本文關(guān)鍵詞：鐵錳復合氧化物的制備及其在廢水處理中的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：進入21世紀以來，隨著重工業(yè)、輕工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢水的污染嚴重威脅著人類的身體健康，更甚者破壞了人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)的物理、化學、生化法在處理工業(yè)廢水時會產(chǎn)生二次污染。因此，尋求一種低成本、高效經(jīng)濟的現(xiàn)代化處理技術(shù)是當今環(huán)境問題急于攻克的難題。本論文利用氧化還原沉淀法，將高錳酸鉀和硫酸亞鐵混合，通過恒溫加熱、沉淀、離心、干燥、煅燒等先進手段合成了鐵錳復合氧化物（FeMnO），并對FeMnO的比面積、粒徑分布、結(jié)構(gòu)形貌、化學機構(gòu)等特性進行了表征，以便探討其吸附機理。 對FeMnO進行表征的結(jié)果表明：顆粒物具有較大的比面積和較高的自由能，這種特性決定了FeMnO具有良好的吸附性能；顆粒呈準球形、排列無規(guī)則、粒徑小，自然團聚的現(xiàn)象體現(xiàn)了自身的吸附性質(zhì)；其零點電荷在pH=8，在弱堿的條件下，F(xiàn)eMnO表面仍然帶有正電荷，這可以增強FeMnO的吸附效果；FeMnO擁有很寬的吸收帶，證明了產(chǎn)物中不僅含有MnO2、Fe(OH)3、或可能含有鐵氧化物，充分說明了FeMnO具有很強的吸附性能。 通過對FeMnO處理剛果紅模擬廢水的研究，結(jié)果表明：FeMnO只有在適宜的pH范圍內(nèi)，才能發(fā)揮其良好的吸附性質(zhì)；增加吸附劑的投加量，一定條件下可以增強吸附劑的吸附效果，但是如果過量，則可能會抑制吸附性能；隨著吸附時間的增加，當達到吸附平衡時，吸附量不再變化；FeMnO可以在較寬的溫度的范圍內(nèi)吸附剛果紅模擬廢水；隨著剛果紅初始質(zhì)量濃度的繼續(xù)增加，其脫色率的變化不大，原因可能為吸附劑的吸附量已經(jīng)飽和；氯離子對FeMnO吸附剛果紅的吸附效果基本沒有影響；而硫酸根離子存在時，F(xiàn)eMnO對剛果紅的吸附效果發(fā)生了巨大的變化，可見硫酸根離子對FeMnO吸附剛果紅有很強的抑制作用。通過利用Langmuir和Freundlich兩種吸附等溫線來對吸附剛果紅模擬廢水的過程進行擬合，結(jié)果表明：Langmuir吸附等溫線符合吸附剛果紅模擬廢水的過程。實驗利用Lagergren準一級動力學、準二級動力學、Elovich模型來對吸附剛果紅模擬廢水的過程進行擬合，結(jié)果表明：準一級動力學模型的相關(guān)系數(shù)達到0.9909，能夠很好的說明吸附剛果紅模擬廢水的過程。 通過對FeMnO處理含鎘廢水的研究，結(jié)果表明：當pH=8時，吸附率達到最大，并且，只有在適宜的pH情況下，吸附效果才會最佳；溫度對于FeMnO吸附含鎘廢水有一定的影響，其原因在于與其吸附過程的熱效應有關(guān)，吸熱過程則升高溫度有利于吸附，放熱過程則降低溫度有利于吸附；隨著吸附時間的延長，當吸附位達到飽和時，吸附量將不在變化，此時吸附達到平衡；適當?shù)奈絼┯昧靠梢栽鰪奆eMnO的吸附效果。通過對FeMnO處理含鎘廢水的吸附過程進行吸附等溫線和動力學模型的擬合，結(jié)果表明：Freundlich吸附等溫線符合處理含鎘廢水的吸附過程；準二級動力學模型的相關(guān)系數(shù)達到了0.99977，能夠很好的說明吸附過程。 本文通過對FeMnO處理膠粘劑廢水的試探性研究，結(jié)果表明：pH對吸附過程有著重要的影響，當pH大于8時，，鐵錳復合氧化物的吸附率開始下降，這是因為溶液中的pH8時，溶液中含有大量的H+，F(xiàn)e3+吸附在膠粘劑表面上，加速了絮凝物的聚沉；當溶液的pH值超過8時，由于超高的堿度破壞了Fe(OH)3膠體的穩(wěn)定性，形成了Fe(OH)3沉淀，從而降低了膠粘劑廢水的吸附率；FeMnO處理膠粘劑廢水的最佳時間為5h；吸附劑投加量對吸附效果的影響主要是因為鐵錳復合氧化物中含有氫氧化鐵膠體，它對吸附效果起著至關(guān)重要的作用。 本文以制備的FeMnO處理剛果紅模擬廢水、含鎘廢水、膠粘劑廢水，探討了pH、溫度、吸附時間、吸附劑用量、初始濃度等因素對吸附效果的影響情況，并且利用吸附等溫線和動力學模型對數(shù)據(jù)進行擬合，深入探討其吸附機理。
【關(guān)鍵詞】：鐵錳復合氧化物 吸附機理 剛果紅 鎘 膠粘劑
