铁基热改性凹凸棒土对水中洛克沙胂和阿散酸去除机理研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:janebudian
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
洛克沙胂(Roxarsone,ROX)和阿散酸(p-arsanilic acid,p-ASA)是畜禽养殖业中常用的两种促进养殖动物生长发育、增强免疫力的有机砷饲料添加剂。但在动物体内很难发生代谢和转化,大部分会通过畜禽粪便排入环境,在一些条件下向毒性更大的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)转化,进而造成土壤和水体污染,引起生态环境风险。凹凸棒土(Attapulgite,ATP)作为一种粘土矿物,在我国储量丰富,常常作为吸附剂用于工业废水、废液的处理处置和水质净化;在农业和工业领域,也被用作杀虫剂、杀菌剂、催化剂等的载体。本研究以凹凸棒土为原料,通过酸洗和高温处理、负载铁基分别制备了热改性ATP、Fe3O4-ATP、Fe S-ATP、Fe-C-ATP四种改性ATP材料,利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线电子能谱仪(XPS)等仪器设备对四种材料进行表征分析。并将改性ATP用于水中ROX和p-ASA两种有机砷化合物的吸附,控制不同温度、ATP投加量、溶液初始pH以研究改性ATP对有机砷化合物的吸附行为和机理。得出如下主要结果:(1)ATP经过酸洗和高温活化后负载不同铁基制备得到了Fe3O4-ATP、Fe S-ATP、Fe-C-ATP。SEM-EDS分析显示,酸洗后ATP发生了部分溶解,孔道结构打开。经过负载不同铁基后,改性ATP含铁率从最初的0.83%分别升至5.73%(Fe S-ATP)、12.77%(Fe3O4)、2.17%(Fe-C-ATP),而各种元素中含量最多的仍是O和Si元素,与ATP的基本结构有关。XRD分析表明,负载铁基改性ATP均较好地保留了ATP原有的衍射峰、而各种铁基的衍射峰在改性后均出现在相应位置,表明改性并未破坏ATP的基本结构,各种铁基在ATP表面负载成功。(2)吸附动力学拟合结果显示,ROX和p-ASA在改性ATP表面的吸附行为符合二级动力学模型,吸附为化学吸附。(3)Freundlich和Langmuir吸附等温式均能较好的描述ROX和p-ASA在改性ATP表面的吸附行为。与热改性ATP相比,负载铁基改性后ATP对ROX与p-ASA的吸附性能显著提升(p<0.1),热改性ATP、Fe3O4-ATP、Fe S-ATP、Fe-C-ATP对ROX的最大吸附容量分别为39.39 mg/g、239.23 mg/g、178.57 mg/g、70.22 mg/g,对p-ASA的最大吸附容量分别为32.79 mg/g、97.09 mg/g、62.89 mg/g、50.25 mg/g。在25℃~45℃范围内,温度变化对改性ATP吸附ROX和p-ASA的影响不显著(p>0.1)。(4)改性ATP吸附ROX和p-ASA的吸附机理为ROX和p-ASA上的胂酸基与负载在ATP表面的铁基发生化学结合,该过程受改性ATP和ROX、p-ASA之间的静电相互作用影响极大,因此在溶液pH较低时有利于ROX和p-ASA吸附作用的发生。
其他文献
子宫内膜异位症(endometriosis,EMT)和子宫内膜息肉(endometrial polyp,EP)是两类常见的良性妇科疾病,以子宫内膜组织的异常种植或增生为主要病理特征。流行病学数据显示,EMT患者的EP发生率攀升,EP患者合并EMT的风险也增加,提示二者可能存在密切关系与潜在的关联机制。尽管EMT和EP的发病机制尚未完全明确,但近年研究表明,EMT和EP的发生可能与长期高水平雌激素刺
期刊
抗生素的广泛使用使其不可避免地排放到环境中,这可能对生物脱氮造成潜在的威胁。人工湿地(Constructed wetlands,CWs)是一种高效的低C/N水处理系统,同时也是抗生素的一个重要聚集地,但目前尚不清楚抗生素对CWs中氮去除的影响机制。本研究分析了不同浓度(0、1、10 mg·L-1)磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)对垂直流人工湿地(Vertical flow c
