电子能谱
2.5.6 扫描电子显微镜
第三章 羟基铝改性蒙脱石对砷的吸附性能研究
3.1 样品的表征
3.1.1 XRF 分析
3.1.2 XRD 分析
3.1.3 FTIR 分析
3.1.4 Zeta 电位分析
3.2 结果与讨论
3.2.1 不同改性材料对砷的吸附
3.2.2 投加量对砷吸附性能的影响
3.2.3 pH 对砷吸附性能的影响
3.2.4 初浓度对砷吸附性能的影响
3.2.5 改性蒙脱石对三价砷的吸附
3.3 本章小结
第四章 羟基铁改性蒙脱石对砷的吸附性能研究
4.1 样品的表征
4.1.1 XRD 分析
4.1.2 FTIR 分析
4.1.3 XPS 分析
4.1.4 SEM 分析
4.2 结果与讨论
4.2.1 不同改性材料对砷的吸附
4.2.2 投加量对砷吸附性能的影响
4.2.3 pH 对砷吸附性能的影响
4.2.4 初浓度对砷吸附性能的影响
4.3 本章小结
第五章 羟基铁铝改性蒙脱石对砷的吸附性能研究
5.1 样品的表征
5.1.1 XRD 分析
5.1.2 FTIR 分析
5.1.3 XPS 分析
5.1.4 XRF 分析
5.1.5 SEM 分析
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同改性材料对砷的吸附
5.2.2 投加量对砷吸附性能的影响
5.2.3 pH 对砷吸附性能的影响
5.2.4 初浓度对砷吸附性能的影响
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3821098
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