【摘 要】
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由于电解、采矿、金属表面处理等行业的快速发展,铅离子对生态环境的污染和公众健康的危害成为一个非常严重的问题。本文通过改性MOFs和壳聚糖制备三种铅离子吸附剂,讨论单因素对吸附剂吸附性能的影响,并分析铅离子在吸附剂上的吸附行为及吸附机理。主要的研究内容如下:（1）首先制备三种吸附剂。以对巯基对苯二甲酸为有机配体合成一种Pb（II）吸附剂Ti/Zr-DBMD,使用4-苯基-3-氨基硫脲修饰Ui O-6
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由于电解、采矿、金属表面处理等行业的快速发展,铅离子对生态环境的污染和公众健康的危害成为一个非常严重的问题。本文通过改性MOFs和壳聚糖制备三种铅离子吸附剂,讨论单因素对吸附剂吸附性能的影响,并分析铅离子在吸附剂上的吸附行为及吸附机理。主要的研究内容如下:（1）首先制备三种吸附剂。以对巯基对苯二甲酸为有机配体合成一种Pb（II）吸附剂Ti/Zr-DBMD,使用4-苯基-3-氨基硫脲修饰Ui O-66-NH2合成一种Pb（II）吸附剂Ui O-66-PTC,通过水合茚三酮功能化壳聚糖合成一种Pb（II）吸附剂CS-Ninhydrin。FT-IR和XRD用于表征Ti/Zr-DBMD、CS-Ninhydrin和Ui O-66-PTC。（2）研究溶液p H、反应时间、温度、铅离子浓度、干扰离子和重复使用性的影响。Ti/Zr-DBMD在p H=4时吸附效果最佳,到达吸附平衡时间分别为298 K时的120 min、308 K时的120 min和318 K时的180 min,对Pb（II）的最大吸附容量为298 K时的175 mg/g、308 K时的162 mg/g和318 K时的124 mg/g。Ui O-66-PTC在p H=5时吸附效果最佳,180 min到达吸附平衡,303 K时对Pb（II）的最大吸附容量为200.2 mg/g。CS-Ninhydrin在p H=4时吸附效果最佳,到达吸附平衡时间为180 min,对Pb（II）的最大吸附容量为196 mg/g。此外,Ti/Zr-DBMD、Ui O-66-PTC和CS-Ninhydrin均对铅离子具有良好的重复使用性和选择性。（3）通过吸附动力学、等温线和热力学分析铅离子的吸附行为。Pseudo-second-order和Langmuir模型更好的描述铅离子在Ti/Zr-DBMD、Ui O-66-PTC和CS-Ninhydrin上的吸附过程,属于单层化学吸附。热力学分析表明铅离子在Ti/Zr-DBMD、Ui O-66-PTC和CS-Ninhydrin上的吸附过程是自发的放热反应。（4）XRD、Zeta电位、SEM-EDS和XPS用于研究Ti/Zr-DBMD、Ui O-66-PTC和CS-Ninhydrin的吸附机理。Ti/Zr-DBMD和CS-Ninhydrin对铅离子的吸附机理为螯合作用和静电吸引。Ui O-66-PTC对铅离子的吸附机理为螯合作用。综上,本文制备的Ti/Zr-DBMD、Ui O-66-PTC和CS-Ninhydrin吸附剂均表现出良好的吸附性能。因此,Ti/Zr-DBMD、Ui O-66-PTC和CS-Ninhydrin在铅离子吸附方面具有较大的应用潜力。
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