磁性蒙脱石复合材料制备及其在废水处理中的应用研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sep
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
本文综述了重金属离子废水的处理方法,铁氧体材料的研究开发现状,并详细介绍了磁性微孔矿物复合材料在国内外应用研究(如废水处理、制备靶向药物、制备复合光催化材料等)方面的现状,并提出了目前存在的问题。
   研究了共沉淀法制备纳米Fe3O4的工艺条件:以氯化铁、硫酸亚铁为原料配置Fe3+与Fe2+摩尔比为4∶3的水溶液,倒入氢氧化钠溶液中,调节pH值为12,于60℃下搅拌反应1.5h,于80℃晶化1.5h。通过XRD、SEM、TEM、VSM分析表明,产物主要为Fe3O4,其粒度为10~20nm,磁饱和强度为56.337A.m2/kg,剩磁为1.195A.m2/kg,磁矫顽力为15063A.m-1。
   采用分步复合工艺制备磁性蒙脱石,通过XRD、TEM、EDS、VSM分析表明Fe3O4粒子均匀地附着于蒙脱石颗粒表面,磁性蒙脱石仍表现良好的磁性,其磁饱和强度与其Fe3O4载量成正比。
   将磁性蒙脱石用于含Cu2+、Zn2+、Cd2+的重金属离子模拟废水处理的实验研究表明,磁性蒙脱石对废水中重金属离子起吸附作用的主要为其中的蒙脱石矿物,重金属离子的浓度一定时,其吸附量随时间增长逐渐增大,在3h趋于饱和,对三种重金属离子的单位吸附量关系为Cu2+>Zn2+>Cd2+;废水中磁性蒙脱石的添加量与对重金属离子的去除率成正比,与其单位质量吸附量成反比;废水中重金属离子浓度增大会减少离子的去除率,但会增加磁性膨润土单位质量吸附量;磁性膨润土于弱酸性溶液中单位吸附量有较大提高,当pH值小于4时,其单位吸附量开始下降。
   将磁性蒙脱石用于废水处理后的磁分离回收实验研究表明,Fe3O4载量为10%的样品,其磁分离回收率仅有39.3%,载量为25%的样品,其磁分离回收率只有49.2%;将蒙脱石用KH550硅烷偶联剂改性后,再与Fe3O4粒子复合制成的磁性蒙脱石,Fe3O4载量为10%样品,其磁分离回收率为85%,Fe3O4载量为25%的样品,回收率为90.09%,即用硅烷偶联剂改性后的磁性蒙脱石,其磁分离回收率得到大大提高。
其他文献
工程建设的进步不仅体现在建筑技术的提升上,其建筑材料也发生着巨大的改变。虽然建筑技术的发展紧跟时代的发展,但随着科技的进步,建筑材料必须跟上技术的发展。柱作为工程建筑的支撑结构,如果在能够控制成本的情况下,尽可能的去选择高强度材料并合理利用,对建筑结构具有较为重要的意义。因此本文主要针对柱结构进行优化设计,并对所设计试件进行力学性能分析,研究其受压承载能力以及运用新型材料与普通建筑材料相结合的合理
学位
在岩土工程中,对于非饱和土水力特性的描述主要基于两个本构关系:土水保持曲线与相对渗透系数曲线。而在大部分非饱和土水力特性的分析模型中,土水特征曲线与渗透系数曲线的建模通常是基于土壤孔隙尺度的毛细管作用和流体的粘性流动。然而由于土壤孔隙空间的复杂性及其水力行为的多变性,对于这两个本构关系的精确建模仍存在巨大挑战。本文以非饱和土为主要研究对象,以水力荷载下土壤的细观物理行为为基础,紧密围绕土壤孔隙结构
学位
