插層水滑石的制備及其去除水中重金屬性能的研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文系統(tǒng)研究了EDTA·Mg-Al LDH和Citrate·Mg-Al LDH兩種插層水滑石材料的制備及其對(duì)水溶液中Cu2+和Cd2+的吸附性能,考察了插層水滑石材料的結(jié)構(gòu)與吸附性能之間的關(guān)系,并初步探討了EDTA·Mg-Al LDH和Citrate·Mg-Al LDH處理水體中以陽(yáng)離子形式存在的重金屬污染物的機(jī)理,并進(jìn)行了相關(guān)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究。
   首先,采用雙滴共沉淀法制備出了edta4-、C6H5O73-有機(jī)陰離子插

2、層水滑石EDTA·Mg-AlLDH和Citrate·Mg-Al LDH,通過正交實(shí)驗(yàn)確定了EDTA·Mg-Al LDH和Citrate·Mg-AlLDH吸附性能最優(yōu)的制備條件,采用XRD、IR等分析手段對(duì)EDTA·Mg-Al LDH和Citrate·Mg-Al LDH的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分等性質(zhì)進(jìn)行了表征,證實(shí)edta4-和C6H5O73-均以垂直形式插入鎂鋁水滑石層間。
   其次,實(shí)驗(yàn)測(cè)定了插層水滑石投加量,pH值,吸附溫度、

3、吸附時(shí)間,重金屬?gòu)U水初始濃度等不同因素對(duì)EDTA·Mg-Al LDH和Citrate·Mg-Al LDH對(duì)重金屬離子Cu2+和Cd2+吸附性能的影響。結(jié)果表明EDTA·Mg-Al LDH和Citrate·Mg-Al LDH對(duì)水溶液中Cu2+和Cd2+均具有良好的附性能,EDTA·Mg-Al LDH的去除效果優(yōu)于Citrate·Mg-Al LDH,且兩種插層水滑石對(duì)重金屬離子的去除均表現(xiàn)為較寬泛的pH適用范圍。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步考察了兩種插層水滑

4、石材料對(duì)Cu2+和Cd2+共存溶液的吸附行為,結(jié)果表明,在Cu2+和Cd2+的混合體系中,兩種插層水滑石均優(yōu)先吸附Cu2+。
   同時(shí)對(duì)吸附飽和后的EDTA·Mg-AlLDH與Citrate·Mg-Al LDH進(jìn)行了解吸實(shí)驗(yàn),二者可分別由0.15和0.1 mol·L-1的HCl溶液解吸,Citrate·Mg-Al LDH的解吸率稍高于EDTA·Mg-Al LDH,分別為93.9%和91.8%。解吸后的EDTA·Mg-Al LD

5、H與Citrate·Mg-AlLDH對(duì)Cu2+和Cd2+的吸附率均下降到80%以下。
   最后,利用Origin的非線性擬合工具對(duì)吸附過程的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合與探討。EDTA·Mg-Al LDH和Citrate·Mg-AlLDH對(duì)Cu2+和Cd2+的吸附規(guī)律均較好地符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir等溫式,可近似于單分子層吸附,該吸附為自發(fā)、熵增、吸熱過程,且以化學(xué)吸附為主。等溫吸附下,EDTA·Mg-AlLDH

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