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O647.33;X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 引言12-22
• 1.1 水污染的現(xiàn)狀概況12-13
• 1.2 廢水的處理方法13-17
• 1.2.1 物理化學方法13-17
• 1.2.2 生化法17
• 1.3 鐵錳氧化物處理廢水的研究進展17-19
• 1.3.1 鐵氧化物和錳氧化物吸附廢水的機理研究17-18
• 1.3.2 鐵氧化物對廢水的吸附研究進展18
• 1.3.3 錳氧化物對廢水的吸附研究進展18-19
• 1.4 課題研究的目的、意義及內(nèi)容19-22
• 1.4.1 選題意義19-20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-22
• 第二章 鐵錳復合氧化物的制備和表征22-31
• 2.1 實驗部分22-23
• 2.1.1 實驗材料與試劑22
• 2.1.2 實驗儀器22-23
• 2.2 樣品的分析與表征23-24
• 2.2.1 樣品的分析23
• 2.2.2 樣品的表征23-24
• 2.3 鐵錳復合氧化物的制備24
• 2.4 鐵錳復合氧化物的表征分析24-29
• 2.4.1 鐵錳復合氧化物的比表面積分析25-26
• 2.4.2 鐵錳復合氧化物的結(jié)構(gòu)形貌分析26-27
• 2.4.3 鐵錳復合氧化物的電荷特性分析27-28
• 2.4.4 鐵錳復合氧化物的化學結(jié)構(gòu)分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 鐵錳復合氧化物吸附剛果紅模擬廢水的研究31-54
• 3.1 引言31
• 3.2 剛果紅的概況31-33
• 3.2.1 剛果紅的性質(zhì)31-32
• 3.2.2 剛果紅染料廢水的吸附研究32-33
• 3.3 剛果紅標準曲線33-34
• 3.4 鐵錳復合氧化物吸附剛果紅的結(jié)果與討論34-43
• 3.4.1 pH 值對吸附效果的影響35-36
• 3.4.2 吸附劑用量對吸附效果的影響36-38
• 3.4.3 吸附時間對吸附效果的影響38-39
• 3.4.4 溫度對吸附效果的影響39-40
• 3.4.5 剛果紅的初始濃度對吸附效果的影響40-41
• 3.4.6 硫酸根離子和氯離子對吸附效果的影響41-43
• 3.5 鐵錳復合氧化物對剛果紅模擬廢水的吸附機理研究43-53
• 3.5.1 吸附實驗43
• 3.5.2 鐵錳復合氧化物吸附剛果紅的吸附等溫線43-47
• 3.5.3 鐵錳復合氧化物吸附剛果紅廢水的動力學研究47-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第四章 鐵錳復合氧化物處理含鎘廢水的研究54-66
• 4.1 引言54
• 4.2 含鎘廢水的配制54-55
• 4.3 鐵錳復合氧化物吸附含鎘廢水的性能研究55-60
• 4.3.1 pH 值對吸附效果的影響55-57
• 4.3.2 吸附溫度對吸附效果的影響57-58
• 4.3.3 吸附時間對吸附效果的影響58-59
• 4.3.4 吸附劑投加量對吸附效果的影響59-60
• 4.4 鐵錳復合氧化物處理含鎘廢水的吸附機理探討60-64
• 4.4.1 鐵錳復合氧化物吸附含鎘廢水的吸附等溫線60-62
• 4.4.2 鐵錳復合氧化物處理含鎘廢水的動力學研究62-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第五章 鐵錳復合氧化物處理膠粘劑廢水的研究66-71
• 5.1 引言66
• 5.2 鐵錳復合氧化物處理膠粘劑廢水的性能研究66-69
• 5.2.1 pH 對膠粘劑吸附效果的影響66-67
• 5.2.2 吸附時間對膠粘劑吸附效果的影響67-68
• 5.2.3 吸附劑投加量對膠粘劑吸附效果的影響68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-74
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻74-85
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文85-86
• 致謝86-87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：鐵錳復合氧化物的制備及其在廢水處理中的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：333333