納米材料型吸附劑對微量金屬吸附的研究論文(編輯修改稿)
2025-07-23 14:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 對吸附效果的影響在最佳吸附時(shí)間和溫度條件下pH對吸附效果的影響見表6和表7。表6 不同 pH 吸附前后溶液中Cu 濃度表7 不同 pH 吸附前后溶液中Cd 濃度根據(jù)吸附率計(jì)算公式及相關(guān)濃度計(jì)算吸附百分率，納米氧化鋅對銅和鎘吸附率與pH關(guān)系如圖3所示。由圖3可見，在最佳吸附時(shí)間15min和溫度50℃的條件下，納米氧化鋅對金屬銅和鎘的最佳吸附pH為6，其吸附百分率分別達(dá)到 %%。因此，納米氧化鋅對該混合種金屬溶液的最佳吸附pH為6。當(dāng)pH為6的時(shí)候，吸附率最大。而隨著pH的增大，納米氧化鋅對金屬的吸附率反而呈現(xiàn)下降趨勢。原因是當(dāng)pH＜6的時(shí)候，沒有達(dá)到溶液所需的最佳酸堿性能，其酸堿活性不能滿足納米氧化鋅對重金屬銅和鎘的最佳吸附條件；當(dāng)pH為6時(shí)，吸附達(dá)到平衡，此時(shí)吸附效果最佳，吸附率也因此達(dá)到最大值；而隨著pH的增高，當(dāng)pH＞7時(shí)，溶液逐漸呈堿性，并且堿性越來越強(qiáng)，此時(shí)溶液中的Cu和Cd與OH 形成了氫氧化物沉淀（如 Cu(OH)2 ）使溶液中的金屬離子濃度減少，從而能夠被吸附的金屬離子數(shù)減少，這樣導(dǎo)致了吸附率的相對降低[3]。在最佳的吸附條件下，即吸附時(shí)間15min，溫度50℃，pH為6時(shí)，%，Cd吸附率為 %。四 結(jié) 論 實(shí)驗(yàn)采用原子吸收分光光度法并結(jié)合納米技術(shù)測定納米氧化鋅對水中重金屬的去除效果，與傳統(tǒng)的去除方法（沉淀法、電解法、離子交換法等）相比較，具有操作簡單、選擇性好、吸附效率高、分析速度快、經(jīng)濟(jì)、污染少，結(jié)果準(zhǔn)確等特點(diǎn)。納米氧化鋅對重金屬Cu、Cd具有較好的吸附效果。對 Cu 的最佳吸附條件為 t=15min，T=50℃，pH=6；對Cd 的最佳吸附條件為t=5min,T=50℃，pH=6。而二者混合溶液，當(dāng)吸附時(shí)間、吸附溫度、pH值等達(dá)到最佳條件時(shí)，吸附效果最好，%%。參考文獻(xiàn)．［1］ 張樹強(qiáng)．甲殼素去除水體中金屬離子的性能研究［J］．廣東水利水電，2002（6）：2930［2］ 楊學(xué)耀，李進(jìn)．好氧顆粒污泥吸附重金屬Cd（11）的研究［J］．工業(yè)用水與廢水，2007（1）：2831．［3］ 酒金婷，李春霞．納米氧化鋅在水中的分散行為及其應(yīng)用［J］．印染，2002（1）：13納米TiO2對痕量Pb(Ⅱ)的吸附研究摘 要: 利用 TiO2 納米顆粒的表面吸附活性,應(yīng)用火焰原子吸收光譜檢測方法,高效分離了水中痕量的Pb(Ⅱ) 系統(tǒng)研究了納米TiO2 的晶體結(jié)構(gòu)、溶液的 pH 值、吸附時(shí)間、Pb(Ⅱ)的起始質(zhì)量濃度對 Pb(Ⅱ)吸附率的影響,得到納米 TiO2對 Pb(Ⅱ)的最佳吸附條件為:pH =,m(TiO )= 20 mg,ρ(Pb(Ⅱ)) =18 mgL ,t = 90 min測定了納米 TiO2 對 Pb(Ⅱ)的吸附等溫線,應(yīng)用 Freundlich公式得到了吸附等溫方程。關(guān) 鍵 詞: 納米 TiO2 。痕量 Pb(Ⅱ)。納米吸附劑。吸附等溫方程水體中的 Pb(Ⅱ)污染主要來源于電鍍、采礦等工業(yè)廢水的排放。環(huán)境中特別是環(huán)境水樣中的鉛量,是環(huán)境監(jiān)測控制的一個(gè)重要指標(biāo)[1]。