殼聚糖-鑭改性膨潤(rùn)土對(duì)鉛吸附機(jī)理和穩(wěn)定化效果研究.pdf

1、隨著工業(yè)活動(dòng)的不斷增強(qiáng)，重金屬參與的比重也日益增加，其造成的后果就是水體和土壤中的重金屬超標(biāo)嚴(yán)重對(duì)人類的健康造成危害，因此對(duì)重金屬的治理現(xiàn)已成為研究的熱點(diǎn)。本文以殼聚糖、稀土鑭為改性劑通過(guò)水熱法制得了鑭柱撐膨潤(rùn)土、殼聚糖改性鑭柱撐膨潤(rùn)土和殼聚糖/鑭共柱撐膨潤(rùn)土，并利用掃描電鏡、X-射線衍射儀和傅里葉紅外光譜儀對(duì)改性前后的膨潤(rùn)土材料的結(jié)構(gòu)和表面特性進(jìn)行表征分析。通過(guò)吸附實(shí)驗(yàn)，研究改性材料對(duì)Pb（II）的吸附性能和吸附機(jī)理；同時(shí)深入考察其對(duì)

2、土壤中鉛的穩(wěn)定化效果，為今后改性材料用于重金屬的治理提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）通過(guò)表征分析可知，鑭柱撐膨潤(rùn)土d001=1.44nm大于膨潤(rùn)土d001=1.23nm，稀土鑭進(jìn)入到膨潤(rùn)土層間，起到了柱撐的作用；殼聚糖改性鑭柱撐膨潤(rùn)土d001=1.37nm小于1.44nm，殼聚糖未進(jìn)入膨潤(rùn)土層間只是附著其表面，并且堵塞了鑭柱撐膨潤(rùn)土的層間和表面孔道；殼聚糖/鑭共柱撐膨潤(rùn)土 d001=1.56nm大于鑭

3、柱撐膨潤(rùn)土d001=1.44nm，殼聚糖與鑭均進(jìn)入到膨潤(rùn)土層間，形成了殼聚糖/鑭離子復(fù)合柱撐的層間結(jié)構(gòu)。
　?。?）通過(guò)吸附實(shí)驗(yàn)可知，鑭柱撐膨潤(rùn)土對(duì) Pb（II）吸附性能最佳，吸附過(guò)程符合Langmuir等溫線；殼聚糖/鑭柱撐膨潤(rùn)土吸附效果次之，其吸附過(guò)程符合Fredulinch吸附等溫線。兩種改性材料的最佳吸附條件為pH=4，Pb（II）初始濃度為15mg/L，振蕩時(shí)間為120min。準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)能較好的描述兩種材料的吸附行

4、為。吸附熱力學(xué)表明，兩種材料對(duì)Pb（II）的吸附過(guò)程均為吸熱反應(yīng)。
　?。?）鑭柱撐膨潤(rùn)土和殼聚糖/鑭共柱撐膨潤(rùn)土對(duì)土壤中鉛的穩(wěn)定化研究表明，兩種材料在投土比為3%時(shí)，穩(wěn)定化效果最好；鑭柱撐膨潤(rùn)土在前期對(duì)土壤中鉛的穩(wěn)定化速率較快，3h后殼聚糖/鑭柱撐膨潤(rùn)土的穩(wěn)定化速率超過(guò)鑭柱撐膨潤(rùn)土；鑭柱撐膨潤(rùn)土和殼聚糖/鑭共柱撐膨潤(rùn)土對(duì)土壤的碳酸鹽結(jié)合態(tài)的穩(wěn)定化效果最佳，可交換態(tài)的穩(wěn)定化效果一般，鑭柱撐膨潤(rùn)土對(duì)鐵錳氧化結(jié)合態(tài)無(wú)穩(wěn)定化效果，殼聚糖