学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

改性粘土的制备及其对重金属离子的吸附性能研究

作　者: 柳宏伟
导　师: 常玥
学　校: 西北师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 蒙脱土坡缕石改性吸附动力学模型等温吸附方程吸附机理
分类号: O647.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 156次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着无机功能材料科学的不断发展,人们对经改性处理的无机功能材料的需求大幅增加。由于粘土储量丰富、价格低廉、物理化学性质稳定等优点,将粘土经过不同的方法改性制备不同性能的功能材料引起了人们的广泛关注。经有机改性之后,粘土的表面可以引入不同的有机官能团,这些功能基团能和金属离子形成稳定的金属络合物,提高了粘土对金属离子的吸附能力,使粘土得到了广泛的应用。本论文在综述蒙脱土和坡缕石的性质、改性方法及应用基础上,主要做了以下工作:1、制备了蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料,分别用FT-IR、XRD、TG和SEM对其结构进行了表征,考察了该复合材料对Cr⁶⁺的吸附能力。重点研究了溶液的pH值、吸附剂用量、振荡时间和温度对材料吸附量的影响,实验结果表明:吸附剂用量为20 mg,温度313 K,pH等于1时,最大吸附量可达53.13 mg g^-1。该等温吸附过程可以用Langmuir方程进行较好拟合,并且动力学研究表明Cr⁶⁺在蒙脱土/聚丙烯硫脲复合材料上的吸附机理符合二级动力学。2、以坡缕石为原料,经氨丙基三乙氧基硅烷改性后,再由环氧氯丙烷和硫脲修饰,制备了有机改性的吸附剂,分别用FT-IR、SEM、TG和EA对吸附剂进行了表征。研究了溶液的pH值、振荡时间和温度对Cr⁶⁺吸附量的影响,实验结果表明:在吸附剂的用量为10 mg,温度303 K,pH等于3,振荡时间为90 min时,最大吸附量可达74.63 mg g^-1。吸附过程经动力学方程和等温吸附方程拟合,结果显示该吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir方程;吸附热力学研究结果表明该吸附过程是自发进行的。3、羟基化的坡缕石经亚硫酰氯改性后,再与N-甲基咪唑反应,制备了N-甲基咪唑改性的坡缕石,分别用FT-IR、SEM和TG/DTG对其结构进行了表征。研究了吸附剂用量、溶液的pH值、振荡时间、离子强度和温度对Pb²⁺吸附量的影响。实验结果表明,在283 K,吸附剂的用量为10 mg,pH值等于5时,该吸附剂对Pb²⁺的最大吸附量为714.29 mg g^-1。动力学实验表明,吸附过程符合准二级动力学模型;等温吸附模型拟合结果显示,Langmuir吸附模型有较高的线性拟合常数说明吸附过程是单层吸附。4、羟基化的坡缕石经亚硫酰氯改性后,与2-氨基噻唑反应,制备了2-氨基噻唑改性的坡缕石,分别用EA、SEM和XRD对该吸附剂进行了表征。考察了溶液的pH值、振荡时间和温度对Pb²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺和Mn²⁺吸附量的影响,同时研究了该吸附剂对上述四种金属离子的吸附选择性。实验结果表明:Pb²⁺、Cu²⁺和Mn²⁺的等温吸附过程可用Langmuir模型拟合,而Cd²⁺的等温吸附过程则用Freundlich模型拟合;在pH=5的条件下,改性吸附剂对Pb²⁺的选择性吸附比较高。

改性粘土的制备及其对重金属离子的吸附性能研究

内容摘要

全文目录

相似论文