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《广东工业大学》 2012年
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羧甲基壳聚糖—膨润土复合吸附剂对Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(3+)的吸附作用研究

黄春桃  
【摘要】:重金属不能在环境中自然降解,长期累积其对环境的危害会愈来愈严重,所以废水中重金属离子的有效去除方法成为当前热门的研究方向。随着国家对废水排放标准的日趋严格,低浓度重金属废水处理技术越来越受关注。众多重金属废水处理方法的研究结果表明,用环境友好的高效吸附材料吸附去除低浓度重金属是经济可行的技术方法。利用羧甲基壳聚糖对重金属所具有的高效吸附能力以及膨润土在废水处理中具有良好的吸附能力,研究制备了一种羧甲基壳聚糖插层膨润土的新型复合吸附剂,并较为系统地研究了该复合吸附剂的基本理化特性以及对水中低浓度重金属离子的吸附应用条件。 实验结果表明:(1)复合吸附剂对Ni2+的吸附可以很快达到吸附平衡,对Cu2+的吸附大约在30min时达到平衡,而对Cr3+的吸附要在180min才趋于平衡。在T=25℃下,pHCu2+=6、pHNi2+=6、pHCr3+=5,复合吸附剂对Cu2+、Ni2+和Cr3+吸附含量分别是114.54mg/g,79.56mg/g,83.42mg/g。(2)复合吸附剂对Cu2+、Ni2+厅Cr3+的吸附比较符合Langmuir吸附模型,Cu2+、Ni2+和Cr3+的反应动力学都更符合准二级吸附速率方程,对Ni2+的吸附速度最快,Cu2+次之,Cr3+最慢。(3)通过计算三种金属不同温度下的热力学参数,其中,ΔG0可以知道吸附过程都是自发过程;Cu2+和Ni2+吸附的ΔH0,吸附过程为放热过程,而Cr3+的ΔH0,吸附过程为吸热过程。(4)响应曲面和等高线分析表明,羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂吸附Cu2+时,pH值对吸附容量的影响比较大,吸附时间次之,初始浓度最小。复合吸附剂对铜离子的吸附容量的最佳条件为:pH值为6.00,初始浓度为33.00mg/L,吸附时间为25.00min。(5)在T=25℃,pH=4,h=180min条件下,复合吸附剂对混合体系进行吸附时,吸附的重金属离子的总毫摩尔数与单组分体系相比有所增加,但每种离子的吸附量与单组分体系相比均有下降。(6)HNO3和EDTA溶液均可作为羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂吸附Cu2+的洗脱剂,EDTA的再生效果优于HNO3。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703

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