乙二胺硅膠材料對(duì)銅的吸附性能研究.pdf

1、本文在實(shí)驗(yàn)室前期工作的基礎(chǔ)上,對(duì)乙二胺接枝硅膠材料(EDA/SiO2)進(jìn)行了靜態(tài)吸附與固定床動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),并在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,得到了以下結(jié)果:
　　 本工作通過(guò)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究了EDA/SiO2材料對(duì)銅離子的吸附行為,考察了溶液pH值、吸附劑用量、吸附時(shí)間和溶液初始濃度等對(duì)材料吸附性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),EDA/SiO2材料對(duì)Cu2+吸附的最佳pn為4.0。溶液濃度一定時(shí),吸附劑用量增加,吸附量降低,去除率先升高

2、后恒定。測(cè)定了EDA/SiO2材料吸附銅離子的熱力學(xué)數(shù)據(jù),并用Freundlich和Langmuir等溫方程進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)Freundlich和Langrnuir方程都適合用來(lái)描述EDA/SiO2對(duì)銅離子的吸附過(guò)程。通過(guò)Boyd液膜擴(kuò)散方程、準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型具有更高的擬合精度,相關(guān)系數(shù)均在0.99以上,擬合得到的平衡吸附量Qe,calc與實(shí)驗(yàn)值Qe,exp十分接近,相對(duì)

3、誤差均小于5.76％,因而準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程更適合用來(lái)描述EDA/SiO2對(duì)銅離子的吸附過(guò)程。
　　 固定床動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)主要考察了流速、溶液初始濃度和吸附劑用量(床層高度)對(duì)穿透曲線的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)較小的流速、較大的初始濃度以及較高的柱高可以提高EDA/SiO2吸附銅離子的飽和吸附量。研究了銅和鋅離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附,結(jié)果表明,Cu2+和Zn2+之間存在一定的競(jìng)爭(zhēng)吸附現(xiàn)象,且Cu2+具有較大的競(jìng)爭(zhēng)能力。重復(fù)使用性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)吸附柱經(jīng)六次洗脫吸附

4、之后,穿透曲線變化不大,因而EDA/SiO2可循環(huán)重復(fù)使用。此外,在研究吸附劑重復(fù)使用性能過(guò)程時(shí),考察了解吸劑濃度對(duì)解吸效果的影響,發(fā)現(xiàn)隨著解吸劑濃度的增大解吸時(shí)間縮短,確定了洗脫劑為鹽酸溶液,濃度為0.5mol·L-1。
　　 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用Yoon-Nelson、BDST、Yan以及Thomas模型對(duì)動(dòng)態(tài)吸附曲線進(jìn)行擬合分析,結(jié)果顯示,BDST、Yan和Thomas模型都適合用于描述EDA/SiO2對(duì)重金屬離子的動(dòng)態(tài)吸附行為。根據(jù)