基于超高效液相色谱联用高分辨质谱(UPLC-HRMS)的非靶向代谢轮廓分析技术在许多学科领域中取得广泛应用。随着灵敏度、色谱分离度和质谱测量精度的不断提高,研究人员能够采集越来越丰富的化合物信息。然而在复杂样品的分析中,如何进行数据中化合物的精准解析成为了非靶向代谢组学的瓶颈。  本论文旨在开发新的UPLC-HRMS数据解析方案,拟解决目前数据解析中存在的假阳性和假阴性问题以及Profile模式数
学位
锌和铜是重要的有色金属,属于不可再生资源。目前,锌、铜资源严重枯竭,发展一种简单、高效的萃取分离方法从废弃合金中回收有价金属锌和铜是解决资源短缺问题的重要途径之一。本论文综述了锌、铜萃取方法的发展现状,归纳了现有萃取方法的优缺点。本文采用P507(2-乙基己基磷酸单(2-乙基己基)酯)为萃取剂,旨在建立一种简单易行的萃取分离锌和铜的体系,为工业化高效分离锌和铜奠定坚实的理论基础。  (1)首先,优
学位
随着医药行业的极速发展,所排放的制药工业废水因其成分繁杂,难降解污染物浓度高及生物降解性差而成为必须要处理的一项。芬顿/类芬顿技术作为高级氧化技术的一种,因其可释放多种活性氧物种ROS而具有优异的催化性能被广泛研究。而光催化技术也因对有机物的高效处理成为极具前景的手段。因此两者相结合将极大提高工业废水处理效率。  本文旨在设计制备可产生活性氧物种(?OH和?SO4-为主)的类芬顿光催化剂,结合性能
由于受农业施肥,工业污染等问题的影响,我国大多数河流湖泊等自然水体中都存在着不同程度的磷污染问题,水体中过量的磷会造成水体富营养化,恶化水质,破坏水生生态系统。吸附法因其操作简单,成本低廉而受到人们的广泛关注,而吸附剂的设计与选择在吸附除磷中起决定性作用。本文以水体中的正磷酸盐为研究对象,首先设计合成了新型钴基吸附剂并研究其对水体中磷酸盐的去除性能,探索出优异性磷酸盐吸附剂的设计原理;为了进一步降
在全球温室效应日益严重的背景下,二氧化碳减排与资源化利用受到广泛关注。在催化剂作用下,二氧化碳与环氧化物生成环状碳酸酯的环加成反应可以实现二氧化碳有效利用,是一种高效的二氧化碳减排与资源化手段。因此,构建高效稳定的催化剂,是实现这一策略工业化的关键。现有的部分多相催化剂虽然解决了催化产物分离的问题,但仍存在合成条件苛刻、催化活性位点不足等问题。本论文针对这些问题,通过对具备一定催化活性的材料进行简
烯烃的双官能团化反应作为一类重要的有机化学反应,其不仅可以经济有效的一步合成多位点反应产物,而且可以将起始原料转化为多种含有生物活性或药物活性的化学中间体,同时还为构建化学结构的多样性提供了更有效的方法,因此,发展新的烯烃的双官能团化反应方法十分重要。1,3-共轭二烯的双官能团化反应因具有多个反应位点,可以得到不同双键的官能团化产物,由于所得到的双官能团化产物还存在一个不饱和烯烃双键,其作为一个活
随着人类社会的快速发展,人类赖以生存的环境面临着能源短缺和污染的威胁。因此,开发清洁能源以及治理环境污染物已刻不容缓。电化学方法具有灵敏度高、选择性强等优点,可以用于检测水中痕量的污染物;光催化可以利用廉价的太阳光产生清洁能源氢。这两种方法在处理能源和环境污染物方面具有独特的优势。研究和开发新型高效的电催化、光催化材料具有重要意义。类石墨相碳化氮(g-C3N4)由于具有非金属性、导电性、独特的带隙
交内酯(estolides)是一种以植物油或脂肪酸为原料合成的生物油,在多种领域尤其是生物基润滑油领域有着重要的应用,具有出色的生物降解性,可持续性,优良的低温流动特性等优点。脂肪酸交内酯作为交内酯的一种,其结构特性较易于控制,如碳链长度,碳支链以及聚合度等,因此脂肪酸交内酯具有较大的合成与应用价值。本论文使用了一系列原料对不同的脂肪酸交内酯进行合成,并对其化学性质以及物理性能进行测定与分析,对其