納米吸附材料的制備及對(duì)水體中六價(jià)鉻離子去除機(jī)理的研究.pdf

1、伴隨著工業(yè)的發(fā)展，水源污染情況日趨嚴(yán)重，水體中的有毒重金屬離子種類繁多，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類生存造成了巨大隱患。Cr(Ⅵ)離子，伴隨著人類制革業(yè)、印染業(yè)、電鍍行業(yè)等的發(fā)展，被大量排放進(jìn)入水體中，通過(guò)地球水循環(huán)和食物鏈富集，最終進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)和人體。Cr(Ⅵ)離子具有高毒性和致癌性，因此對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康都有巨大危害。研究表明Cr(Ⅵ)離子毒性是Cr(Ⅲ)的五百倍，所以，將污水中的Cr(Ⅵ)離子轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)的Cr(Ⅲ)，再加以聚集回收，是解決

2、水體中Cr(Ⅵ)污染的一種有效途徑。本文主要制備了兩種新型吸附材料，對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)表征，以重鉻酸鉀為鉻源進(jìn)行降解吸附試驗(yàn)，對(duì)其降解原理給出解釋，目前研究的內(nèi)容有:
　　首先，利用GO為基底，利用水熱沉積法制備GO/MnO2，在引入Fe3O4提供磁力分離手段，通過(guò)酸性條件下MnO2氧化吡咯單體聚合，制備GO/MnO2/Fe3O4/PPy四元復(fù)合材料。SEM和TEM表征結(jié)果表明聚吡咯沉積在MnO2納米線表層，形成核殼結(jié)構(gòu);XRD數(shù)據(jù)表

3、明GO/MnO2/Fe3O4/PPy晶態(tài)較好;FT-IR數(shù)據(jù)表面產(chǎn)物上存在多神官能團(tuán);UV圖譜表面經(jīng)過(guò)染色后在540nm處的吸收峰強(qiáng)度可以檢測(cè)鉻離子濃度;XPS數(shù)據(jù)證明了產(chǎn)物中存在的各種元素，且吸附劑在吸附前后檢測(cè)到了六價(jià)態(tài)和三價(jià)態(tài)鉻元素，證明了吸附劑的降解原理主要是將六價(jià)態(tài)鉻還原為低毒性三價(jià)態(tài)鉻，且吸附前后N元素的強(qiáng)度峰大大降低，表明材料中的正氮基團(tuán)對(duì)還原過(guò)程起到了主要貢獻(xiàn)。吸附等溫線和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)表明屬于Langmuir吸附等溫線和二

4、級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且qe較高，達(dá)到374.5mg/g。
　　隨后，利用PVA顆粒，制備PVA微球，在PEI的修飾下，發(fā)現(xiàn)對(duì)水體中的六價(jià)鉻離子具有優(yōu)異的吸附降解性能，并且通過(guò)配置5％(MW)PVA溶液，將化學(xué)修飾的PVA微球填充進(jìn)去，制備薄膜材料，省去了分離手段，最終制備出一種具有降解性能的PVA薄膜。對(duì)材料進(jìn)行SEM和FT-IR表征，驗(yàn)證其形貌和所帶的官能團(tuán)種類。吸附等溫線和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)都表明其符合Langmuir等溫線和二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程