镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石对铅离子的吸附研究
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2014年第6期内蒙古石油化工3吸附分离氯化钙中镁铅离子的试验研究杨林,赵启文,姚慧蓉,杜瑞,张晗(青海大学化工学院,青海西宁810016)摘要:以去除纯碱剐产物氯化拐中的镁铅离子,制取高纯氯化钙为目的,采用吸附的方法,研究了不同吸附剂对镁铅离子的分离效果,以及吸附时阃、温度、pH值等因素对改性斜发沸石吸附效果的影响。
试验结果表明:改性斜发沸石对氯化钙中镁铅离子有较好的吸附去除效果,吸附时间100m i n、温度30℃、100m]质量分数为0.5%的氯化钙溶液加吸附剂1.59、pH l0为最优吸附条件。
关键词:氯化钙,吸附;斜发沸石l镁铅离子中图分类号:TQ028.7十5文献标识码:A文章编号:1006--7981(2014)06—0003一02根据中国纯碱行业“东碱西移”的战略方针,青海省凭借柴达木盆地丰富的氯化钠和石灰石资源优势,大力发展纯碱产业,近期产能将超过,但在产生良好经济效益的同时,会排放超过的蒸氨废液,内含近氯化钙和氯化钠可回收利用[1】。
目前德令哈地区青海金锋实业有限公司等企业利用蒸氨废液生产工业级氯化钙,并有延长产业链条,研发高纯氯化钙的技术需求。
为此,笔者对采自企业生产车问的氯化钙试样进行了检测分析,其中镁离子质量分数1.355%、铅离子0.007o,4,对照食品添加剂级氯化钙的标准[23可知,该两种离子超标,需要除去组分。
1材料与方法1.1试验材料采自某生产企业的工业级氯化钙;甘肃白银产的斜发沸石,按文献[3]确定的条件进行改性I13X沸石、A型沸石、巩义沸石、活性炭、硅藻土、凹凸棒土、氧化铝等。
1.2试验仪器及试剂精密离子计(N)--SX3804型、SH A—B A型水浴恒温振荡器,D G G一9053A D型电热恒温鼓风干燥箱,0400245S型电子天平,PB一10pH计。
0.02m o]/k的E D T A溶液、0.05m ol/L硝酸银溶液、酚酞、钙羧酸指示剂、铬黑T、的缓冲液、硝酸铜、硝酸铅。
几种吸附剂对水中铅离子的吸附性能介绍[摘要]本文总结了吸附除铅技术的优势,对几种吸附材料对水中铅离子的吸附性能进行介绍,并对吸附除铅技术的前景进行了展望。
[关键词]吸附铅改性铅是自然界分布很广的元素之一,在工农业生产中有着非常广泛的用途。
铅和可溶性铅盐都有毒性,铅的主要污染源是蓄电池、冶炼、五金、机械、涂料和电镀工业等部门的排放废水。
目前铅是危害最为严重的重金属离子之一,不容忽视。
目前国内传统的处理铅离子的方法有:化学沉淀法,电解法,离子交换法,液膜法[1]等,但是这些方法受到原料的限制,处理的费用比较高,操作比较复杂而且会存在二次污染。
难以得到广泛的应用。
吸附去除法由于设备简单、占地面积小、操作容易、效果稳定、处理后废水可循环使用、可再生使用等优点而被广泛应用。
目前国内外对低浓度含铅地下水的去除主要还是以吸附去除法为主,创新点主要是研究出高效环保的吸附剂[2]。
1不同吸附剂对水中铅离子吸附性能研究1.1活性炭作为吸附剂活性炭由于来源广泛、价格低廉、吸附性能好、易再生,在处理低浓度含铅地下水领域得到广泛的应用[3]。
杨骏等[4]采用两种煤质活性炭对不同浓度铅离子废水进行吸附研究,获得了铅离子在活性炭上的扩散传质系统。
肖乐勤等[5]采用HNO3和H2O2氧化改性后的活性炭纤维进行了铅离子吸附研究,结果表明:活性炭纤维的表面酸性基团由提高至2.89mmol·g/L,饱和吸附量较改性前提高了130%。
曹福亮等[6]研究了银杏活性炭对水中铅离子的吸附效果,结果表明:银杏活性炭对铅的吸附量在200mg/g左右,吸附量受PH,离子浓度等因素的影响。
李坤权等[7]采用磷酸分别棉秆和互花米草混进行活化,制备了植物基活性炭,两种活性炭对水中铅的吸附量分别为119mg/g和111mg/g。
1.2沸石作为吸附剂沸石对水中铅离子的吸附效果较好,价格低。
可大规模用于铅离子吸附性的研究。
李雪峰等[8]采用ZSM-5沸石对水中铅离子进行吸附研究,结果表明:当沸石用量为40g/L时,铅离子的去除率可到到95%以上。
