可循環(huán)磁性天然沸石的制備及其吸附性能研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，大量工業(yè)廢水和生活污水排入天然水體，尤其是廢水中的重金屬離子嚴(yán)重影響人類的健康。結(jié)合實(shí)際情況，研究人員采用不同的吸附劑和處理方法解決日益嚴(yán)重的重金屬離子污染問題。 本文以浙江縉云斜發(fā)沸石為研究對(duì)象，采用不同方法對(duì)其改性，得到吸附性能較強(qiáng)的改性沸石。以磁性載體技術(shù)為基礎(chǔ)，分別采用化學(xué)共沉淀法和物理黏結(jié)法使具有吸附特性的改性沸石與Fe3O4相結(jié)合，制備出不同的磁性天然沸石吸附劑。利用XRD、SEM、F

2、T-IR、TG-DSC、氮吸附等溫線和磁性能測試等方法對(duì)最佳磁性沸石進(jìn)行表征。同時(shí)，研究磁性沸石對(duì)重金屬離子的吸附性能，以探索其最佳吸附條件、吸附量和吸附機(jī)理。 對(duì)天然沸石的改性及改性沸石對(duì)Pb2+的吸附實(shí)驗(yàn)表明，氯化鈉改性后的鈉型沸石對(duì)Pb2+的吸附性能較好，其對(duì)Pb2+的吸附性能依賴于pH值的變化，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)其對(duì)Pb2+的最大吸附量為66.99mg/g。 對(duì)于化學(xué)法制備的磁性沸石，氮吸附分析表明，磁性沸石（濃氨水）

3、、磁性沸石（NaOH）和鈉型沸石的比表面積分別為100.90㎡/g、64.02㎡/g和25.13㎡/g。FT-IR分析指出，磁性沸石（濃氨水）的制備使Si-O（Si或Al）鍵反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰的位置從1054.5cm-1變化到1039.3cm-1，這表明Fe3+類似于Al3+已進(jìn)入鈉型沸石的結(jié)構(gòu)中。在不同的初始濃度下，磁性沸石和鈉型沸石對(duì)Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附實(shí)驗(yàn)表明，該吸附性能依賴于pH值的變化，其平衡吸附量隨初始濃度的

4、增加而增大。根據(jù)常見的液相吸附模型，對(duì)吸附等溫線數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，擬合后直線與線性Langmuir方程基本重合，這證實(shí)該吸附過程屬單層Langmuir型吸附。計(jì)算結(jié)果表明，磁性沸石（濃氨水）、磁性沸石（NaOH）和鈉型沸石對(duì)Pb2+的單位質(zhì)量吸附劑的單層飽和吸附量分別為130.72mg/g、88.18mg/g和65.92mg/g。 對(duì)于物理法制備的磁性沸石，沸石表面黏結(jié)的Fe3O4沒有改變基體的結(jié)構(gòu)，且使其比表面積增大。樣品的磁

5、性能測試證實(shí)，磁性沸石（氨基甲酸乙酯）和Fe3O4的磁化率分別為11.7emu/g和39.8emu/g。在不同的初始濃度下，磁性沸石（氨基甲酸乙酯）、磁性沸石（羧甲基纖維素鈉）和鈉型沸石對(duì)Pb2+的吸附實(shí)驗(yàn)表明，隨著初始濃度的增大平衡吸附量也不斷增大，其最大吸附量分別為54.53mg/g、84.00mg/g和66.99mg/g。 在分離科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，本文磁性天然沸石的方法具有獨(dú)特的優(yōu)勢。從復(fù)雜多相體系中將重金屬離子分離和再生不