纳米磁性颗粒Fe3O4用于吸附水相中的酸性红73及其机理研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wekey
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
酸性红73染料废水的处理越来越受到人们关注,酸性红73是一种可持久性污染物,很难从环境体系中去除,而且如果处理不当可能会造成“二次污染”,给环境带来更严重的污染。对于染料废水,吸附法是一种快速有效地进行脱色的方法。而Fe3O4可作为一种磁性吸附剂,它不仅能实现快速吸附脱色的效果,而且也能快速地从染料废水中分离出来,从而回收吸附后的纳米磁粉Fe3O4,能够有效地使磁粉Fe3O4不会随着废水而流失,这是一种实用的、经济的水处理方法。在吸附过程中,磁粉Fe3O4与废液之间的吸附主要是外表面的直接接触的表面物理吸附,较少的吸附质分子需要向吸附剂内部扩散,因此,吸附质与吸附剂之间的吸附阻力较小,当吸附质与吸附剂相接触时,吸附剂就会迅速地将吸附质分子吸附在其表面,而磁粉Fe3O4在外加磁场的作用下被迅速分离。本实验中以酸洗废液制备的纳米磁粉Fe3O4作为吸附剂,并通过单因素实验和吸附动力学及热力学的分析探讨其对酸性红73的表面吸附的吸附机理。通过XRD对磁粉Fe3O4的表面进行测试,研究纳米磁粉Fe3O4在很短的时间内吸附处理含偶氮染料废水的原因和磁粉Fe3O4能够快速分离的可行性。实验所得的结论如下:(1).纳米磁粉Fe3O4在20min内对酸性红73的吸附达到平衡,初始浓度为125mg/L时,平衡吸附量为28.0mg/L,且随着水温的升高,纳米磁粉Fe304对酸性红73的吸附能力也逐渐降低,而溶液的pH在5-6之间时,纳米磁粉Fe304对酸性红73的吸附效果达到最佳。因此,在酸性红73溶液的吸附过程中,吸附时间、水温和水溶液pH都需要有一定的控制。(2).等温吸附实验结果显示,纳米磁粉Fe304对酸性红73的吸附行为符合Langmuir等温吸附规律。qm在温度为303K时能高达40.1mg/g,且在Freundlich方程中,n值均大于1,表明了磁粉对酸性红73的吸附属于优惠吸附。根据热力学数据分析,由于△G<0,△H<0和△S<0,得出纳米磁粉Fe304对酸性红73的吸附是放热的、熵减的自发的吸附过程。(3).利用不同吸附动力学方程对酸性红73在纳米磁粉Fe304表面上的吸附过程进行拟合,结果显示该吸附过程符合拉格朗日假二级动力学方程,相关系数R2达到0.9998以上。由Arrhenius方程lnK=lnA-Ea/RT,计算得出反应活化能Eα为49.05kJ/mol。(4).通过磁粉吸附前后的XRD分析,得出磁粉与废液之间的吸附主要是外表面的直接接触的表面物理吸附,较少的吸附质分子需要向吸附剂内部扩散。因此,纳米磁粉Fe304能够在短时间内吸附处理含偶氮染料废水,使废水达到排放标准的目的。根据以上结论表明,纳米磁粉Fe304对酸性红73的吸附处理能够达到快速吸附脱色的效果,且纳米磁粉Fe304的作用下从废水中分离,从而实现在快速脱色和资源回收的双重目的。
其他文献
徐家围子断陷是松辽盆地北部深层重要的含气断陷,随着深层火山岩气藏的逐步发现,已经成为大庆油田天然气勘探的重要区块。但是因为断陷内构造复杂,构造和断裂对气藏的控制模式还
随着课改的深入,小学科学教育从过去的"以知识为中心"转向"以探究为中心","通过探究活动来构建科学概念"。真正的"探究活动"应该发生在学生的头脑当中,探究活动的有效性,主要
以玄武岩为试样,开展了中低应变率下的岩石单轴抗压试验。本次研究分析应变率对岩石抗压强度、弹性模量、泊松比等力学参数的影响,分别提出了岩石抗压强度、弹性模量、泊松比
永定河沙地是北京市冬春季沙尘天气的主要沙源之一。在永定河卢沟桥段至尧上段分别在高尔夫球场内外设置12个样地48个样方,实地调查该流域段内高尔夫球场内外的植物种类及植
UPS是电子产品中最常用的电源设备之一,为电子设备提供不间断的电源供给,降低了因断电引起的系统瘫痪风险[1]。由于市面上的UPS体积庞大,不适合在灵活空间里放置,因而限制了它的
<正>现代医疗中,中心静脉导管(central venous catheter,CVC)在患病儿童的治疗中起到十分重要的作用,如经常使用在心脏导管置入,新生儿和儿童重症监护室(pediatric intensive
在我国文化生态环境发生急剧变化的背景中,平遥文化生态保护的经验具有从"地方"走向世界的战略意义。在空间再生产的过程中,平遥守住了地方的空间体验和地方感,以强劲的自主
"双一流"建设是当下教育创新改革的指向,以建设"一流学科"为基础推动"一流大学"的发展,是当前"双一流"建设的重要内容,而对于工科类院校来说"一流学科"建设重在本科毕业设计
地方自治历来被认为是资本主义国家政治制度的组成部分。实际上如同市场经济,它也属于管理的形式和手段,资本主义社会和社会主义社会都可以用。马克思主义经典作家有明确肯定