氧化石墨烯及其四氧化三铁复合物吸附水中锑(Ⅲ)的研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 31次 | 上传用户:yy19871003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国是世界上最大的锑的储备国和生产国,每年锑的产量约占世界总产量的85%以上。在西南地区,湖南省的锡矿山拥有世界上最大的锑矿,又被称为“世界锑都”。该地区周围的水体、大气、土壤以及植被均受到锑的污染。研究发现:该地区的水中锑的含量为7000μg/L,超过我国饮用水标准里规定的浓度限值5μg/L;土壤中锑的含量为100.6-5045μg/g也已超出我国土壤中锑浓度限制多倍。锑在生态系统中通过食物链循环后被数倍富集后被人体所吸收,对人类的健康在成巨大的危害。目前,用于处理锑的方法有很多,其中吸附法由于其设备简单、操作容易、适用范围较广、处理效果优良、吸附剂再生后可重复利用等优点而被广泛应用。吸附剂的种类繁多,近几年氧化石墨烯由于其较大的比表面积而被广大学者研究用作吸附剂吸附去除水中的污染物。本研究结合现有的研究成果,利用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,又在此基础上制备出能够易于分离的磁性四氧化三铁和氧化石墨烯的复合物,进一步为了加大水处理的量和在实际工程中进行推广,利用石英砂滤料做基础将四氧化三铁和氧化石墨烯分步负载在石英砂上。对于以上三种物质分别进行了SEM、XRD、FTIR等性能和官能团的表征,并通过静态吸附的实验考察了吸附剂投加量、p H、初始浓度等对吸附效果的影响,利用吸附动力学和吸附热力学对吸附机理进行了探讨;通过动态吸附柱的实验考察了QFGO对模拟废水中Sb(Ⅲ)的吸附效果。主要研究结果如下:通过对SEM、XRD、FTIR等性能和官能团的表征发现,GO、Fe3O4/GO和QFGO三种物质的制备比较成功,符合预期的目标。GO、Fe3O4/GO和QFGO三种物质对Sb(Ⅲ)的静态吸附实验结果表明,随着投加量增大,对溶液中Sb(Ⅲ)离子的去除率也随之提高,三种物质对水溶液中Sb(Ⅲ)的吸附是一个快速吸附的过程。溶液在p H值范围为3.0-9.0内对Sb(Ⅲ)的去除效果基本上不受影响。三种物质对水溶液中Sb(Ⅲ)的吸附均符合准一级动力学模型和颗粒内扩散模型;Langmuir和Timkin吸附等温模型比Freundlich吸附等温模型能够更好地描述其对Sb(Ⅲ)的吸附行为,其最大吸附量分别为34.24 mg/g、8.7 mg/g和2.1 mg/g。其中GO优于文献报道的其它类型吸附剂对Sb(Ⅲ)的最大吸附容量。热力学参数表明,三种物质对Sb(Ⅲ)的吸附是一个自发吸热过程。再生效果研究中发现EDTA对三种吸附剂的再生效果要优于其他几种实验所用的溶液。QFGO对Sb(Ⅲ)的动态吸附柱实验结果表明,随着流速的增大、废水初始浓度的提高和填料层高度的减小吸附柱床层的穿透时间会缩短,穿透速度加快,这与静态吸附实验相一致。Thomas模型和Yoon-Nelson模型都能够较好的描述QFGO对Sb(Ⅲ)的动态吸附行为,其模型拟合参数以及穿透曲线能够为QFGO的推广应用提供可靠的设计参数。综上所述,本研究制备的氧化石墨烯、Fe3O4/GO以及QFGO对Sb(Ⅲ)具有较好的去除效果和良好的应用前景。
其他文献
<正>糖尿病性视网膜病变,属中医消渴目病范畴,是糖尿病的严重并发症之一,是反映机体内分泌状况及血管损害程度的微血管病变。其主要表现是视物
<正>衰老是多么令人恐惧的词,长皱纹又是多么令女性苦恼的事。然而,长皱纹却与我们在日常生活中的饮食习惯、生活起居密不可分。其中饮食还起了决定性作用。随着年龄的增长,
目的 探讨老年性痴呆患者脑电功率及脑涨落图的改变以及对老年性痴呆早期诊断的手段。方法 采用临床记忆量表测定老年性痴呆患者记忆分值 ,利用脑涨落图技术 (ET)测定脑内
<正>最近,一些知名国际品牌如香奈儿、惠普、索尼等开始启用定格动画形式的影视广告来宣传其产品,获得了广泛的关注和赞誉。究其原因,除了因为这些广告具有独特的创意构思外,
<正>近几年来,幼儿遭到性侵事件常常出现在各种媒体报道中,引起了家长的恐慌,更引发了教育者的思考,人们渐渐认识到幼儿家庭性教育的重要性和必要性。一、幼儿家庭性教育问题
幼儿性教育是对受教育者进行有关性科学、性道德和性文明教育培养的社会化过程。近年来我国幼儿遭受性侵事件时有发生,且多发生在农村地区,表明我国幼儿性教育并未普及,大多
<正>性冷淡普遍存在于生活紧张的现代社会中,只不过有程度上的差异。轻度的性冷淡占大多数,多是由于心理或疾病所形成,暂时地对性生活失去性趣,在原因消失之后,性冷淡也随之
我国作为全球最大的铁矿石消费国,2015年全国粗钢产量8.04亿吨,占全球比重为49.6%,连续多年位列世界第一。钢铁行业是关系国民经济发展的重要基础行业,它决定着建筑业、汽车
目的:探讨Buttress钢板结合空心加压螺钉治疗Hoffa骨折的疗效。方法:收治Hoffa骨折患者13例,采用Buttress钢板结合空心加压螺钉治疗,观察治疗效果。结果:所有骨折均在术后4个
本论文主要从生态的角度切入对李娟散文的探究。受地域文化的影响,新疆绝大多数的散文作家在作品中均流露出对自然的深切关注,李娟也不例外。从整体上看,李娟的散文贯穿着一