錳氧化物改性過濾材料對(duì)銅和鉛離子的吸附研究.pdf

1、湖南大學(xué)博士學(xué)位論文錳氧化物改性過濾材料對(duì)銅和鉛離子的吸附研究姓名：鄒衛(wèi)華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：陳宗璋20060912博士學(xué)位論文IIICu2的表觀吸附活化能(Ea)分別為8.519.54和9.72kJmol1，對(duì)Pb2的表觀吸附活化能(Ea)分別為3.4211.0和11.9kJmol1。吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為研究結(jié)果表明，三種吸附劑對(duì)重金屬離子的吸附以化學(xué)吸附為主；對(duì)金屬離子的吸附是絡(luò)合吸附和離子交換吸附共同作用的結(jié)

2、果。在混合體系中，共存離子的存在影響金屬離子的吸附效率；溶液中Pb2的存在對(duì)吸附Cu2的影響較大，而Cu2對(duì)Pb2的吸附影響較小，表明三種吸附劑對(duì)Pb2的吸附大于Cu2。對(duì)比了改性濾料與原濾料的吸附性能，結(jié)果表明，改性濾料對(duì)銅和鉛離子的吸附能力遠(yuǎn)大于原濾料。對(duì)MOCS和MOCZ吸附銅和鉛離子的動(dòng)態(tài)柱吸附模型進(jìn)行了探討。研究了溶液流速、流入液初始濃度、吸附劑粒徑、不同吸附柱高以及共存金屬離子等重要參數(shù)對(duì)吸附的影響。結(jié)果表明，改性濾料吸附柱

3、對(duì)Cu2和Pb2的吸附均具有良好的吸附柱動(dòng)力學(xué)特性，改性濾料性質(zhì)穩(wěn)定，吸附柱可以再生和重復(fù)使用，被吸附的金屬離子經(jīng)過解吸可以濃縮和回收因此在重金屬廢水處理方面具有很廣闊的應(yīng)用前景。本文還借助于SEMEDAX、X－射線粉末衍射、X－射線光電子能譜、紅外光譜、比表面積測(cè)定等分析手段，從微觀角度較全面的探討了改性濾料對(duì)銅和鉛離子的吸附機(jī)理。本研究的創(chuàng)新之處：一、將沸石濾料用錳氧化物改性制備吸附劑，并用于對(duì)鉛和銅離子的吸附研究，研究體系具有創(chuàng)新

4、性。得到的錳氧化物沸石吸附性能好，易再生重復(fù)。二、靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中，采用在銅和鉛離子總摩爾數(shù)不變的情況下，改變相對(duì)組成比例時(shí)，探討錳氧化物、MOCS與MOCZ對(duì)Cu2和Pb2吸附量的變化，這種研究方法用于吸附實(shí)驗(yàn)，具有新穎性。動(dòng)態(tài)競爭吸附研究中，首次采用先將吸附柱吸附Cu2或Pb2至飽和后，再吸附Pb2或Cu2的實(shí)驗(yàn)方法，檢測(cè)流出液中Cu2、Pb2的濃度變化，該研究方法未見報(bào)導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混合吸附體系中Cu2和Pb2之間具有競爭吸附現(xiàn)