新型納米復(fù)合材料吸附富集不同形態(tài)汞的研究.pdf

1、汞作為中毒污染物會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人們的健康,又因其持久性、高揮發(fā)性、易于生物積累等性質(zhì)極易造成全球性污染循環(huán)傳播。在世界范圍內(nèi),由于人類活動(dòng)造成的汞排放占汞排放總量的10％-30%,其中燃煤電廠汞的排放占主要地位。目前吸附法、吸收法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法等是汞污染常用的治理方法,其中,吸附法是一種被廣泛運(yùn)用和研究的方法。然而,常規(guī)吸附劑對(duì)汞的吸附效率低、吸附容量小、缺乏選擇性,并且難以回收再利用。因此,研究開發(fā)具有高選擇性、高吸

2、附容量,并且可回收再生的新型吸附材料是汞污染控制領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　本文合成制備了一系列新型納米復(fù)合材料,采用了震動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM),掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM)和X-射線衍射儀(XRD)等儀器對(duì)材料進(jìn)行了表征,較詳細(xì)研究了新型納米復(fù)合材料對(duì)煙氣中汞的吸附脫除行為,并對(duì)其吸附機(jī)理進(jìn)行了初步探討。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)研究了巰基石墨烯對(duì)水體環(huán)境中Hg2+離子的吸附特性,考察了溶液pH、溫度、流速、進(jìn)樣

3、體積、共存離子對(duì) Hg2+離子脫除性能的影響,結(jié)果顯示巰基石墨烯對(duì) Hg2+離子有非常出色的脫除性能,吸附效率可達(dá)99%以上,飽和吸附容量可達(dá)4.275mg.g-1。本實(shí)驗(yàn)還對(duì)洗脫劑進(jìn)行了篩選,比較了常見洗脫劑對(duì)巰基石墨烯的洗脫效率,發(fā)現(xiàn)30%HCl是一種很理想的洗脫劑,洗脫效率可達(dá)95%以上。(2)采用化學(xué)還原法制得納米銀膠體,并將納米銀粒子分別負(fù)載于脫脂棉、普通紗布上的方法,制備了系列新型納米復(fù)合材料,考察了不同修飾方法、納米銀負(fù)載

4、量、溫度、氣態(tài)汞初始濃度、空氣、模擬煙氣、水蒸汽對(duì)吸附效率的影響。發(fā)現(xiàn)負(fù)載納米銀粒子可以大大提高脫脂棉和紗布對(duì)汞的吸附能力和選擇性,兩種吸附劑對(duì)氣態(tài)元素汞的脫除效率均可達(dá)99%以上,飽和吸附容量分別為4.80mg.g-1和1.27mg.g-1。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)負(fù)載納米銀顆粒的脫脂棉在270℃高溫環(huán)境下汞脫除效率仍然可達(dá)95%,克服了常規(guī)吸附劑在高溫環(huán)境下對(duì)汞失效的缺點(diǎn)(3)研究了負(fù)載有納米銀粒子的普通海綿對(duì)水中 Hg2+離子的吸附特性,考察了