镁铝水滑石的制备及其对铅离子的吸附性能张辉;陆嘉炜;余剑清;郭亚平【摘要】采用共沉淀法合成镁铝碳酸根型水滑石(MgAl-CO3-LDHs),并研究它对污水中铅离子的吸附性能.结果表明:MgAl-CO3-LDHs颗粒呈现为六角片状结构,对污水中的铅离子具有良好的吸附性能,其主要吸附机制为化学吸附.置于含Pb2+的污水后,水滑石中的层间CO32-释放出来,与污水中的铅离子反应生成块状的水白铅矿(Pb(CO3)2(OH)2),且提高溶液的pH值有助于增强MgAl-CO3-LDHs对铅离子的吸附,其吸附容量可达到224 mg/g.由此可见,MgAl-CO3-LDHs在吸附重金属铅离子领域具有很大的实际应用价值.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)008【总页数】4页(P69-72)【关键词】镁铝碳酸根型水滑石;铅离子;吸附【作者】张辉;陆嘉炜;余剑清;郭亚平【作者单位】上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234【正文语种】中文【中图分类】TQ085工业污水中的重金属离子不仅对环境危害很严重,而且对人体的健康危害也很大,重金属污水中的汞、镉、铅、铬和砷被称为“五毒”,尤其是其中的Pb2+离子,不仅可以通过酶或者蛋白质中的-SH结合而抑制酶,也可以通过改变激素的循环水平而破坏骨细胞的功能,损伤中枢神经系统[1]。
因此,必须将含有Pb2+离子的污水中的Pb2+离子浓度降到0.05~0.1 mg/L后才能排放。
对于去除污水中的Pb2+离子,目前主要有化学沉淀、离子交换、膜分离、电化学处理技术等方法[2-4],吸附法被认为是最经济最有效的方法,被普遍用于工业废水中重金属离子的去除。
镁铝水滑石是一类具有层状结构的复合金属氢氧化物,它是由带正电荷的金属氢氧化物层和层间平衡阴离子构成,其组成为:Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O[5]。
Mg-Al层状双金属氢氧化物的制备及其吸附性能研究尹仕豪;孙艺菡;李明;高艺文;黄蝶;饶品华【摘要】通过共沉淀法制备了Mg-Al层状双金属氢氧化物( LDHs)并对其进行Cr6+吸附性能的研究。
动力学实验结果表明:Mg-Al水滑石对Cr6+的吸附效果明显,在2 h的时候就可以达到95%的去除率;热力学实验结果表明Mg-Al水滑石对Cr6+的吸附量随Cr6+浓度的增加初期快速上升而后趋于稳定。
Mg-Al水滑石对Cr6+的等温吸附数据符合Langmuir方程。
在25℃时Mg-Al水滑石对Cr6+的饱和吸附量高达68 mg·g-1;而后主要对吸附影响因素进行分析,结果表明Mg-Al水滑石受pH影响较大,溶液为中性时效果最佳;溶液中的无机阴离子会大大降低Mg-Al水滑石的吸附能力。
%Mg-Al layered double hydroxides ( LDHs ) were synthesized by co-precipitation and its adsorption capacity on Cr6+ was studied. Kinetics experiment result showed that Mg-Al LDHs were effective in Cr6+ adsorption and the removal ratio reached 95% within 2 h. Thermodynamics experiment result showed that the quantity of Cr6+ sorption increased rapidly with the raise of Cr6+ concentration at the initial stage and then approached to a constant level in later period. The Cr6+ sorption of the Mg-Al LDHs fitted well with the Langmuir isotherm. The saturated adsorption capacity of Cr6+ on the Mg-Al LDHs was found to be 68 mg·g-1 on 25 ℃, indicated that the Mg-Al LDHs was a fine adsorbent material for removing Cr6+ from the aqueous solution. Comparing adsorption efficiency of different adsorption conditions, the result showed that the adsorption capacity influenced by solution pH value and the neutral solution was the best adsorption condition in Cr6+removal. Besides, the anions in aqueous solution will reduce the Cr6+ adsorption capacity of Mg-Al LDHs.