納米Zn-Fe類水滑石-沸石的制備及其去除水中腐殖酸的研究.pdf

1、本文采用共沉淀法合成了納米鋅鐵型類水滑石(Zn-Fe-HTlcs),并通過XRD、IR與SEM-EDAX元素分析表征其結構、元素組成和晶貌。利用靜態(tài)吸附法研究了初始濃度、pH值、溫度、電解質濃度和納米Zn-Fe-HTlcs的投加量對吸附水中腐殖酸效果的影響。同時對其動力學也進行了研究,通過動態(tài)法研究了流速及水質波動對納米Zn-Fe-HTlcs吸附水中腐殖酸效果的影響。并嘗試通過負載的方式提高納米Zn-Fe-HTlcs在實際工程中應用的性

2、能。
　　 通過XRD表征發(fā)現(xiàn),當反應體系pH值為7～8,老化時間為3h,Zn/Fe摩爾比4/1時,所合成的納米Zn-Fe-HTlcs具有明顯的特征峰,結晶度最高。對腐殖酸的去除率也最高,可達90％以上；SEM-EDAX分析,發(fā)現(xiàn)Zn/Fe摩爾比為3/1和4/1的樣品出現(xiàn)明顯的層狀結構,其粒徑均達到納米級水平(80～200nm)。
　　 類水滑石對腐殖酸的吸附量隨著腐殖酸初始濃度(3mg/L～200mg/L)的增加而增加

3、,隨著水溶液pH值(3.0～9.3)的下降而減小,隨著溫度(10℃～40℃)的提高而先上升,后下降,當溫度為25℃時吸附量達到最大值(11.86mg/g)；無機電解質對腐殖酸在HTlcs上的吸附有極強的抑制作用,腐殖酸吸附量和去除率隨著電解質濃度(0.02mol/L～0.4mol/L)的提高而下降；電解質抑制吸附作用的強弱順序為:Na3PO4>Na2SO4>NaCl。298K時,Zn-Fe-HTlcs對腐殖酸在5min內(nèi)的吸附量可達到飽

4、和吸附量的90％以上,且50min即可達到吸附平衡;Zn-Fe-HTlcs對腐殖酸的吸附符合Pseudo二級吸附速率模型,其線性相關系數(shù)R2在0.999以上,符合Freundlich吸附等溫線,屬于多層吸附。
　　 本論文還通過對沸石改性,將Zn-Fe-HTlcs負載于沸石上制備了復合吸附劑(納米Zn-Fe-HTlcs/沸石),以提高復合吸附劑的吸附量和吸附過程的可控性。靜態(tài)和動態(tài)實驗結果表明,其吸附規(guī)律與單一HTlcs基本一致