硅藻土復(fù)合吸附劑制備及對重金屬離子吸附性能.pdf

1、硅藻土(Diatomaceous Earth)主要由古代硅藻的遺骸沉積而成，繼承了硅藻的多孔性、多級孔徑分布等特點，化學(xué)穩(wěn)定性好、比表面積大、吸附性能強。隨著研究熱度的增加，人們逐漸認識到硅藻土的潛在價值并致力將硅藻土應(yīng)用到改善逐漸惡化的生態(tài)環(huán)境方面例如治理重金屬污染問題。但目前我國豐富的硅藻土資源的應(yīng)用還處在初級階段，資源利用附加值較低。因此，開發(fā)硅藻土在環(huán)保方面的應(yīng)用不僅可以提高硅藻土的利用價值，對于保護地球、凈化人類生存環(huán)境等也具

2、有重大意義。
　　本論文分析了不同礦區(qū)硅藻土的特點，進行初期的改性處理，根據(jù)所應(yīng)用領(lǐng)域選取雜質(zhì)少、品級高的土樣作為基本原料，開發(fā)用于解決環(huán)境污染的復(fù)合材料。提出了一種兩步化學(xué)法用二氧化錳對硅藻土進行表面改性，以硅藻土(以下簡稱DE)、葡萄糖、高錳酸鉀等為原料，制成復(fù)合吸附劑MnO2@DE。采用X射線衍射法、掃描電子顯微鏡法、透射電子顯微鏡法以及紅外光譜法等對硅藻土原土以及制備的復(fù)合材料進行了分析表征。靜態(tài)吸附實驗中，采用等離子體發(fā)

3、射光譜儀測試鉛離子濃度。實驗證明MnO2@DE可有效去除水體中的Pb(Ⅱ)，討論了不同吸附條件對吸附效果的影響。獲得如下研究結(jié)果:
　　1.不同礦區(qū)的硅藻土形貌、化學(xué)組成大為不同，相應(yīng)的比表面積和孔徑分布也有很大差異。硅藻土雜質(zhì)含量越多顏色越深，煅燒、酸浸等改性對其比表面積、孔徑分布及吸放濕能力影響越大。
　　2.利用兩步化學(xué)法在硅藻土上生長MnO2納米粒子，成功制備了復(fù)合吸附劑MnO2@DE，且MnO2在硅藻土表面及孔道內(nèi)

4、均勻分布。改變反應(yīng)中的葡萄糖濃度可調(diào)節(jié)MnO2的負載量。
　　3.制備的復(fù)合材料MnO2@DE對二價Pb離子具有強烈的吸附效果，與硅藻土原土比較，對Pb(Ⅱ)的最大吸附量可以提高6倍多。改變不同靜態(tài)吸附實驗條件，討論了影響吸附效果的實驗因素，包括反應(yīng)時間，吸附劑投放量，MnO2的負載率，初始Pb(Ⅱ)濃度以及溶液中初始pH值等。pH值對吸附反應(yīng)的影響顯著，據(jù)此提出并證明了MnO2@DE對Pb(Ⅱ)的吸附反應(yīng)機制為鉛離子和氫離子的離