有機(jī)改性凹凸棒土的制備及其除鉻性能的研究.pdf

1、鉻污染是一種危害較大的環(huán)境問題，鉻污染不僅損害人們的身體，同時(shí)對(duì)大自然乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都存在一定的危害。
　　凹凸棒土本身擁有較大的比表面積和很高的孔隙率，對(duì)水中的重金屬具有一定的去除作用。本研究以合成的聚乙烯亞胺改性凹凸棒土（PEI-ATP）、乙二胺改性凹凸棒土（EDA-ATP）、三乙烯四胺改性凹凸棒土（TETA-ATP）、四乙烯五胺改性凹凸棒土（TEPA-ATP）、乙二胺四乙酸改性凹凸棒土（EDTA-ATP）為吸附劑，研究其對(duì)

2、水中鉻的去除效果，通過考察各種因素對(duì)其吸附效果的影響以及對(duì)吸附劑的表征，闡明吸附劑對(duì)水中鉻的吸附行為和機(jī)制。主要得到如下結(jié)論：
　　PEI-ATP對(duì)六價(jià)鉻的吸附：
　　（1）PEI改性凹凸棒土后，PEI-ATP表面相比凹凸棒土更加粗糙，且改性后胺基的含量為1.71 mmol/g，改性前后晶型并未改變。
　?。?）PEI-ATP對(duì)六價(jià)鉻具有很好的吸附性能。吸附量隨著吸附劑投加量的增大而減少，最佳投加量為20 mg（0.4

3、 g/L），在實(shí)驗(yàn)條件下，PEI-ATP對(duì)六價(jià)鉻的最大吸附量為51.81 mg/g，其等溫吸附線可用Langmuir模型方程進(jìn)行擬合。PEI-ATP對(duì)六價(jià)鉻的吸附在500~600 min內(nèi)吸附基本達(dá)到了平衡，并且可用擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合分析。PEI-ATP對(duì)六價(jià)鉻的吸附量隨著溶液pH的增加先增大后減小。陰離子Cl-、SO42-、PO43-的存在對(duì)六價(jià)鉻的吸附具有抑制作用，PO43-的影響最大。
　?。?）吸附劑PEI-ATP可以循

4、環(huán)再生。
　　EDA-ATP、TETA-ATP、TEPA-ATP對(duì)六價(jià)鉻的吸附：
　?。?）有機(jī)改性后，隨著有機(jī)試劑中胺基含量的增多，吸附劑表面變的逐漸粗糙，胺基含量分別為2.95 mmol/g，4.95 mmol/g，5.86 mmol/g，同時(shí)比表面積逐漸減小，改性前后晶型并未改變。
　?。?）吸附劑EDA-ATP、TETA-ATP、TEPA-ATP對(duì)六價(jià)鉻的最大吸附量達(dá)到154.56 mg/g，254.24 mg

5、/g，270.88 mg/g，吸附等溫線可以通過Freundlich方程進(jìn)行擬合，并且隨著吸附劑中胺基含量的增多，吸附劑對(duì)六價(jià)鉻的吸附量增大，吸附劑對(duì)六價(jià)鉻的吸附動(dòng)力學(xué)可以通過擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行擬合，隨著吸附劑中胺基含量的增多，吸附速率逐漸增大。隨著溶液pH的增加，吸附劑對(duì)六價(jià)鉻的吸附量先增大后減少，陰離子的存在對(duì)吸附劑去除六價(jià)鉻具有一定的抑制作用，尤其是PO43-的存在，使吸附量由原來的143.80 mg/g，207.11 mg/g

6、，215.83 mg/g分別降低到61.39 mg/g，113.06 mg/g，122.99 mg/g。
　　根據(jù)XPS結(jié)果分析可知，PEI-ATP、EDA-ATP、TETA-ATP和TEPA-ATP在六價(jià)鉻的吸附過程中除了靜電作用外，還有部分六價(jià)鉻被還原成三價(jià)鉻，并與吸附劑表面氨基作用達(dá)到去除的目的。
　　EDTA-ATP對(duì)三價(jià)鉻的吸附：
　?。?）與改性前相比，EDTA接枝到ATP表面上后，可看出吸附劑表面被物質(zhì)包

7、圍著，胺基含量為4.78 mmol/g，并且改性前后晶型并未發(fā)生改變。
　?。?）EDTA-ATP對(duì)三價(jià)鉻的最大吸附量達(dá)到131.37 mg/g，吸附等溫線可以用Langmuir方程模型進(jìn)行擬合分析，其動(dòng)力學(xué)吸附可以用擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程模型進(jìn)行擬合分析。陽離子對(duì)吸附劑EDTA-ATP去除三價(jià)鉻具有抑制作用，影響順序?yàn)镃a2+＞Na+。同時(shí)隨著溶液pH的增大，吸附劑EDTA-ATP對(duì)三價(jià)鉻的吸附量逐漸增大。有機(jī)物的存在能更好的促進(jìn)ED