油菜秸稈-水滑石復(fù)合材料的制備及其吸附性能的研究.pdf

1、磷是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要污染因子，目前我們國家水體富營養(yǎng)化形勢嚴(yán)峻，基于生物質(zhì)資源的復(fù)合材料的現(xiàn)狀，采用生物質(zhì)能材料與黏土礦物復(fù)合的方法來去除水體中磷和腐殖酸。本論文選用Mg/Al水滑石和油菜秸稈為原料，采用溶液插層復(fù)合法制備油菜秸稈/水滑石復(fù)合材料。采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、紅外光譜(FTIR)和比表面積（BET）等表征手段分析了復(fù)合材料的形貌及結(jié)構(gòu)特征。研究了復(fù)合方式、煅燒溫度、油菜秸稈與水滑石的質(zhì)量比等因素

2、對復(fù)合材料吸附性能的影響。通過改變吸附溫度、投加量、溶液初始濃度等參數(shù)探究了復(fù)合材料的最佳吸附條件，并通過復(fù)合材料去除磷和腐殖酸的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)研究，揭示了復(fù)合材料對磷和腐殖酸等陰離子型污染物的吸附機(jī)理。同時(shí)，我們對復(fù)合材料的環(huán)境友好性和可重復(fù)利用性能進(jìn)行了研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）形貌及結(jié)構(gòu)分析：水滑石和油菜秸稈材料經(jīng)過復(fù)合后，其復(fù)合材料的平均孔徑(1937.16 nm)大于水滑石的平均孔徑(432.5

3、6 nm)，形成多孔的插層型復(fù)合材料，且形成的插層型結(jié)構(gòu)提高了復(fù)合材料對磷和腐殖酸的吸附性能。
　?。?）吸附性能研究：通過對不同方法制備的材料之間除磷效果的對比，如煅燒與未煅燒復(fù)合材料、物理混合與復(fù)合材料、不同質(zhì)量比材料等，發(fā)現(xiàn)油菜秸稈與煅燒后的水滑石按照1/1的質(zhì)量制備的復(fù)合材料其吸附性能要優(yōu)于其他方法制備的復(fù)合材料，且吸附效果穩(wěn)定良好，吸附腐殖酸選擇0.6/1的質(zhì)量比。油菜秸稈/水滑石復(fù)合材料的最佳吸附條件為復(fù)合材料的除磷投

4、加量為0.6 g/L，除腐殖酸的投加量為0.7 g/L，吸附溫度為20℃，磷的溶液初始濃度為5 mg/L，腐殖酸的溶液初始濃度為10 mg/L，共存離子對吸附效果有一定的影響，磷的去除率達(dá)到94％以上，腐殖酸的去除率達(dá)到77％以上。
　?。?）吸附機(jī)理研究：復(fù)合材料對磷和混合溶液的吸附均符合準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型和Langnmir等溫線模型，且腐殖酸的存在降低了復(fù)合材料吸附磷的吸附效果。
　?。?）環(huán)境友好性和可重復(fù)利用性能研究：