鎂系礦物膜吸附材料的制備及其性能研究.pdf

1、本文以四種鎂系礦物:海泡石、凹凸棒石、蛭石和水滑石為原料，在適宜的溫度下焙燒活化后，以N-N二甲基乙酰胺為溶劑，聚醚砜PES為有機相，采用共混法制備了多種鎂系礦物膜吸附材料，研究了它們對水體中重金屬離子鉛離子和鎳離子吸附性能，并考察了吸附過程的熱力學(xué)和動力學(xué)特性。
　　采用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、萬能測力機、差熱-熱重分析儀(TG-DTA)等儀器對膜吸附材料的結(jié)構(gòu)和性能進行分析和表征，結(jié)果表明:鎂

2、系礦物顆粒較均勻的分布在PES膜中，兩者通過物理作用結(jié)合，沒有生成新的化學(xué)鍵，膜吸附材料具有良好的的熱穩(wěn)定性，可在高溫條件下使用，膜材料中鎂系礦物的含量對膜材料的結(jié)構(gòu)和機械性能影響較大。
　　以Pb2+為研究對象，評價了S300、A600、V100、H6004種鎂系礦物膜吸附材料的吸附性能。確定了最佳反應(yīng)條件:25℃時，S300吸附劑用量為0.04g，Pb2+初始濃度為100 mg/L，吸附3h，最大吸附量為54.22mg/g;

3、A600吸附劑用量為0.1 g，Pb2+初始濃度為300 mg/L，吸附4h，最大吸附量為65.06mg/g; V100吸附劑用量為0.09g，Pb2+初始濃度為200 mg/L，吸附4h，最大吸附量為54.45mg/g; H600吸附劑用量為0.02 g，Pb2+初始濃度為300mg/L，吸附2h，最大吸附量為347.27mg/g。25℃-45℃溫度范圍內(nèi)，S300、A600、H600膜吸附劑對Pb2+的吸附過程可以用Langmuir

4、吸附等溫式來描述，RL值均介于0與1之間，說明吸附過程容易發(fā)生。V100膜吸附劑對Pb2+的吸附過程可以用Freundlich吸附等溫式來描述，常數(shù)n值大于1，說明此為優(yōu)惠吸附過程。4種鎂系礦物膜吸附劑對Pb2+的吸附過程均符合偽二級動力學(xué)方程。
　　以Ni2+為研究對象，考察了S600、A400、V100、H4004種鎂系礦物膜吸附材料的吸附性能。確定了最佳反應(yīng)條件:25℃時，S600吸附劑用量為0.09g，Ni2+初始濃度為1

5、50 mg/L，吸附4h，最大吸附量為40.74mg/g; A400吸附劑用量為0.1 g，Ni2+初始濃度為150 mg/L，吸附3h，最大吸附量為29.19mg/g;V100吸附劑用量為0.09g，Ni2+初始濃度為100mg/L，吸附3h，最大吸附量為17.21mg/g; H400吸附劑用量為0.1 g，Ni2+初始濃度為200 mg/L，吸附6h，最大吸附量為32.57mg/g。4種鎂系礦物膜吸附劑對Ni2+的吸附適宜的pH范圍

6、較大，在弱酸性、中性及弱堿性條件下均具有較好的吸附性能。Langmuir吸附等溫式可以很好地描述Ni2+在S600、A400、H400膜吸附劑上的吸附。V100膜吸附劑對Ni2+的吸附過程可以用Freundlich吸附等溫式來描述，常數(shù)n值介于2到10之間，說明此為優(yōu)惠吸附過程。4種鎂系礦物膜吸附材料對Ni2+的吸附過程都符合偽二級動力學(xué)方程。
　　鎂系礦物膜吸附材料能夠有效地去除水體中的鉛離子和鎳離子，為重金屬離子廢水的處理提供