腐殖酸、斜沸石、膨润土的改性及在水处理中的应用.pdfVIP

中文摘要 腐殖物质(主要组成为腐殖酸)是自然界中分布最为广泛的有机质，占土壤、 水圈、生态系统中总有机质含量的50--80％。其分子内含有多种功能基，如羟基、 醇羟基、酚羟基、醌型羰基和酮型羰基等多种活性官能团，具有亲水性、吸附性 和络合性，有很高的反应活性，能够与与环境中的金属离子、氧化物、氢氧化物、 矿物质、有机质、有毒活性污染物等物质发生相互作用，形成具有千差万别的化 学和生物学稳定性的溶于水和不溶于永的物质。大量的研究表明，腐殖物质对重 金属离子和有机污染物的环境行为有重要的影响。由于腐殖酸在pH高于3．5时会 发生溶解，溶解的腐殖酸不但给饮用水带来感官上不受欢迎的色度，同时还与水 体中的氯结合，形成致癌、致畸的化学物质，不能直接将其作为吸附剂。本文通 过改性制备了不溶性腐殖酸，首次将其作为水处理中的吸附剂，讨论了对废水中 污染物的吸附机理：同时，以水溶性较大的对硝基苯胺为研究对象，考察了甘肃 白银斜发沸石，新疆托克逊县膨润土以阳离子表面活性十六烷基三甲基溴化铵的 改性条件及吸附的最佳条件。 第一章综述：腐殖酸，沸石，膨润土的研究进展 文中较系统地评述了腐殖酸，沸石，膨润土的研究进展。其中包括它们的形成， 性质，组成，结构和在环境中应用的研究现状等，以及研究意义。引用文献84 篇。 第二章改性腐殖酸对废水中污染物的吸附研究 第一节．改性腐殖酸的制备及表征 通过改性制备了不溶性腐殖酸，并利用差热分析，扫描电镜，红外光谱，元 素分析，氮气吸附．脱附对腐殖酸改性前后进行了表征。经过改性后，腐殖酸在 水中的溶解度下降，更有利于其在水处理中作为吸附剂的应用。 第二节．改性腐殖酸对重金属离子的吸附研究 研究了改性腐殖酸对水溶液中的Pb、Gd、Cu等重金属离子的吸附特征。吸 算出的pb2+、Cd2+、Cu2+吸附焓变值说明。重金属在不溶性腐殖酸上的吸附以物 理吸附为主。同时考察了温度、酸度及吸附时问对吸附的影响。结果表明，随着 温度的升高和pH值的增大，不溶性腐殖酸对pb2*、Cd2+、Cu2+离子的吸附量增加。 这表明腐殖酸对重金属离子的吸附是吸热反应。随着pH的增加，在近中性条件 研究生：马明广 lI 专业：分析化学 导师：陈慧袭授 研究方向：环境化学 下不溶性腐殖酸对重金属离子的吸附率高且稳定。当pH=7时，在实验浓度范围 吸附进行12h以后，吸附作用基本达到平衡。 第三节．对硝基苯酚在改性腐殖酸中的吸附行为及机理 对水中对硝基苯酚在改性腐殖酸中的吸附特征进行了研究，考察了温度和吸 附时间对吸附的影响。在pH=3．5时，吸附的最佳模型为Langmuir型，温度分别为 25℃，35。C，45℃时，在实验浓度范围内对硝基苯酚在不溶性腐殖酸中的吸附率分 别为94．00％。95．43％和97．66％。在相同实验条件下，动态实验韵饱和吸附量大 于静态实验饱和吸附量。 第四节．改性腐殖酸对染料甲基紫的吸附研究 改性腐殖酸对甲基紫有很好的吸附作用，吸附量大，该反应是强吸热反应， 吸附量随离子强度增大而减小。 第三章斜发沸石与膨润土的有机改性及对对硝基苯胺的瑷附 第一节白银斜发沸石的改性 CTAB改性活化沸石后，吸附量增加。其理论饱和吸附量达2．5041mg／g。改 性温度对沸石吸附有机物的影响不大。CTAB改性沸石后吸附对硝基苯胺曲线符 合Freundlich吸附等温式。 第二节膨润士的改性 CTAB改性膨润土经后，吸附量明显增加，其理论饱和吸附量达19．6141 mg／g。改性温度对膨润土吸附有机物的影响不大，改性膨润土对对硝基苯胺的吸 附曲线符合Langmuir吸附等温式。 第三节影响改性白银斜发沸石对对硝基苯胺吸附的因素 温度越高越不利于改性沸石对对硝基苯胺的吸附，该反应属放热反应：16h 反应达到平衡；pH对吸附的影响较大，偏酸性条件有利于吸附反应的进行。 第四节影响改性改性膨润土对对硝基苯胺吸附的因素 温度越高越不利于改性膨润土对对硝基苯胺的吸附，该吸跗属放热反应；吸 附8h后基本达到平衡，酸性和中性条件有利于对硝基苯胺的吸俯。 关键词：腐殖酸，斜发沸石，膨润土，改性，吸附，废水 !I II———— I!皇詈詈量詈曼曼鲁毫置皇!詈曼皇量皇鼍鼍量喜曼量鼍曼曼詈詈暑詈暑曼量!!暑鼍曼詈!詈詈詈詈皇曼詈曼鼍皇鲁篁皇鲁鲁詈置鼍