有机分子插层镁铝类水滑石对水中污染物的脱除性能
杂环化合物和重金属对水体的污染危害十分严重，因此如何有效地脱除它们已成为重要研究目标。本文采用共沉淀法分别得到不同有机分子木质素磺酸根(LS)、1，5-萘二磺酸根(1，5-NDS)插层的镁铝类水滑石:LS-LDH、1，5-NDS-LDH，同时利用它们分别对水溶液中的杂环化合物吡啶和重金属铅离子(Pb2+)进行脱除性能研究。详细考察了溶液初始pH、脱除时间、溶液温度、插层类水滑石投入量、吡啶或Pb2+溶液初始浓度对脱除效果的影响，并且探索了相关脱除动力学和等温吸附模型，对脱除前后两种改性类水滑石的结构，溶液中吡啶、Pb2+浓度，利用XRD、FT-IR、HPLC、ICP等检测手段进行了探究，还探索了它们脱除污染物的机理。 类水滑石LS-LDH脱除溶液中吡啶:脱除溶液中吡啶的吸附平衡时间为27h，其溶液T=328K，初始pH=6条件时脱除效率最佳，在初始浓度为400mg L-1时LS-LDH对吡啶的脱除量可达400.8mgg-1，100mg L-1时对吡啶的脱除率为87.9％，LS-LDH类水滑石投入量在0.6g L-1-1.4g L-1下脱除效果最佳。脱除实验循环再生10次后，类水滑石LS-LDH仍保持较高的脱除效果。LS-LDH的脱除过程遵循准二级动力学和线性模型，说明其脱除过程以速率控制为主，并且是一种分区过程。 类水滑石1，5-NDS-LDH脱除溶液中铅离子(Pb2+):脱除溶液中的Pb2+在240min时间内达到平衡，脱除性能受pH和温度的影响较大。在溶液T=298K，初始pH=6，初始浓度为100mg L-1时，1，5-NDS-LDH对Pb2+的脱除量为101.6mg g-1，其最优的投入量为0.8gL-1至2.0g L-1，其脱除率接近于100％。改性类水滑石1，5-NDS-LDH遵循准二级动力学并且其过程以速率控制为主，还遵循Langmuir模型，其脱除是一个均相的体系和吸热过程。1，5-NDS-LDH对Pb2+的脱除是通过Pb2+与表面羟基和1，5-NDS的络和作用来实现的。
水体污染;水滑石;杂环化合物;重金属;脱除性能
北京化工大学
硕士
化学工程
雷晓东;王祖进
2017
中文
X52;X505
77
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）