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(jié)構(gòu)、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(zhì)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(xué)也進(jìn)行了研究,通過動態(tài)法研究了流速及水質(zhì)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(fù)載的方式提高納米Zn-Fe-HTlcs在實(shí)際工程中應(yīng)用的性

2、能。
　　 通過XRD表征發(fā)現(xiàn),當(dāng)反應(yīng)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(jié)晶度最高。對腐殖酸的去除率也最高,可達(dá)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(jié)構(gòu),其粒徑均達(dá)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(dāng)溫度為25℃時吸附量達(dá)到最大值(11.86mg/g)；無機(jī)電解質(zhì)對腐殖酸在HTlcs上的吸附有極強(qiáng)的抑制作用,腐殖酸吸附量和去除率隨著電解質(zhì)濃度(0.02mol/L～0.4mol/L)的提高而下降；電解質(zhì)抑制吸附作用的強(qiáng)弱順序?yàn)?Na3PO4>Na2SO4>NaCl。298K時,Zn-Fe-HTlcs對腐殖酸在5min內(nèi)的吸附量可達(dá)到飽

4、和吸附量的90％以上,且50min即可達(dá)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(guān)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(fù)載于沸石上制備了復(fù)合吸附劑(納米Zn-Fe-HTlcs/沸石),以提高復(fù)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其吸附規(guī)律與單一HTlcs基本一致