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随着工业的迅速发展,排放标准的日趋严格,废水仍对环境和人体的健康造成很大的危害。因此水资源的回收利用被广泛关注,吸附法在废水处理中的作用将越来越重要。而寻求和开发高效廉价的吸附剂成为研究的关键问题。
本论文选用甘肃白银产的凹凸棒石黏土矿物经提取、酸化、热活化制成改性凹凸棒石黏土,添加到天祝褐煤腐植酸中,制备了凹凸棒石黏土—腐植酸复合吸附剂。通过对水溶液中Ni(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Mn(Ⅱ)、磷酸根和亚甲基蓝等物质吸附行为的研究,考察了复合吸附剂与单独两种吸附剂的吸附性能,并同过单因素和正交实验相结合的方式对吸附条件进行了优化,如复合比例、吸附剂投加量、温度、pH、吸附时间、吸附质浓度等因素对吸附行为的影响。采用红外光谱分析、扫描电镜、XRD等检测技术对吸附剂进行表征和分析,发现复合吸附剂粒度小而均一、比表面积和表面活性基团都有极大提高。
通过试验条件的优化复合吸附剂对 Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、磷酸根和亚甲基蓝的吸附展现出了良好地吸附性能。对Ni(Ⅱ)的吸附最佳条件为浓度150mg/L,吸附剂用量为0.8g,吸附时间4h,温度40℃,pH为6,此时吸附率『达到97.5％,吸附量为9.14mg/g;对Mn(Ⅱ)的吸附最佳条件为浓度100mg/L,吸附剂用量为0.8g,吸附时间2h,温度40℃, pH为7,此时吸附率达到92.5%,吸附量为5.78 mg/g;对磷酸根的吸附最佳条件为浓度100mg/L,吸附剂用量为0.8g,吸附时间4h,温度80℃,pH为5,此时吸附率达到91.5%,吸附量为5.72;对亚甲基蓝的最佳吸附条件为浓度300mg/L,吸附剂用量为0.3g,吸附时间4h,温度50℃,pH为1,此时吸附率达到97.2%,吸附量为48.6 mg/g。复合吸附剂对Cr(VI)的吸附情况没有单独腐植酸的吸附效果好,但优化实验条件后吸附效果明显提高。
最后对复合吸附剂进行︽了吸附热力学、吸附动力学的研究,发现大多情况下复合吸附剂以化学吸附为主、物理吸附为辅的吸附模式,并且是单分子层和多分子层吸附同时进行。

    关键词：
    凹凸棒石黏土 腐植酸 复合吸附剂 吸附性能
    作者：
    张立威
    学位授予单位：
    兰州交通大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    无机化学
    导师姓名：
    李静萍
    学位年度：
    2014
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ424.2
    在线出版日期：
    2015年04月01日