吸附剂对铜离子的吸附性研究(设计性试验)

邯郸学院本科毕业论文题目改性膨润土对废水中铜离子的吸附及研究学生梁鹏指导教师游富英副教授年级2009级专业化学系部化学系邯郸学院化学系2013年5月郑重声明本人的毕业论文是在指导教师游富英老师的指导下独立撰写完成的。

如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。

特此郑重声明。

毕业论文作者（签名）：年月日摘要本文首先分别利用十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠的有机改性剂对膨润土进行改性，然后在相同条件下分别用改性后的膨润土对模拟的铜离子废水进行吸附，用721可见分光光度计测其吸光度并计算去除率，结果显示经十八烷基三甲基氯化铵处理过的改性膨润土对铜离子的吸附效果最好，其他依次是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠。

接着用十八烷基三甲基氯化铵改性膨润土采用单一变量法来探索对铜离子吸附的最佳条件，结果显示改性膨润土吸附模拟废水中的铜离子的最佳实验条件为：pH值为7，温度为35摄氏度，初始离子浓度为8.064ug/ml，吸附剂用量为10g/L，吸附时间为60min，在此条件下改性膨润土对铜离子的吸附率达到93.04%。

最后又讨论了铜离子吸附的热力学和动力学。

关键词改性膨润土铜离子吸光度不同条件Bentonite copper ions from wastewaterAdsorption and ResearchLiang Jia Driected by Prof. You Fu-yingAbstract Firstly, respectively, using the octadecyl trimethyl ammonium chloride, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecyl benzene sulfonate, sodium dodecyl sulfate organic modifier on bentonite modified, then under the same conditions were used for the simulation of the modified bentonite adsorption copper ions from wastewater, measured with a spectrophotometer absorbance 721 and removal calculation results show that after octadecyl trimethyl ammonium chloride and treated modified bentonite best adsorption of copper ions, followed by sodium dodecyl sulfate is sodium dodecyl benzene sulfonate, sodium dodecyl sulfate. Then with octadecyl trimethyl ammonium chloride modified bentonite single variable method to explore for copper ion adsorption optimal conditions, the results show the modified bentonite adsorption of copper ions simulated wastewater optimal experimental conditions: pH value of 7 and a temperature of 35 degrees Celsius, the initial ion concentration 8ug/ml, adsorbent dosage of 10g / L, adsorption time was 60min, in this condition the copper modified bentonite adsorption rate 93.04%. And finally discuss the copper ion adsorption thermodynamics and kinetics.Key words modified bentonite copper ions absorbance different conditions目录摘要-------------------------------------------------------------------- I 外文页------------------------------------------------------------------- II 1 引言 -------------------------------------------------------------------- 11.1 膨润土及改性膨润土的介绍----------------------------------------- 11.2 改性膨润土吸附的相关研究----------------------------------------- 11.3 本文的研究目的及内容---------------------------------------------- 12 实验部分---------------------------------------------------------------- 22.1 主要试剂及仪器----------------------------------------------------- 22.2 实验步骤 ----------------------------------------------------------- 22.2.1. 实验准备--------------------------------------------------------- 22.2.2 改性剂的选择---------------------------------------------------- 32.2.3 不同条件下改性土对铜离子的吸附影响---------------------------- 42.2.4 最佳条件下对铜离子的吸附 -------------------------------------- 93 结果与讨论-------------------------------------------------------------- 93.1 改性膨润土吸附铜离子的最佳条件 --------------------------------------------- 93.2 铜离子吸附的热力学研究 ----------------------------------------- 103.3 铜离子吸附的动力学研究 ----------------------------------------- 113.4 改性膨润土处理废水中重金属离子的方法的展望------------------- 11 参考文献 ------------------------------------------------------------------ 12 致谢--------------------------------------------------------------------- 14改性膨润土对废水中铜离子的吸附及研究1引言重金属例如锌、铜等是生活中经常能够看到的，而且重金属是人体健康不可或缺的微量元素, 但是物极必反，超量就会造成严重的后果。

