磁性殼聚糖改性硅藻土吸附去除水中Pb2+和剛果紅的研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)以殼聚糖、硅藻土和Fe3O4作為原料，采用共沉淀法制備出能夠快速固液分離的磁性殼聚糖改性硅藻土(MCMD)。采用SEM、XRD、FTIR、VSM等方法對MCMD的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)探究了殼聚糖、硅藻土和Fe3O4三者的最佳配比，并將MCMD用于含鉛和含剛果紅模擬廢水的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)?？疾炝巳芤撼跏紁H、吸附劑投加量、接觸反應(yīng)時間、溶液初始濃度以及共存離子對吸附效果的影響，進(jìn)行了MCMD的再生性能以及去除Pb2+和剛果紅的動力學(xué)和

2、熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)，并探究了相關(guān)吸附機(jī)理。
　　復(fù)合吸附劑的表征結(jié)果表明:殼聚糖和Fe3O4成功負(fù)載到硅藻土上面。復(fù)合吸附劑比硅藻土表面變得更加粗糙，比表面積增大。復(fù)合吸附劑的X射線衍射圖譜中明顯多出了Fe的特征峰，而傅里葉變換紅外光譜圖譜則表明三種原料之間發(fā)生了Fe-O鍵伸縮振動和氨基的質(zhì)子化振動。復(fù)合吸附劑的飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到了14.59emu/g，在水溶液中能夠達(dá)到快速固液分離。吸附劑的等電點(diǎn)為7.01。
　　制備實(shí)驗(yàn)表明，殼聚

3、糖、硅藻土與Fe3O4的最佳配比是0.5∶10∶2.5。復(fù)合吸附劑對Pb2+的吸附實(shí)驗(yàn)表明:吸附最佳pH為5。當(dāng)pH為5，采用50mL初始濃度為10 mg/L，吸附劑投加量為0.5g時，Pb2+的去除率能夠達(dá)到96.3％。共存陽離子存在時會抑制吸附反應(yīng)的進(jìn)行，抑制作用隨著陽離子濃度的增大而增大，且抑制程度為:Mg2+＞Na+＞K+。復(fù)合吸附劑對剛果紅的吸附實(shí)驗(yàn)表明:吸附最佳pH也為5。當(dāng)pH為5，并向50mL初始濃度為50mg/L的剛果

4、紅溶液中投加吸附劑0.08g時，剛果紅的去除率能夠達(dá)到97.04％。共存陰離子存在時會抑制吸附反應(yīng)的進(jìn)行，且抑制程度為:SO42-＞Cl-＞NO3-。再生實(shí)驗(yàn)表明:采用NaOH作為再生液，經(jīng)過三次再生，復(fù)合吸附劑對Pb2+和剛果紅的去除率分別為44.76％和56.13％。
　　動力學(xué)研究表明:復(fù)合吸附劑對Pb2+和剛果紅的吸附均符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，且吸附反應(yīng)分別在540min和120min時達(dá)到吸附平衡。熱力學(xué)研究表明:復(fù)合吸附