鈣基功能材料的制備及對重金屬離子的吸附行為研究.pdf

1、重金屬廢水處理已成為當(dāng)今社會環(huán)境凈化領(lǐng)域內(nèi)備受關(guān)注的話題。在不斷涌現(xiàn)的治理技術(shù)中，吸附法具有其他方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，其中環(huán)境功能材料作為吸附劑的應(yīng)用前景尤為廣闊，因此，開發(fā)和研究新型功能吸附材料對重金屬廢水的處理有很大的實(shí)際意義。
　　 本研究共制備兩類環(huán)境功能材料，其中采用溶膠-凝膠法合成了針狀羥基磷灰石(HAP)和改性羥基磷灰石(HAP-EG)，以及利用共沉淀法制備了層狀Friedel鹽(FS)，兩者均屬于鈣基功能材料。對所

2、制備的樣品進(jìn)行了表征，內(nèi)容包括表面結(jié)構(gòu)、形態(tài)、比表面積等物理、化學(xué)特征。主要手段有掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、粉末X射線衍射分析儀(XRD)、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FT-IR)、表面成分分析(XPS)、BET比表面分析等。并借助同樣的表征手段對吸附產(chǎn)物進(jìn)行了表征，為探討兩類吸附材料吸附重金屬的機(jī)理提供了一定的理論依據(jù)。
　　 此外，利用兩種吸附材料對模擬廢水中單一重金屬和多金屬共存體系的吸附性能進(jìn)行了研究?？疾斓囊蛩刂?/p>

3、要包括:吸附劑量、金屬離子初始濃度、反應(yīng)時(shí)間、pH、溫度等，其中去除率與吸附劑量呈正相關(guān)，與Cd2+初始濃度呈負(fù)相關(guān)。論文還結(jié)合等溫模擬和動力學(xué)方程對兩種吸附劑吸附單一重金屬的吸附規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對于初始濃度為10mg/L的含Cd2+廢水，在室溫下，HAP-EG用量為0.2g/L，pH為6，反應(yīng)時(shí)間180min效果較佳，最高去除率可達(dá)91.6％，吸附量為45.79mg/g，吸附主要以表面絡(luò)合作用為主，動力學(xué)方程符合二

4、級動力學(xué)方程，吸附行為符合Langmuir等溫吸附方程;FS用量為0.03g/L，pH為7時(shí)，反應(yīng)時(shí)間60min可達(dá)到吸附平衡，Cd2+去除率高達(dá)94.34％以上，吸附容量可達(dá)301.9mg/g，該吸附作用主要以離子交換吸附為主，動力學(xué)方程符合一級動力學(xué)方程，其吸附行為也符合Langmuir等溫吸附方程。
　　 最后，利用兩種吸附材料對多種金屬Cd2+，Zn2+，Cu2+共存時(shí)吸附行為進(jìn)行了初步研究，研究表明:兩種吸附劑對金屬離

5、子均有一定的選擇性吸附，其中HAP-EG對Cu2+有更高的吸附效果，吸附順序?yàn)镃u2+＞Cd2+＞Zn2+;FS則對Zn2+有顯著的吸附效果，吸附順序?yàn)閆n2+＞Cu2+＞Cd2+。并對比其他多種環(huán)境功能性吸附劑對單一金屬及多金屬共存時(shí)對同類金屬的吸附量，得出FS具有其他吸附劑無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步為工業(yè)實(shí)際應(yīng)用提供一定的參考依據(jù)。
　　 本論文將對于重金屬廢水治理領(lǐng)域提供有益的探索，對低成本、高效益吸附劑的開發(fā)及應(yīng)用具有一定的