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P84-86)【关键词】Mg-Al 水滑石;吸附;Cr6+离子;共沉淀吸附;影响【作者】尹仕豪;孙艺菡;李明;高艺文;黄蝶;饶品华【作者单位】上海工程技术大学化学化工学院,上海 201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海 201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海 201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海 201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海 201620;上海工程技术大学化学化工学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】X52含铬废水主要来自电镀、制革、印染、染料、铬酸盐生产以及铬矿开采等工矿企业,化学实验室也产生少量含铬废水。
Pb(Ⅱ)在层状双金属氢氧化物上的吸附规律研究的开题报告一、研究背景及意义重金属污染是一个严重的环境问题,它对生态环境和人类健康都会造成严重影响。
其中,铅是一种广泛存在于大气、水体和土壤中的重要环境污染物。
铅对人体影响极大,一旦超过一定浓度,就会导致中毒、神经系统疾病等健康问题。
因此,如何有效地去除环境中的铅污染物是目前环境领域研究的热点。
层状双金属氢氧化物是一种新型的污染物吸附剂,具有较高的吸附性能和重金属离子吸附容量。
其中,氢氧化镍(II)-氢氧化铝(III)层状双金属氢氧化物(NiAl-LDHs)是近年来研究的热点。
因此,利用NiAl-LDHs作为吸附剂对铅进行吸附研究,具有非常重要的研究意义和应用价值。
二、研究目的本文旨在探究Pb(Ⅱ)在NiAl-LDHs上的吸附规律,包括吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学等方面。
通过对Pb(Ⅱ)吸附的研究,为进一步开发NiAl-LDHs在重金属污染物吸附方面的应用提供理论依据。
三、研究内容与方法1. 实验器材:pH计、天平、孵化器、超声波浴、紫外可见分光光度计等;2. 实验物品:Pb(Ⅱ)溶液、NiAl-LDHs;3. 实验流程:(1)制备NiAl-LDHs;(2)在不同pH值下,探究Pb(Ⅱ)在NiAl-LDHs上的吸附等温线;(3)研究Pb(Ⅱ)在NiAl-LDHs上的吸附动力学;(4)探究Pb(Ⅱ)在NiAl-LDHs上的吸附热力学。
四、预期结果与研究意义通过本研究,我们期望能够探究Pb(Ⅱ)在NiAl-LDHs上的吸附规律,实现对该材料在重金属污染物吸附方面的更深层次的应用。
同时,通过对污染物吸附等温线、动力学和热力学等方面的研究,为未来的实际应用提供理论依据。
改性和改型树脂对铅离子交换吸附特性芦津;张佳欣;李颖;闵诚;李磊【摘要】In order to test the modified and remodeled of SQD-67 ion exchange resin,by measuring specific surface area,scanning electron microscope photos of ion exchange resin under different modification,microcosmic reasons for the difference of ion exchange resin adsorption characteristics of lead ion exchange were discussed.Results showed that the effluent lead concentration was 100.188 rag/L,when flow rate was 15 BV/h and treatment volume was 215 BV,while 1 000 mg/L lead-containing wastewater was treated