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纳米材料广泛地应用于重金属治理的环保领域,利用纳米材料的强吸附活性和高反应活性,可以有效地吸附去除废水中高浓度的重金属离子,但针对大范围存在中、低浓度重金属污染废水,如何采用纳米材料吸附浓缩重金属,并且循环回用吸附剂,而不产生纳米废弃物,仍是环保领域难题。
纳米Mg(OH)2作为商品直接应用至今已有30多年历史,目前工业生产料浆状、滤饼状和粉末状Mg(OH)2,在去除废水巾重金属污染或是其他环保领域都有大量应用,然而对纳米Mg(OH)2吸附Cr(Ⅵ)机制研究却相当不全面甚至缺乏。本课题组前期研究确定纳米Mg(OH)2可作为中、低浓度Cr(Ⅵ)废水吸附剂,并通过控制镁盐物相变化和生长实现纳米Mg(OH)2吸附剂有效循环再生并浓缩低浓度Cr(Ⅵ)。基于不同类型或不同制备方法Mg(OH)2,它们性质有显著差异,本论文针对三种类型纳米Mg(OH)2对Cr(Ⅵ)吸附特性进行系统研究,比较这三种状态下Mg(OH)2形貌与物相以及相应吸附效果。通过一系列比较吸附实验,得出将MgO600℃高温下烧结1小时,直接快速地加入铬液中生成纳米Mg(OH)2同时进行吸附,该方法去除Cr(Ⅵ)效果最佳,3小时左右达到吸附平衡,饱和吸附量约7.43 mg/g。纳米Mg(OH)2适合吸附中、低浓度Cr(Ⅵ)。在此基础上,考察初始Cr(Ⅵ)浓度、温度等因素对纳米Mg(OH)2吸附Cr(VI)影响,并探讨其吸附动力学规律,确定吸附等温模型。纳米Mg(OH)2吸附Cr(Ⅵ)符合Langmuir吸附等温模型,其相关系数R2达0.99以上,吸附动力学符合Lagergren二级速率模型。
金属与有机物分子问相互作用因其广泛存在于生命科学很多重要研究领域,柠檬酸是广泛存在于生理体液中有机羧酸配体,金属-柠檬酸配合物可展现出不同配合方式和多样化拓扑结构,在这些众多金属-柠檬酸配合物中,镍-柠檬酸配合物却少有报道。本论文另一部分工作是合成一个新颖同时结合了含氮配体(1,10-phenanthroline(phen))和柠檬酸Ni配合物,Ni(H2cit)(phen)(H2O)·3H2O(I)。研究讨论该配合物品体结构与红外光谱、紫外-可见光谱和磁性质。