PANI-磁性介孔硅复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附及其机理研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:deeyf
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
随着工业的发展,越来越多的污染物质释放到自然环境中,其中重金属污染问题尤其严峻。含重金属的污废水进入自然环境后,在各介质之间循环运动,可长时间停留且不易降解,从而形成对环境的永久性污染,严重危害人体健康和生态环境。本文围绕改性磁性介孔硅材料治理水体重金属污染物而展开。基于吸附法和介孔材料的优点,对磁性介孔硅材料进行有机改性,用于高效去除水体重金属污染物。本研究磁性介孔硅是通过原位合成法制备,通过混合F127、TEOS和硫酸亚铁铵,后经双氧水氧化后煅烧制得磁性介孔硅;随后将PANI固定到磁性介孔硅上合成出PANI-磁性介孔硅复合吸附剂。利用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱对制备出的吸附剂进行表征,证实PANI成功用于磁性介孔硅材料的有机改性,而且改性过程没有改变磁性介孔硅材料本身的六方相介孔结构。Zeta-potential表征看出PANI-磁性介孔硅复合吸附剂的等电点为9.9。N2吸附-脱附等温线表征表明所制备的吸附剂孔径在3.75nm处。进一步对影响吸附效率的因素进行分析,如p H值、吸附时间、重金属初始浓度和共存离子等。同时,对PANI-磁性介孔硅复合吸附剂吸附Cr(VI)的过程进行研究,确定最佳吸附条件。结果表明,最佳吸附条件p H=2.0,吸附平衡时间为430min,最大吸附容量为193.85mg/g,远远高于传统的天然粘土吸附剂的去除效果。而且本研究制备的复合吸附剂再生性能很好,经5次吸附-解吸循环后,吸附效率仍能达到66%。对实验数据进行拟合,结果表明,PANI-磁性介孔硅复合吸附剂吸附Cr(VI)的过程符合Langmuir等温吸附方程,相关系数为0.99。同时,动力学研究表明PANI-磁性介孔硅复合吸附剂对Cr(VI)的吸附很好地符合准二级动力学过程和内扩散模型。探索了吸附过程的吸附热力学因素,结果表明吸附反应是自发放热反应,低温有利于提高吸附效果,且反应向有序度增加的方向进行。最后,研究了p H值对吸附效果的影响及吸附前后吸附剂的XPS光谱变化,结果表明:PANI-磁性介孔硅复合吸附剂去除Cr(VI)的机理是吸附协同机理。具体而言,酸性条件下(p H=2),吸附剂嫁接的PANI分子链上胺基和亚胺基质子化,吸附剂表面带正电荷,溶液中Cr(VI)主要以HCr O4-的形式存在。通过静电吸附作用,HCr O4-被吸附到吸附剂表面,从溶液中去除。被吸附到吸附剂表面的Cr(VI)被还原为Cr(III),部分PANI从emeraldine base被氧化为氧化态。
其他文献
本文主要介绍FPGA设计中属性标志的加注方法,LCA的命名规则,常用的几种属性标志,及其含义、特点和用法。
将GPS技术应用在黄河防洪工程中,针对黄河防洪工程的特点,研究了工程实施方案,并取得了曾好的经济效益和一些有益的结论。
本文阐述了城市地理信息系统标准化的必要性,国内外城市地理信息系统标准的研制现状,城市地理信息系统标准化的基本原则及城市地理信息系统标准化设计等几项内容,旨在和读者达成共识;建设城市地理信息系统时,必须注重标准化设计。且文中给出了与城市地理信息系统相关的标准,供读者参考。
油田地面工程建设项目,具有工程量大、工期长、工艺复杂、投资高、野外及高空作业多的特点,油田施工企业自身的工程建设管理水平,不仅影响施工企业的经济效益,而且直接关系到石油
建立了一套基于激光诱导可见光法(laser-induced incandescence,LⅡ)及双色标定法的颗粒体积浓度定量诊断系统。该系统利用高能脉冲激光瞬间加热火焰中的纳米颗粒,使颗粒迅速升温
对于任意信号作用下的系统响应,本文提出利用三要素法求其阶跃响应和零输入响应,再利用卷积,即可求出。此法同以往的各种方法相比,更简便、易行。
社会对复合型人才的大量需求催生了交叉学科不断兴起。交叉学科的多科性使得培养模式和课程体系都存在着自身的特点,本科课程体系的构建决定着交叉学科的培养质量。体育经济
在国际上,物流产业被认为是国民经济发展的动脉和基础产业,其发展程度成为衡量一国现代化程度和综合国力的重要标志之一,被喻为促进经济增长的“加速器”和“第三利润源泉”。在
土偏方治猪流行性感冒生姜35克,大蒜65克,松茎120克。先将大蒜捣烂,共置盘中加适量清水(以刚浸没药物为宜),放锅中文火煎50分钟-60分钟,除渣取汁,待温后大猪1次灌服,仔猪用量减半。
摘要:随着油田三采开发力度的加大,伴生气中的总硫含量逐年升高,造成天然气处理装置原料气的总硫含量高于国家石油天然气标准要求的270mg/m3,导致轻烃产品的质量大幅度下滑,影响了装置的经济效益和社会效益。为提高产品质量,降低了原料气的总硫含量,经过分析、对比相关技术资料,筛选出了适合小型轻烃装置的经济、高效的低压固体脱硫工艺,降低了原料气的总硫含量,实现了提高轻烃产品质量的目的。  关键词:脱硫