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蒙脱石及改性蒙脱石吸附重金属离子的研究

任安平  
【摘要】:本文选用不同产地的蒙脱石及其无机改性产物等作为吸附剂,较详细地考察了这些材料吸附钴、铅、钍等重金属离子的性能。实验通过XRD、FT-IR、N_2-吸附脱附测试技术对吸附材料进行了表征,考察了pH、富啡酸、离子强度等因素对重金属离子吸附的影响,初步探讨了三种金属离子在不同吸附剂上的吸附机理。同时还比较研究了氧化铝和氧化硅等吸附铅的性能。 研究结果表明,蒙脱石经无机改性后,其层间距、比表面积、孔容等均增大。不同产地的蒙脱石及其无机改性产物对不同金属离子的吸附性能存在差异。富啡酸与金属离子具有很强的络合能力。离子强度对钴离子吸附影响不明显;在低pH下,离子强度对铅吸附有轻微影响。在酸性条件下,pH的变化对铅、钍金属离子吸附影响较大,而对钴离子的吸附影响不明显;pH在5~8范围内,pH的变化对金属离子吸附影响强烈,随pH升高吸附率大幅增加;在碱性条件下,钴、铅、钍三种金属离子以沉淀方式附着在吸附材料表面,吸附率受pH变化影响不大,均维持在95%附近,但pH10时铅沉淀发生溶解,吸附率下降。 pH8时,吸附主要以表面络合为主,同时对于蒙脱石还存在着离子交换,改性蒙脱石存在着扩散吸附;在pH8时,吸附主要以沉淀吸附为主;当富啡酸存在时,吸附以表面络合为主。


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