改性生物炭对废水中的Cr(Ⅵ)的吸附特性

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:myh8888
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
本研究以水葫芦和桉木为实验改性原材料,采用浸泡、化学改性、热解等工艺,分别制备磁性改性水葫芦基生物炭和氨基改性桉木生物炭,两种改性生物炭分别记为MBC和ABC。将MBC与ABC用于模拟静态含Cr(VI)废水的吸附净化研究。通过单因素静态吸附实验,研究溶液pH值、初始浓度和温度、吸附时间和吸附剂投加量等对吸附的影响。利用扫描电镜、X射线衍射、比表面积测试与傅里叶红外光谱等对改性前后及吸附重金属Cr(VI)前后的材料进行表征分析,并结合动力学模型和等温线模型探讨其吸附机理,主要结论如下:(1)MBC与ABC的制备与表征:单因素与正交制备实验结果确定,MBC的制备条件为:碳化温度为450℃,硝酸铁浓度为0.2 M,碳酸钾与水葫芦质量比为0.5:5,其Cr(VI)吸附量为9.902mg/g。BET分析原水葫芦基生物炭的比表面积为5.528 m~2/g;MBC的比表面积为29.797 m~2/g,可以看出磁性改性增大了原生物炭的比表面积。红外光谱分析发现MBC出现Fe-O伸缩振动峰。MBC在pH≥3时,铁析出量极少,均小于0.9μg/g,MBC的磁稳定性好。ABC制备方案为:碳化温度为300℃,硝酸与硫酸体积比为2:1,氨水为15mL,其Cr(VI)吸附量为19.23mg/g。BET分析桉木质生物炭与ABC的比表面积分别为0.854m~2/g,0.767 m~2/g。红外光谱分析发现C-N和N-H的吸收峰。扫描电镜结果显示水葫芦基相较于桉木生物炭其表面更加粗糙。(2)MBC的吸附特性:MBC处理含Cr(VI)废水,与投加量、反应时间和反应温度的去除率成正比,与Cr(VI)初始浓度和pH值成反比。通过对吸附后的MBC的FT-IR和XRD分析,发现部分峰消失,说明吸附过程伴随化学吸附。准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型能较好的用来描述MBC吸附重金属Cr(VI)的动力学和等温学过程;结合D-R模型可知,自由能小于16kJ/mol,吸附过程伴随物理吸附。根据热力学发现吸附过程是自发吸热的无序吸附。综上所述,说明吸附过程主要为物理吸附,还伴随化学吸附。(3)ABC的吸附特性:ABC处理含Cr(VI)废水,与投加量、反应时间和反应温度的去除率成正比,与Cr(VI)初始浓度和pH值成反比。准二级动力学模型和Langmuir等温方程拟合良好,能较好的用来描述ABC吸附重金属Cr(VI)的动力学和热力学过程;结合D-R模型可知,自由能大于16kJ/mol,说明吸附过程伴随化学吸附。根据热力学发现吸附过程是自发吸热的无序吸附。综上所述,说明吸附过程主要为单层化学吸附。
其他文献
通过单因素分析法和正交试验法,研究了pH、反应温度、反应时间、反应物物质的量之比等因素对环己酮肟合成的影响,得到了各因素影响环己酮肟收率的主次顺序,获得了环己酮肟合
为了实现棉织物精练和漂白同浴进行,在酶精练时加入H2O2对织物进行处理,随后添加四乙酰乙二胺(TAED)以进一步激活H2O2进行漂白。酶精练和漂白同浴试验最佳处理工艺为:酶精练时添
碳纳米管是继C60之后发现的碳的又一同素异形体,其径向尺寸较小,管的外径一般在几纳米到几十纳米,管的内径更小,有的只有1nm左右;而其长度一般在微米级,长度和直径比非常大,
日本弓背蚁(Camponotus japonicus Mayr,1866)隶属膜翅目(Hymenoptera)蚁科(Formicidae)蚁亚科(Formicinae)弓背蚁属(Camponotus Mayr)。日本弓背蚁广泛分布于亚洲东部地区,
道康宁公司(Dow Coming)及其合作伙伴在张家港共同投资成立的大型有机硅综合生产基地具有十分重要的意义。该基地将确保为购买XIAMETER品牌有机硅的中国及亚洲客户提供可靠的产
中国共产党第十八扁中央妻赛会第一次奎体会议,于2012年11月15日在北京举行。出席会议的有中央委员205人。候补中央委员171人。中央纪律检查委员会委员列席会议。习近平同志主
采用对苯二甲酸二甲酯、聚乙二醇和乙二醇等为原料,通过酯交换和缩聚反应,合成了涤纶织物耐久性亲水抗静电剂PEE。将该PEE乳液(含固量10%)用于涤纶织物抗静电整理试验,得到优化工艺
研究了聚烯烃/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混物的微纤形成、制备工艺条件、连续相聚烯烃的选择和力学性能。用单螺杆挤出机挤出嵌段共聚聚丙烯(PP-B)/PET和高密度聚乙烯/PET时,挤
题目(2008年“我爱数学”初中生夏令营数学竞赛)已知:如图1,在△ABC中,∠A=75°,∠B=35°,D是BC上一点,BD=2CD,求证:AD2=(AC+BD)(AC-CD).
采用含氟超支化聚合物对多壁碳纳米管表面进行功能化改性,合成了两种含氟的多壁碳纳米管杂化材料(MWCNT-HPEF/HPUF)。通过傅里叶转变-红外谱图(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)研究表