改性粘土復(fù)合材料制備及其對(duì)重金屬的吸附特性研究.pdf

1、重金屬與人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步息息相關(guān)，并已廣泛應(yīng)用在電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域，同時(shí)也造成了越來(lái)越嚴(yán)重的重金屬污染。被重金屬污染的廢水和地表水是全世界的環(huán)境難題。吸附法因其簡(jiǎn)單、方便和高的去除率被認(rèn)為是一種最常用去除重金屬的方法。
　　本文以蒙脫土、埃洛石為材料，通過(guò)不同的改性方法，制備了一系列重金屬離子吸附劑，并就其對(duì)水溶液中重金屬離子的吸附行為進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，研究結(jié)果如下：
　?。?）采用水熱碳化法

2、制得的蒙脫土@碳（MMT@C）復(fù)合材料,考察了不同碳源量對(duì)吸附效果的影響，并對(duì)吸附量最大的MMT/C進(jìn)行氨基化、羧基化和羥基化改性。采用ATR-FTIR、XRD、比表面積與孔徑分布、Zeta電位、SEM等分析方法比較蒙脫土改性前后的結(jié)構(gòu)變化，表征結(jié)果證明蒙脫土被改性成功，同時(shí)也成功進(jìn)行了吸附劑的官能團(tuán)化。通過(guò)在相同條件下對(duì)溶液中Pb(II)的吸附，評(píng)價(jià)了不同吸附劑的吸附性能，其中羧基化MMT/C>羥基化MMT/C>氨基化MMT/C>MM

3、T/C。研究了溶液pH值，反應(yīng)溫度、時(shí)間、Pb(II)的初始濃度等參數(shù)對(duì)羧基化MMT/C吸附性能的影響，結(jié)果表明，吸附過(guò)程符合Langmuir等溫線，最大吸附容量為247.85 mg/g；羧基化MMT/C對(duì)水中Pb(II)的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，吸附過(guò)程為化學(xué)吸附，同時(shí)熱力學(xué)參數(shù)說(shuō)明該過(guò)程屬于自發(fā)的、放熱反應(yīng)。羧基化MMT/C表面的-COOH與Pb(II)的絡(luò)合作用對(duì)Pb(II)的去除起主要作用。
　?。?）通過(guò)原位生長(zhǎng)法在埃

4、洛石表面合成四氧化三鐵顆粒，然后用四種不同的硅烷偶聯(lián)劑對(duì)其改性得到新的吸附劑。制備的吸附劑通過(guò)TEM、XRD、TGA、ATR-FTIR光譜儀、BET、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）和Zeta電位表征，結(jié)果表明Fe3O4納米顆粒已經(jīng)固定在了埃洛石管壁上，而且硅烷偶聯(lián)劑也成功嫁接到了埃洛石表面。在四種吸附劑中，苯胺甲基三乙氧基硅烷（KH-42）改性的埃洛石/四氧化三鐵(m-HNTs/Fe3O4)無(wú)論吸附單溶質(zhì)的Cr(VI)溶液還是共吸附雙溶質(zhì)的C