【摘要】：砷是一種自然界中普遍存在且具有高毒性的類金屬元素,過量攝入砷可以導(dǎo)致肺癌、皮膚癌等疾病。由于巖石風(fēng)化、生物地球化學(xué)作用、礦山開采、化石燃料燃燒以及含砷農(nóng)藥的使用,砷污染長期以來是一個(gè)重要的環(huán)境問題,研究開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的除砷方法是解決這一問題的關(guān)鍵。目前,針對除砷方法和技術(shù)研究較多,但各有優(yōu)缺點(diǎn)。吸附法簡單易行、處理量大、效率高,應(yīng)用廣泛,是最具實(shí)用前景的除砷技術(shù)。然而,常用的吸附劑普遍存在比表面積較小、傳質(zhì)速度較慢、再回收利用困難等問題。開發(fā)新型高效吸附劑是目前除砷技術(shù)研究的重點(diǎn),近年來新興的納米技術(shù)為該方面研究創(chuàng)造了新的發(fā)展前景。本課題主要是結(jié)合金屬氧化物對不同形態(tài)砷的吸附性能,合成制備新型納米金屬氧化物復(fù)合材料,以實(shí)現(xiàn)對不同砷形態(tài)進(jìn)行吸附,進(jìn)而彌補(bǔ)傳統(tǒng)吸附材料吸附性能較弱的缺陷。主要內(nèi)容可分三部分:(1)采用碳納米管做骨架,經(jīng)過磁性修飾、鋯元素改性制備了氧化鋯磁性碳納米管復(fù)合材料,分別探究了其對AsⅤ和AsⅢ兩種不同形態(tài)無機(jī)砷離子的吸附去除行為。通過考察pH值、AsⅤ和AsⅢ初始濃度、吸附時(shí)間、溫度等因素對吸附效果的影響,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件,評價(jià)了材料的吸附容量。分別對AsⅤ和AsⅢ的吸附過程進(jìn)行Langmuir和Freundlich等溫吸附曲線擬合,以及吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算,結(jié)合各種表征手段對其可能的作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討。(2)用共沉淀法制備了鋯錳雙元氧化物修飾粉煤灰復(fù)合材料,在課題組用對AsⅤ進(jìn)行吸附研究的基礎(chǔ)上,使用同樣的復(fù)合材料對水體中AsⅢ吸附過程進(jìn)行研究,優(yōu)化了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件,評價(jià)了材料的最大吸附容量,采用Langmuir和Freundlich兩種模型進(jìn)行等溫吸附曲線擬合,并運(yùn)用吸附熱力學(xué)與吸附動(dòng)力學(xué)對其可能的作用機(jī)理進(jìn)行了初步探討。(3)嘗試?yán)脺睾偷木G色化學(xué)方法制備鐵氧化物納米材料。選擇特定的鐵源(氯化鐵),在室溫下利用Fe3+在生理鹽水中緩慢水解制備鐵氧化物納米顆粒。考察了初始生理鹽水濃度(離子強(qiáng)度)、反應(yīng)平衡時(shí)間、老化溫度以及相變溫度對顆粒結(jié)構(gòu)、尺寸和形貌的影響。通過各種表征手段初步探究材料的形成機(jī)理以及影響因素,以期開辟綠色廉價(jià)的氧化鐵納米材料合成途徑。本課題研究為新型納米復(fù)合材料的制備及環(huán)境污染物去除提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB33;O647.3

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7 李文s，

本文編號：2583707