改性紅輝沸石的制備及對重金屬鎘吸附性能的研究.pdf

1、由于重金屬引起的疾病具有潛伏周期長，危害性大的特點，所以如何處理重金屬污染已經(jīng)成為全世界關(guān)注的問題。而作為五毒之一的鎘，鎘會對人的呼吸道產(chǎn)生刺激作用，鎘不是人體所需的必需元素，鎘具有很強(qiáng)的毒性。紅輝沸石具有很大的比表面積，使它具有較強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，是良好的吸附材料，在環(huán)境修復(fù)、環(huán)境治理等方面有著廣泛的應(yīng)用，特別是在處理處理含鎘廢水中，優(yōu)勢很明顯。
　　吸附法作為化學(xué)操作的重要操作方法，在環(huán)保行業(yè)和化工行業(yè)中有著極為廣泛

2、的應(yīng)用，吸附材料的再生也是使吸附劑可以實現(xiàn)重復(fù)利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以降低生產(chǎn)成本。本文對紅輝沸石進(jìn)行了改性，采用三種不同的改性方法，研究了改性沸石對重金屬鎘的吸附性能的研究，其主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.考察不同的改性方法（酸改性、堿改性、鹽改性）對紅輝沸石的吸附效果的影響。通過與天然沸石吸附性能做對比，隨著目數(shù)的增加（即粒徑逐漸減小），對溶液中的鎘的單位吸附量也會逐漸的增大。此外沸石經(jīng)過改性之后吸附性能明顯高于天然沸石對鎘的

3、吸附性能。在25℃的溫度下，當(dāng)NaOH改性沸石、HCl改性沸石、NaCl改性沸石投加量分別為0.5g、0.7 g、0.7g，天然沸石投加量為0.7g，Ph=6～7時，改性沸石振蕩時間為4h，天然沸石振蕩時間為3h，振蕩轉(zhuǎn)速為180r/min，NaOH改性沸石、HCl改性沸石、NaCl改性沸石對鎘吸附量可達(dá)到112.36、101.63、85.03mg/g，天然沸石吸附量可達(dá)到60.33mg/g。
　　2.研究了改性沸石和天然沸石對重

4、金屬Cd2+吸附過程，結(jié)果表明三種改性沸石和天然沸石對重金屬Cd2+吸附等溫線都可以用Langmuir方程進(jìn)行很好的描述，三種改性沸石的吸附量都隨溫度的升高而增大，焓變也大于0，因此改性沸石吸附重金屬Cd2+屬于吸熱過程。
　　3.研究了改性沸石和天然沸石對重金屬Cd2+吸附動力學(xué)，其結(jié)果表明在在298k～318k，偽二級動力學(xué)方程對改性沸石吸附重金屬Cd2+擬合程度最高，相關(guān)擬合系數(shù)都在0.97以上。
　　4.從pH、溫度

5、、濃度等方面考察了改性紅輝沸石對Cd2+離子的交換能力的影響;同時也研究了Cd2+離子與其他重金屬陽離子的共存的影響，同時也考察了改性沸石對模擬廢水的重金屬去除效果。其結(jié)果表明沸石經(jīng)過堿處理之后，沸石在一定程度上受到了破壞，而其他峰也沒有明顯的改變，使得沸石的晶質(zhì)結(jié)構(gòu)向非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，但沒有完全改變晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。當(dāng)pH接近6時，改性沸石與重金屬Cd2+的離子交換量是最大的。溫度的提高，離子交換反應(yīng)速率也加快，改性沸石對鎘的吸附率也提高了，當(dāng)

6、Cd2+與其他重金屬離子共存時，會對改性沸石與重金屬Cd2+離子交換有影響，會發(fā)生競爭性交換。
　　5.本文還研究了改性沸石對模擬廢水中的重金屬Cd2+的去除效果，其結(jié)果表明，改性沸石能夠有效的去除廢水中的重金屬Cd2+，且去除率達(dá)到98％以上。
　　6.通過各種表征技術(shù)可以觀察樣品表明，天然沸石原表面比較平滑，且呈現(xiàn)平整、密實的結(jié)構(gòu)，而改性之后的沸石變得凹凸不平，表面變得疏松，有明顯的孔洞現(xiàn)象，且平面有散狀分布現(xiàn)象，使得表