学位
结垢是自然环境中普遍存在的现象,沉积的水垢颗粒会严重威胁到各个行业,特别是油田生产的安全与完整性。工程上最常用的防垢方法是使用阻垢剂进行化学阻垢。但是常规的阻垢剂无法有效进入储层并保留下来发挥阻垢效果。为了解决这一问题,已有不少研究报道了有关沉淀法制备金属-氨基膦酸盐固体纳米阻垢剂材料的实验室合成和测试,但是关于聚合物基阻垢剂纳米材料的制备研究还鲜有报道。本研究使用不含磷的聚对苯乙烯磺酸(PSS)
学位
本文通过人工模拟老化实验,柱迁移和吸附-解吸实验,研究了在酸、紫外和臭氧等老化作用下,轮胎磨损颗粒(tire wear particles,TWPs)在饱和多孔介质中的迁移特征及其对Cd/Ni在饱和多孔介质中迁移的影响。研究结果表明,老化作用会显著改变TWPs的物理化学性质,对TWPs内源重金属释放量产生影响,老化后更易发生重金属的释放行为;老化作用显著提高了TWPs在石英砂多孔介质中的迁移能力(
学位
新时代,民办高校辅导员与思政教师二者协同育人是高校实施全员、全方位、全过程育人的重要组成部分。主要对新时代高校辅导员与思政教师协同育人的困境进行梳理,并针对存在的不足指出,尝试提出优化协作育人路径。结果表明:在民办高校辅导员与思政教师队伍中协同育人存在的现实困境有民办辅导员与思政教师二者缺乏沟通交流,学科背景瓶颈难以打破导致协同观念不同,协同育人期间二者缺乏育人的认同感,民办高校辅导员与思政教师协
期刊
随着我国教育大众化的发展趋势,民办高校已经成为我国高等教育的重要组成部分,而青年老师则是民办高校的主力军。高校青年教师的专业发展直接影响高等教育教学水平和人才培养的质量。阐述教师专业发展的内涵,选取辽宁省内23所民办高校,准地分析青年教师专业发展影响因素:诸如社会环境、学校环境、教师个人方面,基于此从建构良好社会支持,优化学校发展环境,完善管理制度,激发青年教师职业发展动力方面提出民办高校青年教师
期刊
在油气开发过程中,水垢可以在地层内部沉积导致油气井的产量和生产效率降低,在后续的油水分离过程中,水垢颗粒也会影响到油水分离器的工作效率,最终可能导致严重的环境污染问题。在油田开采中,通常采用添加阻垢剂的方法来控制水垢。目前,有机膦酸盐类阻垢剂仍然是国内外应用最广泛的阻垢剂,但含磷物质的排放会对水环境造成严重污染。以聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)、聚苯乙烯磺酸(PSS)和纳米二氧化硅为单体,采用高分子交
学位
海洋生态系统的结构与能量流动一直是国内外学者关注的重点问题之一,特别是在“双碳”背景下,海洋生物更是成了学者们研究的热点。大型底栖动物作为海洋生态系统的重要组成部分,其次级生产力可以反映海域生态环境优劣。大型底栖动物对生态系统结构的稳定与水环境的评价有重要作用,但关于海洋保护区内大型底栖动物次级生产力的相关研究却鲜有报道。本研究于2019~2020年春、夏季对昌黎黄金海岸国家级自然保护区海域开展了
学位
近年来,人们越来越关注微塑料污染问题,以及微塑料在环境中吸附和运输其他污染物的潜力,其中,海洋微塑料对共存重金属污染物的吸附特性还有待进一步探究。因此,本研究选择聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为典型微塑料污染物,在模拟海水实验条件下探究两种微塑料对重金属铜(Cu)的吸附行为,并考察了各种外在环境因素(温度、p H、盐度、共存离子)及微塑料高温老化处理后对铜离子吸附性能的影响。结合
学位
加油站地下水中石油烃的污染是较为普遍的现象,本文在对研究区加油站和水文地质条件调查的基础上,对位于不同水文地质条件的28个加油站地下水进行取样分析,并深入研究加油站地下水中常规组分及有机污染物的检出特征及空间分布规律,揭示地下水中TDS对石油烃降解的影响及石油烃的生物降解机制。在此基础上,将TDS和水化学类型纳入到地下水脆弱性评价中,提出地下水石油烃污染DROC-TDS-HVI的脆弱性评价模型,旨
学位