2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本研究采用溶膠—凝膠法對Al2O3/膨潤土復(fù)合吸附劑進行優(yōu)化制備,結(jié)果表明:在溶膠pH值=5.0,硝酸鋁與膨潤土混合比=4mmol/g,十六烷基三甲基溴化銨與膨潤土質(zhì)量比=20mg/g,350℃煅燒3h的工藝條件下制備效果最佳。最佳條件下制備的吸附劑簡稱Ben-A,其與膨潤土相比,對Cd(Ⅱ)的去除率提高了10%,反應(yīng)后溶液濁度值由282NTU降為14NTU,證明其水中穩(wěn)定性增強。通過比表面分析儀確定Ben-A和膨潤土的比表面積分別為6

2、3.18m2/g和11.08m2/g,結(jié)合電鏡掃描可知Ben-A具有更為龐大的微孔結(jié)構(gòu)。由XRD分析可知,原土提純后雜質(zhì)變少,Ben-A中的蒙脫石晶體層間距因熱作用而變小。通過FT-IR定性分析可知,吸附劑制備過程中鋁離子和膨潤土之間產(chǎn)生了一定的復(fù)合作用。
   對吸附劑Ben-A進行靜態(tài)吸附實驗,以考察各個反應(yīng)條件對其吸附Cd(Ⅱ)的影響。結(jié)果表明,吸附過程受pH值影響較大,Cd(Ⅱ)的去除率隨pH值的升高而升高,在pH=5.

3、0~7.0時基本穩(wěn)定不變,吸附效果最佳;在Cd(Ⅱ)初始濃度=20mg/L、溶液pH=7.0、吸附劑投加量=5g/L時,水中殘留鎘含量≤0.1mg/L,達到國家規(guī)定的污水綜合排放標準的要求。Ben-A對Cd(Ⅱ)的吸附在3h時可達到吸附容量的91%,6h時吸附基本達到平衡。粒徑對Ben-A的吸附效果影響不明顯。競爭離子對Cd(Ⅱ)去除率干擾的順序依次為:Al3+> Ca2+> K+> Na+,且Cd(Ⅱ)去除率隨著競爭離子濃度的增加而降

4、低。
   吸附劑Ben-A對Cd(Ⅱ)的吸附符合準二級動力學(xué)方程以及Freundlich吸附等溫方程,計算得出吸附反應(yīng)活化能Ea=19.45kJ/mol,熵變△S=44.18kJ/mol·K,焓變△H=16.34kJ/mol>0,吉布斯能變△G<0,由△H>0和△G<0可知吸附為自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)。通過XRD分析可知,吸附前后蒙脫石的層間距由1.41nm增大為1.54nm,吸附過程中有Cd(Ⅱ)進入蒙脫石層間,這和吸附前后掃描

5、電鏡中晶體顆粒變大的結(jié)論是一致的。吸附劑Ben-A對Cd(Ⅱ)的吸附主要以離子交換作用為主,水中Cd(Ⅱ)通過與Ben-A上的陽離子進行交換,以達到去除的目的。
   吸附劑Ben-A采用NaCl可取得較好的再生效果,經(jīng)0.2mol/L的NaCl溶液再生4次后,質(zhì)量損耗在10%以內(nèi),對Cd(Ⅱ)去除率為98%左右。一方面有利于重金屬的回收,實現(xiàn)廢水資源化;另一方面有利于重復(fù)利用吸附劑,降低處理成本。故所制備的Al2O3/膨潤土復(fù)

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