多孔二氧化硅的動(dòng)態(tài)吸附特性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，含有重金屬及染料的廢水排放造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。吸附法是處理廢水中重金屬離子和染料的有效方法之一。本文采用比表面積大的多孔二氧化硅、負(fù)載在硅砂表面的多孔二氧化硅以及改性的多孔二氧化硅做為吸附劑來(lái)動(dòng)態(tài)吸附水溶液中的六價(jià)鉻離子、鋅離子以及亞甲基藍(lán)染料。
　　本研究主要內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)所用介孔、微孔二氧化硅是由硅砂在強(qiáng)堿溶液中水熱條件下部分溶出物做為硅源，十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）為表面活性劑，調(diào)節(jié)不同的pH值而制

2、得。用相同的方法，在未溶硅砂表面原位形成SiO2-表面活性劑復(fù)合包覆層，然后經(jīng)干燥煅燒后獲得負(fù)載在硅砂上的多孔二氧化硅(以下簡(jiǎn)稱(chēng)負(fù)載SiO2);負(fù)載SiO2再利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)修飾改性得到改性負(fù)載多孔二氧化硅(以下簡(jiǎn)稱(chēng)改性SiO2)。研究了重金屬離子和染料溶液的pH值、初始濃度、流量的大小以及吸附劑的量對(duì)動(dòng)態(tài)吸附效果的影響。多孔二氧化硅對(duì)六價(jià)鉻離子和鋅離子的動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程用Thomas模型的非線性形式進(jìn)行擬合，對(duì)亞甲

3、基藍(lán)動(dòng)態(tài)吸附的過(guò)程用Thomas和Yoon-Nelson模型進(jìn)行擬合，Thomas模型擬合的效果更好。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定對(duì)六價(jià)鉻、鋅離子動(dòng)態(tài)吸附時(shí)的最佳條件。在最佳吸附條件下，當(dāng)吸附劑分別為介孔SiO2、微孔SiO2、改性SiO2、負(fù)載SiO2、硅砂時(shí)，對(duì)六價(jià)鉻吸附時(shí)，在5min的吸附率分別為58.02％、99.06％、99.9％、16.17％、3.37％;達(dá)到飽和的時(shí)間分別為255min、285min、185min、65min、15min;

4、對(duì)鋅離子吸附時(shí)，在5min的吸附率分別為92.3％、94.48％、98.49％、91.83％、72.44％;達(dá)到的飽和時(shí)間分別為250min、270min、240min、125min、65min。因此，微孔SiO2相比介孔SiO2對(duì)六價(jià)鉻、鋅離子的動(dòng)態(tài)吸附效果好;改性SiO2、負(fù)載SiO2、硅砂對(duì)六價(jià)鉻、鋅離子動(dòng)態(tài)吸附的效果依次變差。研究不同的多孔二氧化硅動(dòng)態(tài)吸附水溶液中的亞甲基藍(lán)。當(dāng)吸附劑分別為介孔二氧化硅、微孔二氧化硅、負(fù)載SiO2