溶液的表面吸附实验报告溶液的表面吸附实验报告引言：表面吸附是溶液中溶质分子或离子在溶剂表面附着的现象。

它在化学、生物学和材料科学等领域中具有重要的应用价值。

本实验旨在通过测定铜离子在水溶液中的表面吸附量，探究不同条件下表面吸附的影响因素。

实验材料与方法：1. 实验材料：铜离子溶液、去离子水、试管、比色皿、分光光度计等。

2. 实验方法：a. 准备一系列浓度不同的铜离子溶液。

b. 取一定量的去离子水，加入不同浓度的铜离子溶液，得到一系列不同浓度的溶液。

c. 将每个溶液分别倒入比色皿中。

d. 使用分光光度计测量每个溶液的吸光度。

e. 根据吸光度与溶液浓度之间的关系，计算出表面吸附量。

结果与讨论：通过实验测得的吸光度数据，我们可以得到不同浓度下的表面吸附量。

进一步分析数据发现，表面吸附量随着溶液浓度的增加而增加。

这说明溶液浓度是影响表面吸附的重要因素之一。

当溶液浓度较低时，表面吸附量较小，随着浓度的增加，表面吸附量逐渐增大。

这可能是因为溶质分子或离子在溶液中的浓度增加，导致更多的分子或离子能够接触到溶剂表面并发生吸附。

此外，我们还进行了不同温度下的表面吸附实验。

实验结果表明，随着温度的升高，表面吸附量呈下降趋势。

这可能是因为高温下分子或离子的热运动增强，使其更容易脱离溶液表面，减少了表面吸附的数量。

因此，温度也是影响表面吸附的重要因素之一。

此外，我们还观察到pH值对表面吸附的影响。

实验结果显示，在酸性条件下，表面吸附量较大，而在碱性条件下，表面吸附量较小。

这可能是因为酸性条件下，溶液中存在更多的H+离子，它们与铜离子形成络合物，增加了表面吸附的数量。

而在碱性条件下，溶液中的OH-离子与铜离子形成沉淀，降低了表面吸附的数量。

结论：通过本实验，我们得出了以下结论：1. 溶液浓度是影响表面吸附量的重要因素，浓度越高，表面吸附量越大。

2. 温度的升高会降低表面吸附量，因为高温下分子或离子更容易脱离溶液表面。

3. pH值对表面吸附也有影响，酸性条件下表面吸附量较大，碱性条件下较小。

吸附cu(ⅱ)的研究
吸附Cu（Ⅱ）的研究是在环境污染控制和资源回收领域中非常重要的一项研究。

以下是吸附Cu（Ⅱ）的研究：
一、吸附体系研究：
1. 原料选择：研究人员通过筛选各种天然原料或人工合成材料，选择适合吸附Cu（Ⅱ）的原料。

2. 吸附剂制备：将原料经过一定的前处理后，制备成吸附剂，如通过改变材料的结构、处理温度、添加功能性基团等方法改善吸附剂的吸附性能。

3. 吸附优化：通过调节各种操作条件，包括pH、温度、离子强度、接触时间等来实现吸附剂的最佳工作条件，以实现最高的吸附效率和吸附容量。

二、吸附机理研究：
1. 表征：研究人员采用一系列表征技术，如扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、紫外可见光谱等方法，对吸附体系和吸附剂进行表征，以了解吸附剂和Cu（Ⅱ）的作用机制。

2. 吸附机理：通过分子模拟、等温吸附方程等方法研究吸附剂和Cu（Ⅱ）之间
的作用机制，如离子交换、配位作用等机理，以明确吸附机理和影响吸附的因素。

三、吸附实际应用研究：
1. 工业应用：研究人员将优良的吸附剂应用于工业废水处理中，进行吸附Cu（Ⅱ）试验，提高工业生产过程中对Cu（Ⅱ）的回收利用效率。

2. 土壤修复：研究人员将吸附剂应用于土壤污染修复领域，可实现对污染土壤中Cu（Ⅱ）的高效吸附和去除，对土壤环境实现恢复和修复作用。

木质素类吸附剂去除重金属离子实验研究利用有机溶剂制浆法中产生的有机溶剂木质素为主体原料，用于重金属离子的富集和废水处理，达到材料与生态环境的和谐。

本研究从木质素的吸附性能及各种实验条件对其吸附性能的影响进行研究。

有机溶剂木质素吸附剂对金属离子的静态吸附实验表明：木质素吸附剂对Cu2+、Pb2+和Cd2+具有很好的吸附效果，在实验条件下，对上述金属离子的静态吸附量分别达到了27.42 mg·g-1、99.5 mg·g-1、32.7 mg·g-1。

