有机改性海泡石对阳离子染料与重金属的吸附试验研究
发布时间：2024-02-15 03:12
重金属和染料是废水中公认的两类难处理物质。海泡石具有经济、高效的特点，因此广泛应用于各类废水的处理中。本课题利用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对天然海泡石进行有机改性，获得一种具有高吸附性能的吸附材料并将其运用于结晶紫、Pb（Ⅱ）以及Cd（Ⅱ）的废水处理。 改性后的海泡石对结晶紫的饱和吸附量为130.30mg/g，可作为一种经济的吸附剂。在静态吸附试验研究中，当溶液pH值为9，转速为200rad/min，投加2g/L吸附剂于25℃下反应6h时，有机改性海泡石对初始浓度在50mg/L-400mg/L之间的结晶紫都有很好的吸附效果。热力学拟合结果符合Langmiur吸附等温模型，吸附是单分子层吸附；动力学结果符合准二级动力学；活化能为13.0580kJ/mol·K，处于化学吸附范围。采用0.2mol/L的盐酸再生4h后脱色率达60.61%。吉布斯自由能△G＜0，熵变△S＞0，△H=＞0，有机改性海泡石吸附结晶紫是一个自发吸热过程。 通过比表面积测定分析仪确定改性后的海泡石比表面积从48.58m2/g减小至30.14m2/g，结合SEM结果，有机改性海泡石表面团聚体减少，表面覆盖一层膜，FT-...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 印染废水
1.2.1 印染废水中的染料
1.2.1.1 结晶紫的基本性质与毒理特性
1.2.1.2 结晶紫的废水控制处理方法
1.2.2 印染废水中的重金属
1.2.2.1 铅的基本性质及毒理特性
1.2.2.2 镉的基本性质及毒理特性
1.2.2.3 含铅、镉重金属的废水处理控制方法
1.3 海泡石
1.3.1 海泡石
1.3.2 海泡石的应用研究
1.3.3 海泡石的改性研究
1.4 吸附理论概述
1.4.1 吸附种类
1.4.2 吸附动力学模型
1.4.3 吸附等温线模型
1.5 本课题的提出与研究内容
1.5.1 课题的提出
1.5.2 课题主要研究内容
第2章 试验材料与方法
2.1 试验试剂与仪器设备
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验仪器设备
2.2 改性海泡石的制备
2.2.1 十二烷基苯磺酸钠
2.2.2 阳离子交换量的测定
2.2.3 有机改性海泡石的制备
2.2.3.1 有机改性海泡石（SDBS-Na-海泡石）的制备
2.4 静态吸附试验方法
2.4.1 结晶紫静态试验方法
2.4.2 再生试验方法
2.4.3 混合溶液的吸附研究
2.4.3.1 Pb(II)的测定
2.4.3.2 Cd(II)的测定
2.5 提纯后海泡石与改性后海泡石的表征
2.5.1 电镜扫描（SEM）分析
2.5.2 比表面积（BET）分析
2.5.3 傅里叶红外光谱（FT-IR）分析
2.5.4 X 射线衍射（XRD）分析
2.5.5 X-射线光电子能（XPS）分析
2.5.6 等电点分析
第3章 结晶紫吸附的静态试验研究
3.1 有机海泡石对结晶紫静态吸附试验
3.1.1 pH 值对吸附效果的影响
3.1.2 初始浓度对吸附效果的影响
3.1.3 吸附剂投加量的影响
3.1.4 吸附时间的影响
3.2 吸附结晶紫的动力学研究
3.2.1 吸附动力学模拟
3.2.2 吸附动力学参数
3.3 吸附结晶紫的热力学研究
3.3.1 吸附等温线
3.3.2 吸附等温线拟合
3.3.3 吸附热力学参数
3.4 不同吸附剂效果对比
3.5 吸附剂再生试验
3.5.1 再生液浓度对有机改性海泡石的再生效果影响
3.5.2 再生液时间对有机改性海泡石的再生效果影响
3.5.3 再生次数对有机改性海泡石的再生效果影响
3.6 材料表征分析
3.6.1 电镜扫描（SEM）分析
3.6.2 比表面积（BET）分析
3.6.3 傅里叶红外光谱（FT-IR）分析
3.6.4 X 射线衍射（XRD）分析
3.6.5 等电点分析
3.6.6 X-射线光电子能分析（XPS）
3.7 吸附机理探讨
3.7.1 机理初步分析
