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水体重金属污染给当今的自然环境和人体健康带来了巨大的危害,造成了极大的国家经济损失,开发新型污染治理材料意义重大。本文制备了多种改性蛭石与生物质炭,对其去除水中重金属离子的性能进行了考察,并详细讨论了对水中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的去除机理,具体研究内容如下:(1)采取三种不同的方法制备改性蛭石,比较他们的吸附性能,二氧化硅包覆的改性方式吸附效果最佳,最大吸附量为22 mg.g-1,最适pH值在5～6之间。动力学结果显示,该吸附过程符合准二级吸附动力学模型,为化学吸附过程;热力学分析表明:此材料对Cu(Ⅱ)的吸附过程为自发进行的吸热反应。(2)通过SEM、TEM、XRD、Zeta电位等方法对二氧化硅包覆后的蛭石进行表征。表征结果显示,被二氧化硅包覆的蛭石依然为片层状结构,但二氧化硅对蛭石的包覆修饰会使蛭石颗粒边缘由尖锐变得圆滑,且出现不同程度的增厚,表面SiO2的比例增高,影响材料表面的晶形结构,但并不会对蛭石的Zeta电位和电性造成影响。(3)选取直链淀粉与支链淀粉作为生物质炭原料,设置不同温度的碳化改性区间进行改性,对应制成生物质炭。吸附实验表明800℃以上温度制备的直链淀粉生物质炭的吸附性能较强,选取850℃制备的生物质炭作为主要研究对象,发现其对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为86 mg·g-1、83.3 mg.g-1,动力学结果显示,该吸附过程符合准二级吸附动力学模型,为化学吸附过程;热力学分析表明:此材料对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的吸附过程为自发进行的吸热反应,吸附过程易受温度影响。(4)通过SEM、TEM、XRD、Zeta电位、BET等方法对AMB(直链淀粉生物质炭)进行表征。表征结果显示,经高温碳化,淀粉粒热解重构形成多孔、形状不规则的生物质炭,温度越高,生物质炭中晶格的结晶度越高,AMB在分散体系中稳定性越弱,随着碳化温度的升高AMB的比表面积大小表现出先增大后减小的变化。TEM-EDX表征结果显示,Cu(Ⅱ)在AMB表面的分布特征与氧元素分布特征高度一致,说明Cu(Ⅱ)在AMB表面的吸附可能与AMB表面含O官能团相关。