多种吸附材料对重金属与碘离子的吸附性能研究

摘要

吸附法是处理重金属和核素废水的一种高效方法,而开发新型高效廉价吸附剂是近年来该领域的研究热点。本论文研究了透闪石绒、盐酸改性膨润土、硝酸改性活性炭和石墨烯等吸附材料对重金属与碘离子的吸附作用,为开发处理重金属和核素废水的有效吸附剂提供理论依据。
　　 1、通过静态吸附实验,研究了透闪石绒对溶液中Pb2+离子的吸附性能。通过SEM和XRD对透闪石绒的表面形态和结构特征进行了表征;考察了溶液pH值、吸附时间、吸附温度、初始浓度对透闪石绒吸附Pb2+离子的影响;将实验数据进行拟合,得出pb2+离子在透闪石绒上的吸附行为符合Langmuir等温模型和准一级动力学模型;通过热力学研究计算了热力学参数(△H°、AS°和△G°),结果表明透闪石绒吸附pb2+离子的过程为放热,自发,有序度增加的过程。
　　 2、制备盐酸改性膨润土,并通过SEM和XRD对改性膨润土的表面形态和结构特征进行表征;通过静态吸附实验研究了改性膨润土对溶液中CO2+、Mn2+离子的吸附性能;考察了吸附温度、初始浓度及对甲苯甲酸对改性膨润土吸附Co2+、Mn2+离子的影响;将实验数据进行吸附等温线拟合,得出改性膨润土对Co2+、Mn2+离子的吸附行为符合Langmuir等温模型。
　　 3、制备了硝酸改性活性炭,并通过SEM对改性前后的活性炭进行表征;通过静态吸附实验研究了改性活性炭对溶液中I-离子的吸附性能;考察了pH值、吸附温度、反应时间、初始浓度对改性活性炭吸附I-离子的影响;将实验数据进行吸附等温线拟合,得出I-离子在改性活性炭上的吸附行为符合Langmuir等温模型;通过热力学研究计算了热力学参数(△H°、△S°和△G°),结果表明改性活性炭吸附I。离子的过程为放热、自发、有序度增加的过程。
　　 4、用不同方法制备了石墨烯,对石墨烯进行SEM和XRD表征,研究了石墨烯对Cs+离子的吸附性能。结果表明,柠檬酸三铵是制备石墨烯优良的还原剂;石墨烯是Cs+离子良好的吸附剂,吸附量为97.49 mg/g。