重金属离子的吸附性材料

摘要:许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬，铜，铅，锌，镍等重金属离子这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子，这些重金属离子必须要从水中去除这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响含有CO32-的碳羟磷灰石碳羟磷灰石比纯羟基磷灰石HAP在室温下能更好地固化水溶性重金属离子Pb2+、Cd2+、Hg2+等在前人研究的基础上，为降低污水处理的成本，本文以废弃的鸡蛋壳为原料，尿素为添加剂，采用掺杂技术，合成新型的碳羟磷灰石吸附剂，用以处理含重金属离子废水最佳的制备条件是将经过预处理的鸡蛋壳磨成粉末，过30目筛，按摩尔质量比为11的比例加入到H3PO4溶液中并控制pH值在1～3，在30~40℃反应2～3h，过滤去除不溶物，按照11的比例添加尿素和CaOH2粉末，用NaOH调节pH值在9～12，在50~60℃条件下热处理24h，反应产物经冷却后，用1％的NH4Cl洗涤至中性，在60℃下干燥并粉碎得到碳羟磷灰石粉末利用扫描电镜和能谱仪对产物进行了观察、分析本研究中对碳羟磷灰石吸附重金属分为两个部分，包括碳羟磷灰石对单种重金属的吸附和碳羟磷灰石对重金属的同时吸附，分别考察单种金属离子和混合溶液的重金属离子浓度、pH值、时间、吸附温度对吸附效果的影响绘制了吸附等温线，对吸附过程的动力学和热力学进行了研究，然后又对吸附了重金属离子的产品进行了观察、分析最后对吸附了Zn2+的碳羟磷灰石分别用0.2molL的NaCl、0.2molL的NaNO3、pH=3.93的HAC、pH=4.93的HAC、0.05molL的CaCl2和0.1molL的CaCl2和超声波进行解吸研究结果表明碳羟磷灰石对Cd2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+具有较强的吸附效果用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cd2+废水，在Cd2+初始浓度为80mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93％左右碳羟磷灰石对Cd2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式用2.5gL的碳羟磷灰石处理Cu2+废水，在Cu2+初始浓度为60mgL、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下，去除率为93.17％碳羟磷灰石对Cu2+的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir 两种模式用2.5gL的CHAP处理Zn2+废水，在Zn2+初始浓度为100mgL、温度为40℃左右、pH值为6~7、作用时间45min的条件下，去除率为98.67％CHAP对Zn2+的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich两种模式CHAP对重金属离子的吸附在低pH条件下主要是离子交换吸附和表面吸附，在高pH条件下易形成氢氧化物沉淀碳羟磷灰石对Zn2+的热力学研究表明，碳羟磷灰石吸附Zn2+的过程是吸热过程共存离子吸附研究表明四种重金属离子共存时使得每种重金属离子的吸附容量均降低，因为共存的金属离子对结合位点相互竞争结合解吸实验表明各种解吸剂对Zn2+的解吸能力有限，这表明碳羟磷灰石对重金属离子有较好的亲和力在对吸附了重金属离子的碳羟磷灰石进行观察发现，吸附了重金属的样品表明有针尖状结构

标题:工业废水重金属离子吸附剂碳羟磷灰石吸附性能

桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学

摘要:本论文以我国常见的生物废料桔子皮作为原料，利用其中的有效成分，如纤维素等，采用不同类型的碱NaOH、NH<,4>OH、CaOH<,2>、无机酸H<,3>PO<,4>和有机酸C<,6>H<,6>O<,7>·H<,2>O、H<,2>C<,2>O<,4>对桔子皮进行化学改性，分别得到9种类型的吸附剂，将它们用于吸附有毒有害的重金属离子如CdⅡ、NiⅡ、CoⅡ和ZnⅡ在实验中，研究了不同浓度、不同温度等条件对所制备的吸附剂的吸附特性的影响，探讨了吸附反应机理，考察了溶液酸度、吸附动力学、最大吸附量、固液比、解吸附等因素对金属离子吸附平衡的影响，从中寻找出最佳的吸附条件，使我们对桔子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附性能有了较充分的认识，并得出以下结论1．在制备吸附剂过程中，温度、浓度对吸附剂的性质有很大的影响随着制备吸附剂温度的升高，吸附剂对金属离子的吸附量增大但超过80℃，吸附量下降，最佳的制备温度是80℃不同浓度的柠檬酸修饰的吸附剂对Cd<'2+>的吸附量不同，且不是柠檬酸的浓度越高吸附量就越大，此现象可用酸碱位点和零点荷PZC做出很好的解释2．对金属离子的吸附大小顺序为Zn<'2+>，0.6SCA<,80>＞SNa＞0.6SOA<,80>＞0.6SPA<,80>＞Sam＞SCa＞OPCd<'2+>，0.6SOA<,80>＞0.6SCA<,80>＞0.6SPA<,80>＞SNa＞Sam＞SCa＞CA2＞PA2＞OPCo<'2+>和Ni<'2+>，0.6SPA<,80>＞0.6SCA<,80>＞0.6SOA<,80>＞SNa＞SAm＞SCa＞OP 3．不同吸附模型的对比显示，对于所有的金属离子吸附数据适合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型，Cd Ⅱ、NiⅡ、CoⅡ和ZnⅡ的最大吸附量分别是1.13、1.28、1.23和1.21 moll

4．0.6SOA<,80>吸附CdⅡ的最佳固液比为4.3 g1<'-1>，0.6SPA<,80>吸附Zn Ⅱ、CoⅡ和NiⅡ的最佳固液比分别为3.6、3.0和3.0 gl 5．在解吸附实验中，用浓度为0.05和0.15moll的HCl溶液洗涤ZnⅡ和CdⅡ负载的0.6SCA<,80>，得到的最大解吸附率分别是87.23％和93.72％用0.10 moll的HCl溶液洗涤CoⅡ和NiⅡ负载的0.6SPA<,80>，得到的最大解吸附率分别是81.06％和80.11％6．所有的吸附剂对金属离子的吸附反应平衡都可在180分钟内建立，其动力学数据符合Lagergren动力学一次反应方程

标题:桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学

专业:无机化学

学位:硕士

单位:东北师范大学@

关键词:桔子皮纤维素化学改性生物吸附剂制备方法重金属吸附吸附动力学论文时间:2007