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《大连理工大学》 2012年
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镁铝水滑石对钒的吸附特性及选择性研究

王天罡  
【摘要】:本文采用共沉淀法合成了镁铝及镁铝钒等水滑石材料,并在焙烧后制得实验所需的吸附剂-即煅烧水滑石材料(CH-Mg/Al, CHV-Mg/Al等)和改性水滑石材料(Mg/Al-EDTA等),并且对其进行了表征。对这些吸附剂的吸附动力学,pH的影响,平衡等温曲线进行了考察研究。CH-Mg/Al, CHV-Mg/Al在pH=3,温度25℃,初始浓度为50mg/L的条件下,对V(V)的最大吸附量分别为200mg/g和170mg/g而Mg/Al-EDTA、Mg/Al-葡萄糖酸、Mg/Al-草酸最大吸附量依次为199mg/g、183mg/g、145mg/g。煅烧水滑石材料比起改性水滑石材料更适合应用于实践当中。CH-Mg/Al, CHV-Mg/Al在pH=2.5左右时吸附量达到最大值而改性水滑石材料在pH=3左右达到最大值。所有考察的吸附剂对吸附V(V)的吸附等温线均用Sips等温模型拟合最好且均与准二级动力学模型最相符,表明吸附的控制步骤可能为化学反应。采用X射线衍射图,红外光谱分析以及X射线光电子能谱分析等方法对吸附剂的吸附机理进行了研究。结果显示在吸附过程中没有发生氧化还原反应。结合动力学模型和仪器分析结果得出,CH-Mg/Al的主要吸附机理为离子交换和吸附剂外层的表面吸附,而CHV-Mg/Al的主要吸附机理为离子交换。用钒酸盐来合成水滑石对在溶液中吸附五价钒有不利的影响。CHV-Mg/Al在钒酸盐和重铬酸盐的混合溶液中对五价钒具有较高的选择性,其在吸附过程中可能同时存在离子记忆和结构记忆效应。煅烧水滑石材料对V(V)显示出了极好吸附性能。煅烧水滑石材料在去除水溶液中V(V)及钒铬分离等方面方面具有潜在的应用价值。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703

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