by SQD-67 ion exchange resin modified with sodium and 120 W UV for 4 hours,which could be used as a pretreatment for high concentration of leaded wastewater.Modified ion exchange resin electron microscopy scanning photo micro pore structure was good,specific surface area was 16.413 8 m2/g.Sodium changed and UV irradiation modified SQD-67 ion exchange resin had strong practical application value with the advantages of low cost and effectiveness in the treatment of wastewater containing lead.%对SQD-67离子交换树脂进行改性和改型试验,通过对不同改性、改型离子交换树脂比表面积及扫描电镜分析,探讨离子交换树脂对铅离子交换吸附特性差异的微观原因.结果表明:采用Na型、120 W 紫外光改性4h的SQD-67离子交换树脂处理含铅1 000 mg/L模拟铅蓄电池厂废水,在流速为15 BV/h、处理体积为215 BV时,出水铅离子浓度为100.188 mg/L,可作为对高浓度含铅废水的预处理.改性离子交换树脂电镜扫描照片微观孔结构良好,比表面积达16.413 8 m2/g.改Na型紫外改性SQD-67离子交换树脂处理含铅废水具有成本低、效果好及较强的实际应用价值.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(036)012【总页数】6页(P62-66,108)【关键词】离子交换树脂;含铅废水;改性树脂;改型树脂;紫外改性【作者】芦津;张佳欣;李颖;闵诚;李磊【作者单位】南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211800;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211800;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211800;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211800;南京工业大学环境科学与工程学院,江苏南京211800【正文语种】中文【中图分类】X703.1随着经济发展,铅的应用范围逐渐扩大,很多行业如蓄电池业、机械冶金业和电镀行业等生产过程中会排放大量含铅废水。
MgAl-LDHs-CSH 对铅(Ⅱ)的吸附3.1 MgAl-LDHs-CSH 用量对吸附铅(Ⅱ)的影响准确称取0.0100、0.0200、0.0300、0.0400、0.0500、0.0600、0.0700 g MgAl-LDHs-CSH 在100 mL 浓度为300 mg/L 的Pb 2+模拟废水中常温静态吸附1h ,取滤液配置成显色溶液,测定吸光度,求出滤液中残留Pb 2+浓度,计算出材料对铅离子的吸附容量和去除率。
图3-1 MgAl-LDHs-CSH 用量对吸附铅(Ⅱ)的影响表3-1 MgAl-LDHs-CSH 用量对吸附铅(Ⅱ)的影响质量(g) ρ(%)Q e (mg/g)0.0100 0.0200 77.13 87.08 2313.87 1306.12 0.0300 94.23 942.27 0.0400 96.47 723.53 0.0500 96.51 579.08 0.0600 95.88 479.39 0.070096.22412.36由图表可知:MgAl-LDHs-CSH 吸附剂质量的增加致Pb 2+的去除率增大,MgAl-LDHs-CSH 用量决定吸附Pb 2+的总比表面积,总比表面积大则吸附位点更多。
当m(g)p (%)Qe(mg/g)MgAl-LDHs-CSH用量达到0.0400 g后吸附趋于稳定,溶液残留Pb2+量极低难以被吸附,MgAl-LDHs-CSH表面吸附位点或存在空缺,增加MgAl-LDHs-CSH用量反而致吸附容量更低。
因此,在保证Pb2+去除率的前提下选择吸附容量更大的条件:0.04 g MgAl-LDHs-CSH 最佳吸附用量进行下步实验。