3.7.2 机理验证
3.8 本章小结
第4章 阳离子染料与重金属混合溶液的吸附试验研究
4.1 有机改性海泡石静态吸附阳离子染料与金属混合溶液
4.1.1 pH 值的影响
4.1.2 吸附剂投加量的影响
4.2 阳离子染料金属混合溶液的动力学研究
4.2.1 单组份和混合溶液的吸附 qt-t 曲线
4.2.2 吸附动力学模拟
4.3 有机改性海泡石吸附阳离子染料与金属混合溶液热力学研究
4.3.1 单组分和混合溶液的吸附等温线
4.3.2 单组份和混合溶液的吸附等温线模型
4.4 本章小结
结论与建议
结论
课题的创新点
建议
参考文献
致谢
本文编号：3899102
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 印染废水
1.2.1 印染废水中的染料
1.2.1.1 结晶紫的基本性质与毒理特性
1.2.1.2 结晶紫的废水控制处理方法
1.2.2 印染废水中的重金属
1.2.2.1 铅的基本性质及毒理特性
1.2.2.2 镉的基本性质及毒理特性
1.2.2.3 含铅、镉重金属的废水处理控制方法
1.3 海泡石
1.3.1 海泡石
1.3.2 海泡石的应用研究
1.3.3 海泡石的改性研究
1.4 吸附理论概述
1.4.1 吸附种类
1.4.2 吸附动力学模型
1.4.3 吸附等温线模型
1.5 本课题的提出与研究内容
1.5.1 课题的提出
1.5.2 课题主要研究内容
第2章 试验材料与方法
2.1 试验试剂与仪器设备
2.1.1 试验试剂
2.1.2 试验仪器设备
2.2 改性海泡石的制备
2.2.1 十二烷基苯磺酸钠
2.2.2 阳离子交换量的测定
2.2.3 有机改性海泡石的制备
2.2.3.1 有机改性海泡石（SDBS-Na-海泡石）的制备
2.4 静态吸附试验方法
2.4.1 结晶紫静态试验方法
2.4.2 再生试验方法
2.4.3 混合溶液的吸附研究
2.4.3.1 Pb(II)的测定
2.4.3.2 Cd(II)的测定
2.5 提纯后海泡石与改性后海泡石的表征
2.5.1 电镜扫描（SEM）分析
2.5.2 比表面积（BET）分析
2.5.3 傅里叶红外光谱（FT-IR）分析
2.5.4 X 射线衍射（XRD）分析
2.5.5 X-射线光电子能（XPS）分析
2.5.6 等电点分析
第3章 结晶紫吸附的静态试验研究
3.1 有机海泡石对结晶紫静态吸附试验
3.1.1 pH 值对吸附效果的影响
3.1.2 初始浓度对吸附效果的影响
3.1.3 吸附剂投加量的影响
3.1.4 吸附时间的影响
3.2 吸附结晶紫的动力学研究
3.2.1 吸附动力学模拟
3.2.2 吸附动力学参数
3.3 吸附结晶紫的热力学研究
3.3.1 吸附等温线
3.3.2 吸附等温线拟合
3.3.3 吸附热力学参数
3.4 不同吸附剂效果对比
3.5 吸附剂再生试验
3.5.1 再生液浓度对有机改性海泡石的再生效果影响
3.5.2 再生液时间对有机改性海泡石的再生效果影响
3.5.3 再生次数对有机改性海泡石的再生效果影响
3.6 材料表征分析
3.6.1 电镜扫描（SEM）分析
3.6.2 比表面积（BET）分析
3.6.3 傅里叶红外光谱（FT-IR）分析
3.6.4 X 射线衍射（XRD）分析
3.6.5 等电点分析
3.6.6 X-射线光电子能分析（XPS）
3.7 吸附机理探讨
3.7.1 机理初步分析
3.7.2 机理验证
3.8 本章小结
第4章 阳离子染料与重金属混合溶液的吸附试验研究
4.1 有机改性海泡石静态吸附阳离子染料与金属混合溶液
4.1.1 pH 值的影响
4.1.2 吸附剂投加量的影响
4.2 阳离子染料金属混合溶液的动力学研究
4.2.1 单组份和混合溶液的吸附 qt-t 曲线
4.2.2 吸附动力学模拟
4.3 有机改性海泡石吸附阳离子染料与金属混合溶液热力学研究
4.3.1 单组分和混合溶液的吸附等温线
4.3.2 单组份和混合溶液的吸附等温线模型
4.4 本章小结
结论与建议
结论
课题的创新点
建议
参考文献
致谢
本文编号：3899102
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