论文部分内容阅读
重金属离子对水体污染已引起越来越广泛关注。吸附法脱除水中重金属离子,具有脱除效率高、使用成本低、操作易行等优势。本文采用粉煤灰与磁性四氧化三铁复合的方法制备吸附材料,既可实现粉煤灰的废物利用,又能治理水环境污染,具有显著的经济价值与社会效益,应用前景明朗。论文主要研究内容包括:(1)合成了 NaOH碱改性MNFFA-OH禾和HC1溶液改性MNFFA-H磁性粉煤灰纳米材料,通过大量实验研究,筛选出影响MNFFA-OH和MNFFA-H合成的条件,如:碱、酸液浓度、固液比、合成时间、合成温度等。确定了最佳参数配比:即MNFFA-OH的最佳合成条件为1mol/L NaOH碱改性,S/L为1:20,合成时间t = 2h,烘焙温度T = 80℃时,吸附良好,获得的材料对Cu2+吸附效率可达99.95%。MNFFA-H的最佳合成条件为0.5mol/LHCl改性,S/L为1:15,合成时间2h,烘焙温度100℃时,吸附良好,获得的材料对Cu2+吸附效率可达74.65%。(2)为了系统研究重金属离子吸附,需要首先筛选出最优吸附剂,因此使用两种材料分别对Cu2+,Cr3+,Ni2+吸附效率进行研究,结果表明:相比较MNFFA-H1:15,MNFFA-OH1:20具备更优良的吸附性能。对筛选出的优良吸附剂进行特性表征,一方面研究其比表面和孔径大小,另一方面验证合成材料是否具有磁性。(3)研究了 MNFFA-OH1:20对重金属离子的工艺吸附条件,考察了投入剂量,吸附时间,吸附温度,溶液初始pH的影响;接着研究了MNFFA-OH1:20对重金属离子吸附动力学及吸附模型,验证了Cr3,Cu2+,Ni2+三种离子均符合拟二阶动力学与Langmuir模型。最后研究吸附剂的脱附与再生,经过5个循环吸附-脱附后,Cu2+,Cr3+和Ni2+的吸附效率分别从 99.98%逐渐降至 97.85%,99.90%至 96.34%,39.95%至 21.64%。证明MNFFA-OH1:20具有良好的吸附稳定性。