并且具有很好的解吸再生能力用浓度为0.1mol·L-1的HCl 溶液对吸附后的有机溶剂木质素处理仅10min后，木质素对Cu2+和Pb2+的解析率分别为33.19%和71.8%，解吸后的木质素对1mmol·L-1的Cu2+和Pb2+的吸附率高达82.06%和93.63%。

研究结果不仅为有机溶剂木质素吸附重金属研究提供基础数据，并对重金属废水处理提供有益的借鉴。

1 引言吸附法处理重金属废水具有适应范围广、处理效果好、可回收有用金属以及吸附剂可重复使用等优点。

研究内容主要包括有机溶剂木质素的静态吸附解吸实验，计算吸附率、吸附量、解析率和再生吸附量；有机溶剂木质素的等温吸附实验，计算出吸附平衡浓度和吸附剂的平衡吸附量，然后用Langmuir和Freundlich 吸附等温式来解释木素吸附剂的吸附情况，计算饱和吸附量；有机溶剂木质素的吸附条件优化，包括pH、吸附时间和吸附质的初始浓度对木质素吸附剂吸附效果的影响。

有机溶剂木质素吸附剂的吸附效果与吸附质溶液的pH值、吸附时间、吸附质的初始浓度相关，增加溶液pH值、延长吸附时间、增加吸附质浓度有利吸附。

有机溶剂木质素吸附剂，木质素原料来源充足，制备简单，费用低廉，且对重金属的吸附效果好，为木质素类吸附剂去除重金属离子提供了一种新的材料。

2有机溶剂木质素吸附剂的性能测试本研究分别对pH、吸附时间、金属离子初始浓度三种影响有机溶剂木质素吸附效果的因素进行选择优化。

丝瓜络的化学改性及其对铜离子吸附性能研究丝瓜络是一种常见的天然植物纤维，具有较好的机械性能和生物相容性，广泛应用于生物医学和环境工程领域。

丝瓜络的原生吸附性能有限，为提高其对金属离子的吸附性能，可以通过化学改性来改善。

本文通过对丝瓜络进行硝酸酯化改性和氨甲基三甲氧基丙基硅烷改性，研究改性后丝瓜络对铜离子的吸附性能。

将丝瓜络切碎并干燥，然后将其与浓硝酸和正丁醇混合溶液反应，得到硝酸酯化改性丝瓜络。

接着，将硝酸酯化改性丝瓜络与氨甲基三甲氧基丙基硅烷溶液反应，得到硝酸酯化和硅烷改性丝瓜络。

通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和差热分析（DSC）对改性后的丝瓜络进行表征。

结果显示，硝酸酯化改性和硅烷改性均使丝瓜络表面充分覆盖了化学吸附剂，增加了其表面积和孔隙度。

FTIR和DSC分析结果进一步证实了丝瓜络化学改性的成功。

接下来，采用原子吸收光谱法研究了改性丝瓜络对铜离子的吸附性能。

实验条件包括溶液初始铜离子浓度、丝瓜络用量和反应时间等。

结果表明，硝酸酯化和硅烷改性后的丝瓜络对铜离子的吸附性能均得到了明显提高。

随着初始铜离子浓度的增加，吸附量也增加，但吸附效率略有下降。

随着丝瓜络用量的增加和反应时间的延长，吸附量逐渐增加，但增长速度减慢。

本研究通过硝酸酯化和硅烷改性，成功提高了丝瓜络对铜离子的吸附性能。

这为丝瓜络在环境污染治理和废水处理等领域的应用提供了一种新的途径和方法。

本研究还存在一些问题需要进一步研究，如改性后丝瓜络的吸附动力学、热力学和机制等。

希望通过进一步的研究，进一步优化丝瓜络的改性方法，提高其吸附性能，实现其在实际应用中的更广泛应用。

离子交换树脂吸附净化铜镍离子实验分析摘要：验目：通过树脂吸附工艺，使两种废水中的铜小于0.5ppm，镍小于0.3ppm。

验证1#（LSC-100）、2#（LX-13）、3#(930)三种树脂的处理精度是电镀废水排放要求，以及是否有可观的处理量。

方法：分别将2份1# 2# 3# 50ml 预处理后的树脂装填入树脂柱中,分别以10BV/H(即500ml/H)的流速,每隔2小时收集一次产水水样。

