磁性粉煤灰纳米材料的制备及对于水溶液中Cr3+,Cu2+,Ni2+的吸附脱除
重金属离子对水体污染已引起越来越广泛关注。吸附法脱除水中重金属离子，具有脱除效率高、使用成本低、操作易行等优势。本文采用粉煤灰与磁性四氧化三铁复合的方法制备吸附材料，既可实现粉煤灰的废物利用，又能治理水环境污染，具有显著的经济价值与社会效益，应用前景明朗。论文主要研究内容包括: (1)合成了NaOH碱改性MNFFA-OH和HCl溶液改性MNFFA-H磁性粉煤灰纳米材料，通过大量实验研究，筛选出影响MNFFA-OH和MNFFA-H合成的条件，如:碱、酸液浓度、固液比、合成时间、合成温度等。确定了最佳参数配比:即MNFFA-OH的最佳合成条件为1 mol/LNaOH碱改性，S/L为1∶20，合成时间t=2h，烘焙温度T=80℃时，吸附良好，获得的材料对Cu2+吸附效率可达99.95％。MNFFA-H的最佳合成条件为0.5 mol/L HCl改性，S/L为1∶15，合成时间2h，烘焙温度100℃时，吸附良好，获得的材料对Cu2+吸附效率可达74.65％。 (2)为了系统研究重金属离子吸附，需要首先筛选出最优吸附剂，因此使用两种材料分别对Cu2+，Cr3+，Ni2+吸附效率进行研究，结果表明:相比较MNFFA-H1∶15，MNFFA-OH1∶20具备更优良的吸附性能。对筛选出的优良吸附剂进行特性表征，一方面研究其比表面和孔径大小，另一方面验证合成材料是否具有磁性。 (3)研究了MNFFA-OH1∶20对重金属离子的工艺吸附条件，考察了投入剂量，吸附时间，吸附温度，溶液初始pH的影响;接着研究了MNFFA-OH1∶20对重金属离子吸附动力学及吸附模型，验证了Cr3+，Cu2+，Ni2+三种离子均符合拟二阶动力学与Langmuir模型。最后研究吸附剂的脱附与再生，经过5个循环吸附-脱附后，Cu2+，Cr3+和Ni2+的吸附效率分别从99.98％逐渐降至97.85％，99.90％至96.34％，39.95％至21.64％。证明MNFFA-OH1∶20具有良好的吸附稳定性。
磁性粉煤灰纳米材料;制备工艺;水污染;重金属吸附
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
密建国
2017
中文
TQ424
101
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）