3.2铅(Ⅱ)溶液初始浓度对吸附性能的影响取不同浓度的Pb2+模拟废液:250、300、325、350、400、425、450 mg/L 100mL,加入0.0400 g MgAl-LDHs-CSH,20 ℃(实时室温)静态吸附1 h,取滤液配置成含铅显色溶液测定其吸光度,计算溶液吸附容量和去除率。
《纳米金属氧化物复合高吸水凝胶的合成及吸附铅离子的性能》篇一一、引言随着环境问题日益突出,特别是重金属离子污染,其处理与治理显得尤为重要。
其中,铅离子因其在环境中的积累和对生态系统的破坏性影响而备受关注。
因此,研发高效的铅离子吸附材料成为了环保领域的重要课题。
近年来,纳米金属氧化物复合高吸水凝胶作为一种新型的吸附材料,因其高比表面积、多孔结构和良好的化学稳定性等特点,在重金属离子吸附领域表现出显著的优势。
本文旨在研究纳米金属氧化物复合高吸水凝胶的合成方法及其对铅离子的吸附性能。
二、纳米金属氧化物复合高吸水凝胶的合成1. 材料与试剂在合成纳米金属氧化物复合高吸水凝胶的过程中,我们选用了聚丙烯酰胺(PAM)、金属盐(如氧化铁、氧化铝等)以及其他必要的化学试剂。
所有试剂均为分析纯,使用前未经过进一步处理。
2. 合成方法我们采用共沉淀法与溶胶-凝胶法相结合的方式,将金属盐与聚丙烯酰胺进行复合,制备出纳米金属氧化物复合高吸水凝胶。
具体步骤如下:首先,将金属盐溶解在水中,然后加入聚丙烯酰胺溶液,搅拌均匀后加入适量的交联剂和催化剂。
接着,将混合溶液进行共沉淀和溶胶-凝胶反应,得到凝胶状物质。
最后,将凝胶进行干燥、研磨和筛分,得到纳米金属氧化物复合高吸水凝胶粉末。
三、吸附铅离子的性能研究1. 实验方法我们将合成得到的纳米金属氧化物复合高吸水凝胶用于吸附铅离子。
首先,配置含铅离子的溶液,然后将一定量的纳米金属氧化物复合高吸水凝胶加入到溶液中,进行吸附实验。
通过测量吸附前后的铅离子浓度,计算吸附量。
同时,我们还进行了不同条件(如温度、pH值、吸附时间等)下的吸附实验,以研究各种因素对吸附性能的影响。
2. 结果与讨论(1)吸附效果:实验结果表明,纳米金属氧化物复合高吸水凝胶对铅离子具有良好的吸附效果。
在一定的条件下,其吸附量可达数百毫克/克《纳米金属氧化物复合高吸水凝胶的合成及吸附铅离子的性能》篇二一、引言随着工业化的快速发展,重金属污染问题日益突出,尤其是铅离子污染对环境和生物体的危害备受关注。
镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石对铅离子的吸
附研究
摘要:采用水热合成法制备硬硅钙石,再采用水热共沉淀法将Mg(II)、Al(Ⅲ)金属盐在碱性条件下对硬硅钙石进行改性,合成镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石。
将镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石放置在含Pb2+的模拟废水中进行吸附研究,同时将材料用FT-IR和SEM进行结构表征。
结果表明,镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石对Pb2+溶液初始浓度为300 mg/L、吸附剂用量0.04 g、40 min吸附时间、pH=6.4、T=313.15 K条件下,吸附容量727.55 mg/g,去除率97.01 %。
镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石对铅离子的吸附更符合Freundlish等吸附等温曲线,相关系数都在0.97以上。
动力学分析发现,镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石对铅离子的吸附,既符合准一级动力学方程,又符合准二级动力学方程,相关系数均大于0.99。
关键词:镁铝双金属氢氧化物改性硬硅钙石;铅(Ⅱ);吸附;等温吸附;动力学模型
Adsorption of Pb(Ⅱ) in Wastewater by
Magnesium Aluminum Double Metal Hydroxide
Modified Xonotlite
College of Chemistry and Materials Science Applied Chemistry
15130207 LiangHaoFeng Supervisor: WenQing Tang
Abstract: Xonotlite were preparationed by hydrothermal synthesis method.
