介孔分子筛的表面修饰及其对重金属离子的吸附性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxg520
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
近年来,随着我国各类工业的迅猛发展,工业废水的排放量也呈现剧增趋势,使得水体污染态势严重,废水治理任务紧迫。重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。急需大力加强科研与实践,推进重金属废水治理技术的发展。世界上对重金属废水的处理方法主要有离子交换法、共沉淀法、膜处理法、反渗透法和吸附法等。其中,吸附法是处理重金属废水的最常用方法,其去除重金属离子的效果主要取决于吸附剂的性能。其中,分子筛是一种新型、具有高度吸附选择性的吸附剂,它能根据分子大小和构型进行选择性的吸附且对不饱和分子、极性分子和易极化分子具有较强的吸附作用。目前,分子筛吸附工艺已经广泛应用于化工、天然气、石油化工、环境保护和冶金等工业部门。MCM-41中孔分子筛是20世纪九十年代初期美国Mobil公司开发的一种新型中孔材料,具有一维、六方的规则孔道结构、很大的比表面积等特点,因此,具有其它吸附剂无法比拟的优越性,工业化前景光明。MCM-41表面含有的自由硅羟基-Si(OH)3和=Si(OH)2可与硅烷偶联剂反应,从而将烷基、氨基、硫羟基等官能团引入介孔,而且这些活性基团可以进一步衍生引入其他的功能基团,从而开发出新有机-无机功能材料。本论文以采用水热晶化法,以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,合成了介孔分子筛MCM-41和BMS-3,合成的样品经SEM、N2吸附-脱附等温线、比表面积及孔径分析、FT-IR等表征方法进行了结构与性质表征,结果证明,MCM-41比BMS-3具有更大的比表面积和更均匀的孔结构,因此,我们选择MCM-41作为后续功能化的前驱物。然后,通过后嫁接处理法,利用MCM-41表面的活泼的-OH基团,将有机官能团-(CH23N(CH2COOH)2修饰到了介孔分子筛的表面,并将修饰前后的样品用接触角、比表面积及孔径测试、FT-IR、TGA、元素分析等方法表征方法进行结构和性质表征,结果证明有机功能基团已经成功的修饰到介孔分子筛的表面,而且有机基团的存在并没有改变基质特有的结构。随后,本论文研究了功能化的介孔分子筛MCM-41对废水中Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附性能,考察了pH值、温度、吸附时间和初始浓度对吸附剂吸附性能的影响,探讨了介孔吸附剂对Cu2+和Pb2+的吸附热力学和动力学特性。研究表明:介孔吸附剂在投加量2 g/L,转速为120 rpm的条件下,吸附50mg/L Cu2+的最佳pH值为5.0,吸附50 mg/L Pb2+的最佳pH值为6.0;平衡吸附时间均为40 min;吸附剂对Cu2+的等温吸附曲线符合经典的Langmuir模型和理论的Freundlich模型,理论最大吸附量为38.46 mg/g;吸附剂对Pb2+的等温吸附曲线只符合Langmuir模型,理论最大吸附量为40.82 mg/g。吸附动力学研究表明,介孔吸附剂对Cu2+和Pb2+的吸附过程符合准二级动力学方程。
其他文献
2010年7月1日上午8时许,随着在上海虹桥枢纽和南京火车站“和谐号”动车组同时相向发车,沪宁城际高速铁路正式投入运营。堪称目前我国乃至世界上标准最高、里程最长、速度最
猪场废水属高浓度有机废水,BOD5/COD大于0.4,废水中N、P等营养充足,是适宜进行生化处理的有机废水。本论文以抚州东乡某10000头猪场废水处理工程为研究对象,提出了预沉淀+调
<正>笔者所说的"琉璃釉陶器",就是今天人们津津乐道的"汉绿釉"和"唐三彩"等低温铅釉产品。我国琉璃釉陶器的产生,并不像大多数史学家所说的是由中国人自己发明的,而是自汉朝
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)来源广泛,危害人类健康,是主要的大气污染物之一。与传统治理技术相比,低温等离子体催化技术具有投资少、效率高、能耗低、操
以六水氯化镁和氨水为原料,在无模板剂存在条件下利用水热法合成出了具有规则形状的氢氧化镁六方片层及其组合玫瑰花球纳米结构,并分析了镁离子浓度、反应温度、反应时间、表
简要介绍了熔融纺丝法生产氨纶的优点,着重介绍了国内外氨纶熔融纺丝生产工艺以及熔纺氨纶结构与性能关系方面的研究动态,并对如何改善熔纺氨纶的力学性能提出了几点设想。
调解人角色的选择直接影响刑事和解模式。我国法学理论界强调由社区等民间组织承担刑事和解调解人,检察实践中却出现检察官直接调解、委托人民调解员调解和当事人自行和解等
刑事诉讼活动中对犯罪构成诸要素进行"事实清楚,证据确实充分"的证明极其困难。刑事法学界主张的推定试图解决上述问题,但仍有待深入探讨。法律推定彰显某种刑事价值,通过变
目的探讨500例剖宫产后疤痕子宫再次妊娠分娩方式的临床效果。方法选取我院2017年3月~2018年3月剖宫产术后疤痕子宫再次妊娠孕妇资料500例,然后使用回顾性分析方法对这些孕妇
期刊