沸石增强型地聚合材料对锶、钴、铯吸附性能及机理的研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dreamlisheng
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
现代工业的高速发展,在给人类社会带来巨大经济效益的同时,也给环境带来了污染,严重威胁到人们生存和生活质量。如何维持经济社会的可持续发展已成为亟待解决的世界难题,因此,世界各国科学家开始致力于开发清洁环保、可持续利用的能源和材料来维持人类社会的可持续发展。   地聚合材料是近年开发出来的一种新型无机胶凝材料,其原料来源广泛、廉价,合成工艺简单、能耗低、环境污染小,是一种“绿色环保材料”,由于其特殊的三维网络结构,兼具有水泥、陶瓷和有机高聚物的优良性能,在高强材料、固核固废材料和耐高温材料等方面具有广阔的应用前景,因而受到世界各国材料工作者的广泛关注。   本文以偏高岭土和粉煤灰为原料,以氢氧化钠为激发剂,采用水热合成法制备了沸石增强型地聚合材料,探讨了不同制备因素对材料力学性能的影响,并采用正交试验优化了合成工艺,采用FT-IR、XRD和SEM-EDS等手段对材料进行了物相组成和微观形貌分析,由于材料含有具有良好吸附性能和离子交换性能的沸石相,因此,文章重点研究了该材料对模拟核素离子的吸附性能与吸附机理。   在材料制备过程中,采用热固化工艺可提高粉煤灰活性,当粉煤灰的掺量为50%,材料的抗压强度最高。通过正交试验直观分析和方差分析可知,不同工艺因素对材料的影响不同,其中氢氧化钠溶液浓度对材料抗压强度有显著影响,蒸养时间对材料的强度影响最小。研究表明:水热合成法制备的沸石增强型地聚合材料主要产物为无定形的硅铝酸盐及沸石相,随着合成工艺条件的改变生成的沸石类型不同,沸石类型的生成主要受氢氧化钠浓度和蒸养温度的影响。氢氧化钠浓度为6mol.L-1时,产物为无定形的铝硅酸盐,氢氧化钠浓度为8~10mol.L-1时主要产物为无定形的铝硅酸盐和钠沸石,浓度为12mol.L-1时,沸石相为羟基方钠石;低温和短时间蒸养有利于生成八面沸石和钠沸石,高温和长时间蒸养则有利于生成NaPl型沸石、A沸石和方沸石。   文章采用静态实验法研究了吸附时间、溶液浓度、溶液pH值等因素对材料吸附性能的影响,对锶钴铯在不同样品中的吸附能力和吸附效果进行了比较与评价,并对吸附过程进行了动力学模拟和吸附机理进行了探讨。研究表明:沸石增强型地聚合材料对Sr2+、Co2+和Cs+三种离子具有良好的吸附能力,其中对铯离子的吸附能力明显大于锶离子和钴离子,吸附量主要受溶液初始浓度、溶液pH值及样品中沸石类型的影响。吸附动力曲线表明:在低浓度下,材料对Sr2+、Co2+和Cs+的吸附过程主要为化学吸附,符合一级反应动力学模型;在高浓度下,材料对离子的吸附过程比较复杂,吸附过程与Elovich方程qt=a+blnt拟合很好。通过对材料进行物理化学化性质分析可知,材料对锶钴铯三种离子的吸附机理不同,对锶和钴的吸附为离子交换吸附和表面络合吸附,对铯的吸附作用是离子交换吸附。该材料可应用于吸附固化核素离子和重金属离子,在核废液及重金属污水处理等环保领域具有潜在的应用价值。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
  种桑以养蚕为目的,家蚕是对化学农药较为敏感的非靶标昆虫.为了减少蚕桑经济损失,提高桑园主要病虫害防控效果,同时兼顾家蚕饲养安全性,作者开展了桑园绿色防控技术的应
会议
碳酸二苯酯(DPC)是热塑性工程塑料聚碳酸酯(PC)制备过程中的重要中间体。现工业上主要采用光气法合成DPC,由于反应中采用剧毒原料光气,不符合绿色化学和低碳经济发展模式的需求,故需开发出新的绿色合成工艺来替代。氧化羰基化法具有工艺简单,原料廉价易得,无污染等特点,已成为国内外研究开发的主要方向。研究发现均相催化存在腐蚀设备、后期分离困难等问题,现阶段研究重点主要集中在开发具有较高活性和选择性的非
  Wolbachia是一类广泛存在于节肢动物体内的胞内共生细菌,可以通过多种方式影响寄主的生殖力和生殖行为.寄主体内的Wolbachia可以通过喂食抗生素有效去除.为探讨Wolbachia
会议
本论文研究了不同水胶比(0.35和0.5)、不同养护龄期(7、14、28和90天)和不同矿物掺合料掺量(单掺粉煤灰15%、单掺矿渣20%和复掺15%粉煤灰和20%矿渣)下混凝土的100nm以内孔径分布特征
  大豆是起源于我国的重要植物蛋白源和油料作物,但其连作障碍是目前较难克服的科学问题,其中根部病虫害密度增大是比较主要的原因之一.本研究为解决大豆根部病害问题研发
会议
  香蕉枯萎病是一种土传毁灭性病害,近年来在香蕉主产区不断蔓延,对香蕉产业的可持续发展构成了严重的潜在威胁.由于化学药剂防效不理想,加上无高产抗病品种,因此,生物防治
会议
  玉米是我国主要的粮食作物,随着我国经济发展,逐步转变为工业原料,当今玉米已经发展成集粮食、饲料和工业原料为一身的重要的谷类作物。病害是玉米减产的主要因素之一,同
会议
n型半导体钒酸铋(BiVO_4)在可见光范围内具有明显的吸收,具有良好的光催化性能,已成为光催化领域中的一个热门研究对象。但钒酸铋的量子效率不高、光生电子-空穴对易发生复合、对可见光的吸收有限等缺点,使钒酸铋光催化剂离实际应用仍存在较大的距离。采取合理的改性手段增加BiVO_4材料对太阳光的吸收强度以及光生载流子的迁移速度,提高光生电子-空穴的分离效率,从而提高BiVO_4的可见光催化性能将具有重
随着转基因作物商品化的迅猛发展,转基因作物已经深入生活,为社会、经济、环境的和谐发展创造出巨大的效益。但就转基因作物的安全性问题仍然存在很多争议,各国政府也纷纷出台了一系列有关转基因及其产品的管理、规定和法规,要求对转基因及其产品进行标签,标明其是否为转基因产品,甚至对转基因成分的含量进行限制。目前,有许多未经标签的转基因作物及其加工产品进入我国市场,这就迫切需要针对转基因作物中含量较低的转基因成