Hydrothermal-coprecipitation method was used to combine different bivalent and trivalent metal compounds, such as Al(NO)3·9H2O, Mg(NO)3·6H2O, xonotlite, to form Magnesium Aluminum Double Metal Hydroxide Modified Xonotlite(Mg-Al-LDHs-CSH) in alkaline conditions.The study combined FT-IR and SEM to analysze the crystal structure and function group before and after adsorption lead ion on the Mg-Al-LDHs-CSH. This material is used to adsorb lead ions in wastewater and the adsorption mechanism of magnesium-aluminum double-metal hydroxide modified xonotlite as adsorbent for lead ions was discussed. The experiment investigated the effects of pH, adsorbent dosage, adsorption time, initial concentration of lead ions and reaction temperature on adsorption. Optimum adsorption conditions were found to be initial pH of 6.4, Mg-Al-LDHs-CSH dosage of 0.04 g, initial Pb(II) ion concentration of 300 mg/l at 313.15 K and contact time of 40 min. The adsorption capacity and removal rate of Mg-Al-LDHs-CSH for Pb(II) ions was found to be 727.55 mg/g and 97.01% at optimum conditions. The adsorption data from Mg-Al-LDHs-CSH experiments could be well described by the pseudo-second-order kinetic model and the first--order kinetic model. The adjusted R squared for the second-order kinetic model and the first--order kinetic model were more than 0.99. The Langmuir and Freundlich isotherms were also studied and data were better fitted with the Freundlich isotherm.
Keywords: Mg-Al-LDHs-CSH; Adsorption; Pb(Ⅱ); Adsorption isothermal; Adsorption kinetics
目录
1.绪论 (1)
1.1含铅水体污染来源、危害及处理方法 (1)
1.1.1水体中铅离子污染来源 (1)
1.1.2铅离子对人类的危害 (2)
1.1.3含铅离子污染水体处理方法 (2)
1.2硬硅钙石研究现状 (2)
1.3研究意义 (3)
1.4研究内容 (3)
2. MgAl-LDHs-CSH的制备及表征 (3)
2.1实验仪器和试剂 (3)
2.2硬硅钙石的制备 (5)
2.3 MgAl-LDHs-CSH的制备及几种材料对铅离子吸附能力的对比 (5)
2.3.1 Pb(Ⅱ)标准曲线的绘制 (5)
图2-1 Pb(Ⅱ)标准曲线 (6)
2.3.2 MgAl-LDHs-CSH的制备 (6)
2.3.3 MgAl-LDHs-CSH对铅离子吸附能力的对比 (7)
2.4镁铝双氢氧化物改性硬硅钙石的表征 (9)
2.4.1红外光谱分析 (9)
2.4.2电镜分析 (9)
2.4.3 MgAl-LDHs-CSH零电点的测定 (10)
3. MgAl-LDHs-CSH对铅(Ⅱ)的吸附 (10)
3.1 MgAl-LDHs-CSH用量对吸附铅(Ⅱ)的影响 (10)
3.2铅(Ⅱ)溶液初始浓度对吸附性能的影响 (11)
3.3 pH对MgAl-LDHs-CSH吸附铅(Ⅱ)的影响 (12)
3.4时间对MgAl-LDHs-CSH吸附铅(Ⅱ)的影响 (13)
3.5温度对MgAl-LDHs-CSH吸附铅(Ⅱ)的影响 (14)
3.6小结 (16)
4.MgAl-LDHs-CSH对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究 (16)
4.1 等温吸附研究 (16)
4.1.1 Langmuir等温吸附方程 (16)
4.1.2 Freundlich等温吸附方程 (17)
4.2吸附动力学 (17)
4.2.1 准一级动力学方程 (19)
4.2.2准二级动力学方程 (19)
结论 (19)
参考文献 (20)。