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氢氧化镁改性硅藻土吸附染料特性研究

作　者: 李静
导　师: 郭效军
学　校: 西北师范大学
专　业: 工业催化
关键词: 硅藻土 染料 吸附 动力学 热力学
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文根据天然硅藻土矿物可有效改造的结构特征，通过活化、引入第二组分对天然硅藻土进行改性，研究其对染料溶液的脱色效果。主要研究成果如下：1.考察硅藻土热活化条件后，以MgCl2、NaOH及活化硅藻土为起始原料，采用固相研磨法获得氢氧化镁改性硅藻土。利用XRD、SEM、液氮吸附脱附法及EDX等手段对改性前后的硅藻土进行表征。2.用制得的改性硅藻土做吸附剂，以紫外吸收为检测手段研究了其对酸性品红，活性元红和阳离子染料亚甲基蓝的吸附行为。考察了吸附剂用量、吸附时间、吸附温度、pH和NaCl浓度对吸附脱色率的影响。结果表明：对于30mg/L的酸性品红溶液，当改性硅藻土投加量为6g/L，吸附时间为1h，溶液pH为6.0，吸附温度为25℃，NaCl浓度为1.2mol/L时，脱色率可达95%。对于活性元红溶液，当改性硅藻土投加量为4g/L，吸附时间为1h，溶液pH为6.0，吸附温度为35℃，NaCl浓度为4mol/L时，脱色率可达97%。3.用Langmuir、Freundlieh等温线模型对改性硅藻土吸附剂吸附染料吸附的实验数据进行拟合。结果显示，对于酸性品红溶液，硅藻土基吸附剂对染料的吸附等温线更符合Freundlich等温线模型；对于活性元红溶液，改性硅藻土吸附剂对染料的吸附等温线更符合Langmuir等温线模型。吸附过程是一个放热的物理吸附过程。4.研究了改性硅藻土的染料吸附动力学模型。结果显示，对染料的吸附过程更符合二级动力学模型。影响吸附速率的因素有两个，可能是染料的浓度和吸附剂性能，或是染料浓度的平方。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-22
  1.1 引言  8-9
  1.2 文献综述  9-20
    1.2.1 染料及其分类  9-10
    1.2.2 染料废水的处理方法  10-11
    1.2.3 吸附及吸附剂  11-14
    1.2.4 硅藻土的性质  14-16
    1.2.5 硅藻土的吸附性质及其作为吸附剂的应用研究  16-19
    1.2.6 硅藻土的其他应用  19-20
  1.3 课题研究主要内容  20-22
第二章 改性硅藻土的制备与表征  22-29
  2.1 前言  22
  2.2 实验试剂和仪器  22
    2.2.1 实验试剂  22
    2.2.2 仪器和设备  22
  2.3 试验方法  22-23
    2.3.1 硅藻土的改性  22-23
    2.3.2 改性硅藻土的表征  23
  2.4 结果与讨论  23-27
    2.4.1 焙烧对硅藻土性能的影响  23-25
    2.4.2 XRD 分析  25-26
    2.4.3 SEM 分析  26-27
    2.4.4 比表面积测定  27
    2.4.5 EDX 分析  27
  2.5 小结  27-29
第三章 改性硅藻土对染料吸附性能研究  29-39
  3.1 前言  29
  3.2 实验部分  29-31
    3.2.1 主要试剂与仪器  29
    3.2.2 实验方法  29-31
  3.3 结果与讨论  31-37
    3.3.1 改性硅藻土与天然硅藻土以及氢氧化镁对染料吸附效果比较  32-33
    3.3.2 不同吸附材料对染料溶液的吸附效果  33
    3.3.3 吸附剂投加量的影响  33-34
    3.3.4 温度对脱色率的影响  34-35
    3.3.5 吸附时间对脱色率的影响  35
    3.3.6 pH 值对脱色率的影响  35-36
    3.3.7 盐对脱色率的影响  36-37
    3.3.8 湿法改性与干法改性比较  37
  3.4 小结  37-39
第四章 改性硅藻土吸附剂吸附模型与机理研究  39-50
  4.1 引言  39-42
    4.1.1 吸附热力学  39-41
    4.1.2 吸附动力学  41-42
  4.2 实验部分  42-43
    4.2.1 实验材料与试剂  42-43
    4.2.2 试验方法  43
  4.3 结果与讨论  43-49
    4.3.1 吸附等温线  43-44
    4.3.2 吸附等温线模型研究  44-46
    4.3.3 吸附热力学参数的测定  46-47
    4.3.4 吸附动力学  47-49
  4.4 小结  49-50
第五章 结论与展望  50-52
参考文献  52-60
攻读硕士学位期间完成的学术论文  60-61
致谢  61

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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