磁性海泡石的制備及其吸附Cr(VI)特性研究.pdf

1、海泡石因其獨(dú)特的層鏈狀結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積而成為重金屬廢水處理領(lǐng)域頗具應(yīng)用前景的吸附材料,但由于其表面呈負(fù)電性而對陰離子態(tài)重金屬吸附效果較差,而且粉末狀海泡石在水處理中固液分離速率較慢,這限制了資源豐富、價格低廉的海泡石在重金屬廢水處理中的廣泛應(yīng)用。
　　本論文采用化學(xué)共沉淀法對海泡石原土負(fù)磁,以期通過高價鐵離子及磁性粒子的引入改善其吸附與分離性能。首先研究了磁性海泡石(Magnetical Modified Sepiolite,

2、簡稱MMS)的最佳制備條件,在此基礎(chǔ)上,研究了自制磁性海泡石處理Cr(Ⅵ)模擬廢水的吸附特性,并根據(jù)等溫吸附數(shù)據(jù)及吸附劑表征結(jié)果重點(diǎn)探討了吸附機(jī)理,同時以有無外加磁場的靜置沉降實(shí)驗(yàn)考察了磁性海泡石的分離性能。通過研究,得出如下主要結(jié)論:
　　(1)MMS的最優(yōu)制備條件為:溫度60℃,pH值9.0,負(fù)鐵量0.28(負(fù)載時混合溶液中的總鐵量占負(fù)磁后海泡石的質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
　　(2)MMS對Cr(Ⅵ)的平衡吸附量由海泡石原土的0.0

3、2 mg·g-1升至3.6 mg·g-1;比表面積由原土的37.534 m2·g-1提高到160.366 m2·g-1。
　　(3) MMS的紅外圖譜中出現(xiàn)Fe3O4的特征峰和Fe-OH峰;X射線衍射圖譜顯示存在Fe3O4晶體,而無其它鐵氧化物雜峰;吸附后Fe-OH峰減弱,X射線衍射圖譜特征峰沒有變化,表明MMS對Cr(Ⅵ)的吸附是以物理吸附為主結(jié)合表面絡(luò)合的共同作用。
　　(4) MMS對Cr(Ⅵ)的吸附動力學(xué)曲線為擬二級

4、,內(nèi)擴(kuò)散和液膜擴(kuò)散聯(lián)合控制吸附過程;吸附符合Freundlich等溫模型,熱力學(xué)參數(shù)顯示吸附過程為吸熱反應(yīng),熵推動過程。
　　(5)海泡石的負(fù)鐵量是決定體系分離效果的重要因素。無外加磁場作用靜置沉降1h后,海泡石原土及負(fù)鐵量為0.14、0.22、0.28的MMS上清液體積分別為50、72.8、75.2和77 mL。50 mT的外加磁場作用10 min后,燒杯中負(fù)鐵量為0.14、0.22和0.28的三個MMS懸浮體系的濁度值分別為0