有機(jī)硅烷改性介孔二氧化錳制備及吸附除銅機(jī)制研究.pdf

1、本文針對目前除Cu(Ⅱ)吸附劑研究的發(fā)展趨勢以及存在的問題，選用對Cu(Ⅱ)具有選擇性吸附作用的氨基硅烷對介孔二氧化錳(δ-MnO2)進(jìn)行改性，制備出了吸附Cu(Ⅱ)效果更好的新型介孔吸附材料(NH2-MnO2)，并對所制備吸附劑的表面特性及除Cu(Ⅱ)性能進(jìn)行了表征及評價，分析其簡單的吸附機(jī)理，建立基于有機(jī)官能團(tuán)修飾的吸附劑除銅凈水工藝原理，對重金屬銅的去除有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。
　　 表征結(jié)果顯示，NH2-MnO2和δ-M

2、nO2以無定型的形式存在。它們均是由20-200 nm的球形顆粒組成，且具有多孔的表面和介孔結(jié)構(gòu)。改性后材料的表面積、孔徑和孔容均有不同程度地減小。-CH、-NH2峰的出現(xiàn)和吸附Cu(Ⅱ)后NH2-MnO2表面-NH2的減弱均說明改性成功。在NH2-MnO2樣品中，負(fù)載在δ-MnO2表面的氨丙基官能團(tuán)負(fù)載量為1.640 mmol g-1。
　　 吸附熱力學(xué)實驗表明，隨著溫度的升高，吸附劑的吸附量增大。對于Cu(Ⅱ)的等溫吸附行為

3、，Langmuir等溫吸附模型擬合的等溫線最佳，Cu(Ⅱ)在NH2-MnO2和δ-MnO2表面均接近單層吸附。改性前后吸附劑對Cu(Ⅱ)的吸附均是自發(fā)進(jìn)行的，增加溫度有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
　　 吸附動力學(xué)實驗表明， NH2-MnO2對溶液中Cu(Ⅱ)的去除較δ-MnO2相比有比較優(yōu)勢的吸附效果。兩種吸附劑對Cu(Ⅱ)的吸附都是吸熱反應(yīng)。對吸附結(jié)果采用動力學(xué)方程進(jìn)行模擬表明，吸附劑改性前用準(zhǔn)二級動力學(xué)模型描述更為合適，說明δ-MnO