在各種環(huán)境污染處理技術(shù)中,吸附法是廣泛應(yīng)用的方法 常用的吸附劑有活性炭、活性硅藻土、纖維、天然蒙托土、煤渣以及混凝劑等[25]。納米材料是一種有著巨大應(yīng)用前景的吸附材料,納米粒子表面存在羥基,能夠和陽離子鍵合,從而對金屬離子產(chǎn)生吸附作用。此外,納米粒子具有大的比表面積,也是納米粒子產(chǎn)生吸附作用的重要原因。納米TiO2具有良好的吸附脫附性能,應(yīng)用納米TiO2吸附水中金屬離子已有文獻(xiàn)報(bào)道[69]。本文將納米 TiO2用于吸附分離水中痕量 Pb(Ⅱ),系統(tǒng)研究了納米TiO2的晶型結(jié)構(gòu)、溶液的 pH值、靜態(tài)吸附時(shí)間對 Pb(Ⅱ)吸附率的影響,確定了最佳吸附條件,測定了Pb (Ⅱ)的吸附等溫線,并得到了納米 TiO2對 Pb(Ⅱ)的吸附等溫方程式。1 實(shí) 驗(yàn)1 .1 儀器及主要工作參數(shù)WYX 401型火焰原子吸收分光光度計(jì), Pb空心陰極燈。儀器工作條件: nm, nm, mA?；鹧骖愋?空氣/ 乙炔焰, L/min , L/min。1 .2 試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液取適量分析純Pb(NO3)2 于稱量瓶中,在105℃下烘干2 h,置于干燥器中冷卻備用。 g上述 Pb(NO3)2 于200 mL燒杯中,加入20 mL硝酸溶液,溶解后移入1 000 mL容量瓶中,用水準(zhǔn)確稀釋至刻度,搖勻 Pb(Ⅱ) g/L。1 .3 納米TiO2的制備與預(yù)處理1 .3 .1 納米TiO2的制備及晶體結(jié)構(gòu)測定將 TBOT 溶于無水乙醇中形成均勻溶液,不斷攪拌,加入適量水,可觀察到TBOT迅速水解,得到白色TiO2沉淀。將沉淀離心、洗滌、干燥。干燥后的TiO2粉在箱式電阻爐中程序控制升溫, ℃/min ,并在所控溫度下保溫3h,熱處理溫度分別為500,600 和 800℃。應(yīng)用日本理學(xué)(Rigaku)D/ max 2500PC 型 X 射線衍射儀(Cu Kα源,管電壓50 kV,管電流 100 mA,石墨單色器衍射束單色化)測定晶體結(jié)構(gòu)。1 .3 .2 納米TiO2的表面zeta電位的測定將上述 TiO 粉末干燥、研磨后,稱取10mg置于30 mol/L NaCl 溶液中,分別用NaOH 和 HNO3 調(diào)節(jié)pH值為 1～11,超聲混1h后,應(yīng)用英國馬爾文公司的激光粒度分析儀測定顆粒的表面 zeta 電位。1 .3 .3 納米 TiO2 顆粒的表面預(yù)處理 mol/L HNO3溶液中30min,然后用二次蒸餾水洗至中性,抽濾后于 100 ℃下烘干備用。1 .4 Pb(Ⅱ)吸附實(shí)驗(yàn)方法在25mL具塞比色管中加入20μg/mL 的Pb(Ⅱ) mL,調(diào)節(jié)pH值, mg納米TiO2,振蕩20 min,靜置90min后離心分離,移取上層清液,用火焰原子吸收光譜法測定Pb(Ⅱ)的濃度。2 結(jié)果與討論2 .1 納米 TiO2 晶體結(jié)構(gòu)對吸附性能的影響在500,600 和800℃下熱處理得到的3種TiO2晶體的 XRD 譜如圖1所示。與銳鈦礦相 TiO2標(biāo)準(zhǔn) PDF 卡(PDF21 1272)和金紅石相 TiO2標(biāo)準(zhǔn)DF卡(PDF21 1276)對照結(jié)果表明,500℃熱處理的納米TiO2 粉體的晶型為銳鈦礦相,晶化程度較高。600 ℃熱處理后,開始出現(xiàn)金紅石(110)特征衍射峰。隨著熱處理溫度升高到800℃,TiO2完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相。根據(jù)Scherrer公式： D= (βcosθ)
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1