结果：1# 2# 3#树脂处理铜、镍废水效果优势明显，精度满足客户要求。

结论：树脂吸附方法处理含镍含铜废水是可行的。

关键词：离子交换树脂；吸附净化；铜离子；镍离子引言：随着工业的快速发展，工业废液污染问题逐渐凸显，给社会与工厂带来的负担也越来越沉重。

为了能够使这一棘手的问题得以解决，离子交换树脂的吸附技术获得的广泛运用。

离子交换树脂属于一种高分子材料，是由多种不同性质的离子交换基团与高分子聚合物之间发生交联反应之后制备而成的，这种高分子材料是带有活性基团的。

由于这种高分子材料作为专门针对重金属离子吸附剂，其中含有相应的特定活性基团，不仅能够在实际交换中具有良好的稳定性，而且树脂具有较小的溶胀率，在交换容量以及吸附强度等方面所具备的特性都极为良好。

侯新刚[7]等采用离子交换法对低浓度硫酸镍溶液进行吸附实验，结果表明：室温下，001×8型强酸性凝胶型阳离子交换树脂4.0g，镍离子质量浓度1.0 g/L，反应时间60 min，pH5～6，镍离子回收率能达到95%以上。

动力学研究表明，吸附速率主要受液膜扩散控制。

宋吉明[8]等通过氨基磷酸螯合树脂与其他螯合树脂对弱酸性电镀废水中的镍离子吸附性能比较试验得出：氨基磷酸螯合树脂由H+型转Na+型后对Ni2+的吸附量提高29.5%。

处理后水中Ni2+质量浓度小于0.020mg/L。

吴洪锋[9]等采用离子交换—超滤—反渗透组合工艺处理镀镍漂洗废水，该系统经过连续四个多月的运行后，监测结果显示，镀镍漂洗废水中Ni2+质量浓度由424mg/L降至1.0mg/L以下，Ni2+回收率大于99%，废水整体回用率大于60%，系统出水可回用到镀镍漂洗槽中。

一、实验目的1. 了解土壤对铜的吸附作用及其影响因素。

2. 探究不同土壤类型、pH值和有机质含量对土壤吸附铜的影响。

3. 为土壤重金属污染治理提供理论依据。

二、实验材料与仪器1. 实验材料：- 土壤样品：采集于某地区农田、林地、草地等不同土壤类型。

- 铜离子溶液：浓度为0.1mol/L。

- 腐殖质：市售天然腐殖质。

- pH调节剂：NaOH、HCl。

2. 实验仪器：- 电子天平- pH计- 烧杯- 移液管- 恒温水浴锅- 滴定管- 离心机- 紫外可见分光光度计三、实验方法1. 土壤样品处理：将采集的土壤样品自然风干，过筛（筛孔直径为2mm），备用。

2. 吸附实验：1）将不同土壤样品分别称取5.0g，置于烧杯中。

2）加入50mL 0.1mol/L铜离子溶液，充分混合。

3）调节溶液pH值至不同水平（如pH 3、5、7、9、11）。

4）将烧杯置于恒温水浴锅中，在25℃下恒温吸附2小时。

5）用离心机离心分离土壤与溶液，取上层清液测定铜离子浓度。

6）重复上述步骤，研究不同土壤类型、有机质含量对土壤吸附铜的影响。

3. 数据处理：1）根据实验数据，计算不同条件下土壤对铜的吸附量。

2）分析不同土壤类型、pH值和有机质含量对土壤吸附铜的影响。

四、实验结果与分析1. 不同土壤类型对土壤吸附铜的影响实验结果表明，不同土壤类型对铜的吸附能力存在差异。

农田土壤对铜的吸附量最大，林地土壤次之，草地土壤吸附量最小。

2. pH值对土壤吸附铜的影响实验结果显示，随着pH值的增加，土壤对铜的吸附量逐渐降低。

当pH值为3时，土壤对铜的吸附量最大；当pH值为11时，吸附量最小。

3. 有机质含量对土壤吸附铜的影响实验结果表明，有机质含量越高，土壤对铜的吸附量越大。

当有机质含量为2%时，土壤对铜的吸附量最大。

五、结论1. 土壤对铜的吸附作用受土壤类型、pH值和有机质含量等因素的影响。

2. 农田土壤对铜的吸附能力最强，林地土壤次之，草地土壤吸附能力最弱。