改性沸石的制备及其对对硝基苯酚吸附效果的研究

摘要

沸石是一种环境友好型吸附材料，对沸石加以改性可以提高其对水中有机物污染物的吸附能力。本文研究了不同改性条件对沸石吸附对硝基苯酚的能力的影响，比较了不同改性沸石的吸附差异性，着重比较了酸改性和灼烧改性实施顺序不同对沸石吸附能力的影响，通过研究沸石改性前后的结构变化，探讨了不同改性沸石吸附有机污染物的有关机理，以期为更好的利用改性沸石进行水处理提供理论依据。同时，实验首次以用酸-热活化联合方法对沸石进行活化，再用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对活化沸石进行有机改性，探讨了CTMAB投加量、改性时间、pH值等制备条件对得到的有机沸石吸附对硝基苯酚的能力影响，初步找出了实际处理含有对硝基苯酚有机废水的应用条件，研究的主要结果如下：
　　 (1)与500℃灼烧相比，900℃灼烧对沸石吸附能力的提高更为明显，但对沸石的结构有所破坏。
　　 (2)酸改性可以去除沸石所携带的大量杂质，使孔道的连通性更好，从而使沸石对对硝基苯酚的吸附能力比单纯灼烧有所提高。
　　 (3)酸改性与热活化(500℃)结合后再与有机改性结合，可以使改性沸石对对硝基苯酚吸附量大大增加。
　　 (4)未经酸洗涤的沸石中所含杂质可能会在灼烧过程中对沸石的结构产生影响，所以先采用酸改性再结合热活化的方式对沸石进行改性比较合适。
　　 (5)改性溶液中的CTMAB量低于沸石的阳离子交换量时，沸石表面负载表面活性剂的量越大，则所得到的有机沸石对对硝基苯酚的吸附能力越强。
　　 (6)不同pH改性条件对所获得的有机沸石吸附对硝基苯酚的能力影响较大，碱性条件下去除率较高。
　　 (7)温度60℃、CTMAB质量浓度1.1％、改性时间2h所制备的有机沸石对对硝基苯酚有较高的去除率。
　　 (8)在对硝基苯酚浓度为10 mg/L、溶液pH在6左右、有机沸石的投加量为25g/L，振荡50 min后，有机沸石对对硝基苯酚去除率可达98.3％。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1 水资源及水污染现状

2 有机污染物危害及处理方法

2.1 有机污染物的来源

2.2 有机污染物在环境中的扩散途径

2.3 有机污染物的毒理学危害

2.4 有机污染物的去除方法

3 对硝基苯酚的性质及去除方法

3.1 对硝基苯酚的理化性质

3.2 对硝基苯酚的来源

3.3 水体中对硝基苯酚的去除方法

4 沸石和表面活性剂的性质及应用

4.1 表面活性剂的基本性质及应用

4.2 沸石的基本性质及应用

4.3 沸石改性的研究进展和方法

5 研究的目的、意义和内容

第二章 沸石基本性质的测定

1 材料与方法

1.1 材料准备

1.2 试验方法

2 实验结果

2.1 沸石阳离子交换量(CEC)的测定结果

2.2 沸石交换性盐基总量测定结果

2.3 沸石的结晶水含量

3 结论

第三章 改性方法对沸石吸附能力的影响

1 材料与方法

1.1 材料准备

1.2 试验方法

2 结果与讨论

2.1 不同改性方法对改性沸石吸附溶液中对硝基苯酚能力的影响

2.2 灼烧改性对沸石的影响

2.3 酸改性对沸石结构的影响

2.4 联合改性与酸热改性对沸石结构的影响

3结论

第四章 不同CTMAB改性条件对有机沸石吸附对硝基苯酚的影响

1 材料与方法

1.1 材料的准备

1.2 实验水质

1.3 检测方法

2 试验设计

2.1 不同CTMAB质量浓度改性

2.2 不同时间改性

2.3 不同pH值改性

3 结果与讨论

3.1 不同CTMAB质量浓度改性对有机沸石吸附对硝基苯酚效果的影响

3.2 不同改性时间对有机沸石吸附对硝基苯酚效果的影响

3.3 不同改性pH值对有机沸石吸附效果影响

4 结论

第五章 吸附条件影响有机沸石吸附对硝基苯酚效果的研究

1 材料与方法

1.1 有机沸石的制备

1.2 试验方法

2 结果与讨论

2.1 不同振荡时间对对硝基苯酚去除效果的影响

2.2 不同有机沸石投加量对对硝基苯酚去除效果影响

2.3 pH值对对硝基苯酚去除效果影响

3 结论

全文结论与研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

附表