硅鈦復(fù)合材料合成及對Pb(II)的吸附性能研究.pdf

1、隨著我國環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,環(huán)境保護(hù)的形勢日益嚴(yán)峻,開發(fā)新型環(huán)保材料變得尤為重要。本論文旨在開發(fā)以硅鈦材料為基礎(chǔ)的重金屬吸附劑。
　　制備了純硅MCM-41分子篩與不同硅鈦比的Ti-MCM-41分子篩。在MCM-41表面進(jìn)行了Ti-P-Ti-P結(jié)構(gòu)的逐層修飾,原型材料與修飾后材料均具有有序六邊形孔道結(jié)構(gòu),較大的比表面積。隨著修飾層數(shù)的增加,面間距擴(kuò)大,比表面與孔容減小。Ti-MCM-41表面進(jìn)行了磷羥基的修飾,此類材料也具有有序六

2、邊形孔道結(jié)構(gòu)。隨著鈦含量的增加,面間距增大。Ti-MCM-41修飾后材料的比表面減小,孔容增大。對比研究了兩類材料對Pb(II)的吸附情況,遴選出MCM-41-Ti-P與Ti-MCM-41-P進(jìn)行靜態(tài)吸附研究。吸附動力學(xué)曲線均符合Lagergren準(zhǔn)二級,平衡時間為60 min。等溫吸附曲線更符合Freundlich模型,MCM-41-Ti-P飽和吸附量分別達(dá)284.88 mg·g-1(15℃)、283.42 mg·g-1(25℃)和2

3、92.69 mg·g-1(35℃),Ti-MCM-41-P為31.24 mg·g-1(15℃)、33.18 mg·g-1(25℃)和35.21 mg·g-1(35℃);D-R模型擬合顯示,兩者的吸附機(jī)理均為離子交換。
　　用共沉淀法制備了SiO2負(fù)載無定形磷酸氫鈦材料(TiP/SiO2),用于去除廢水中的Pb(II)。XRD表明材料呈無定型狀態(tài),SEM表明材料負(fù)載的均勻性較好。通過不同溫度、pH、時間和離子強(qiáng)度等條件研究來分析Ti

4、P/SiO2對Pb(II)吸附的影響。結(jié)果表明,TiP/SiO2對Pb(II)的吸附量隨著pH的增加而增加。其動力學(xué)過程符合Lagergren準(zhǔn)二級模型。用Langmuir模型和Freundlich模型均能擬合等溫吸附數(shù)據(jù),用Freundlich模型擬合出來偏差小于Langmuir模型。通過D-R模型擬合等溫吸附數(shù)據(jù)表明該吸附主要以離子交換為主。實(shí)驗(yàn)計(jì)算所得的熱力學(xué)參數(shù)顯示,該吸附過程是吸熱反應(yīng)。同時離子強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)證明該吸附劑在處理海水中