新型功能型材料的制备及其深度处理含氰废水的研究

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含氰废水是一种剧毒废水物质,如果直接排放,就会对环境和人类带来直接的巨大的伤害。针对这一现象,本文通过制备两种材料来处理含氰废水,使之达到排放标准。一种是通过磷酸的化学活化法,在573.15K-873.15K下焙烧,从而来改性花生壳使之成为具有吸附功能的材料,来吸附处理含氰废水。改性花生壳材料通过微粒学ASAP-20、扫描电镜和能谱来表征分析材料。通过在不同pH,材料用量、时间和温度条件来研究改性花生壳吸附型材料吸附处理含氰废水的影响因素。用TheLangmuir模型和Freundlich模型来研究,在不同温度下改性壳吸附铜和氰根的吸附等温线,根据不同的等温线去估算其热力学数据。热力学数据表明改性花生壳吸附型材料吸附含氰废水中的铜和氰根的过程是自发的吸热过程。用准一级反应动力学方程,准二级反应动力学方程和假二级反应动力学方程来研究改性花生壳吸附材料的动力学,结果表明改性花生壳吸附铜的过程符合,准二级反应动力学方程,而吸附氰根的过程符合准一级反应动力学方程。为了进一步处理含氰废水,本文进行了第二种方法。另一种是采取两步法制取二氧化硅/二氧化钛复合催化吸附材料,两步法制备这种新型催化吸附材料是以乙醇作为有机溶剂,硅酸钠提供硅源,钛酸丁酯作为钛源,采用凝胶溶胶法经过两步反应,陈化,干燥,高温煅烧得到最终样品。该样品经过SEM,EDS, XRD,红外和热重来表征,通过micromeritics ASAP2020的测试,证明该材料具很高的比表面和丰富的孔容。该材料应用于黄金企业含氰废水的处理上,发现其具有较强的吸附能力和催化分离能力,既能吸附铜氰络离子和氰根还能将氰根氧化分解。通过准一级反应动力学方程,准二级反应动力学方程和假二级反应动力学方程来研究二氧化硅/二氧化钛复合催化吸附材料吸附铜的动力学,采用一阶模型来研究二氧化硅/二氧化钛复合催化吸附材料催化分解氰根的动力学。催化机理也得到了进一步得到研究。第一种方法主要是吸附含氰废水中的有害的离子,是把离子从溶液里转移到了吸附质上,而第二种方法是用二氧化硅/二氧化钛复合催化吸附材料吸附含氰废水中的金属铜,作为回收用,而有害物质氰根则被分解成无毒的物质排放掉,做到了彻底的根除。
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