廢水中磷和氟同步去除工藝分析(編輯修改稿)
2025-02-11 04:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ZrD201的表面含有豐富的孔道[圖 1(b)]，[圖 1(c)、1(d)]表明Zr和Ti成功地負(fù)載到載體D201上，且在表面分布均勻. ICP檢測結(jié)果顯示， mg g1， mg g1. TiZrD201的XRD圖譜 (圖 2) 中沒有出現(xiàn)尖銳的衍射峰，說明鈦和鋯以無定形態(tài)負(fù)載于D201上. D201為聚苯乙烯骨架的高分子聚合物，帶有豐富的季銨基官能團(tuán)，與其他金屬氧化物復(fù)合材料類似，可以推斷TiZrD201的結(jié)構(gòu)和吸附界面如圖 3所示，溶液中的磷酸根離子和氟離子置換出季銨基上的Cl、水合金屬氧化物上的OH，從而被吸附到TiZrD201上. (a) TiZrD201的宏觀形貌。(b) 表面SEM圖。(c) 表面Zr的分布SEMEDS圖。(d) 表面Ti的分布SEMEDS圖圖 1 TiZrD201的SEMEDS圖 圖 2 TiZrD201的XRD圖 圖 3 TiZrD201結(jié)構(gòu)及吸附原理模擬 吸附等溫線實(shí)驗(yàn) 吸附等溫線實(shí)驗(yàn)在3個不同溫度 (2829308K) 下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 ，隨著溫度的升高，TiZrD201對磷和氟的吸附效果都有所提高，這表明復(fù)合材料對磷、相關(guān)表達(dá)式如下. 圖 4 TiZrD201的吸附等溫線 式中，qe為平衡吸附量，mg g1。qmax為最大吸附量，mg g1。ce為平衡濃度，mg L1。b為常數(shù)，L mg1。K為Freundlich親和系數(shù)，mg g1 (g L1)n。n為吸附劑多相性指數(shù). 對磷和氟的擬合曲線繪于圖 4，擬合參數(shù)列于表 1和表 2. Freundlich模型對磷和氟吸附數(shù)據(jù)的擬合度均大于Langmuir模型的擬合度，且R2，TiZrD201的表面吸附位點(diǎn)具有不均勻性，這主要是由于復(fù)合材料具有兩種不同的吸附位點(diǎn)：基體D201的季銨基基團(tuán)和負(fù)載在基體孔道內(nèi)的水合金屬氧化物的羥基基團(tuán). 表 1 TiZrD201吸附磷的Freundlich和Langmuir模型擬合參數(shù) 表 2 TiZrD201吸附氟的Freundlich和Langmuir模型擬合參數(shù) 吸附過程的吉布斯自由能變ΔG可采用以下方程計(jì)算： 式中，ΔG為標(biāo)準(zhǔn)吸附自由能變，kJ mol1。R為氣體常數(shù)， J (mol K)1。T為開爾文溫度，K。K0為吸附平衡常數(shù)，由lg (qe/ce) 對ce作圖，得到的直線截距即為K0. 吸附過程熵變ΔS和吸附焓變ΔH由Van39。t Hoff方程計(jì)算：式中，ΔS為吸附過程熵變，J (mol K)1。ΔH為吸附焓變，kJ mol1。lnK0對1/T作圖，得到直線的斜率等于，截距等于. 以上計(jì)算得到的熱力學(xué)參數(shù)如表 3和表 ，3個不同溫度時吸附
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