硅烷化赤泥的制备及其对水中铅离子吸附性能分析

论文摘要

采用浓盐酸、3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）依次对赤泥进行处理、改性,制备出1种去除率高、吸附量大、吸附效果好的重金属离子吸附剂。通过SEM、XRD、BET、元素分析、FTIR、热重分析等手段对其进行表征,并探究溶液p H、吸附剂投加量以及吸附温度等条件对水溶液中Pb2+吸附效果的影响。结果表明:经浓盐酸酸浸和有机改性后,拜耳法赤泥比表面积显著增大且氨基成功嫁接到赤泥表面。硅烷化赤泥对铅的吸附时间在80 min达到平衡,其最佳吸附p H为6,最佳吸附剂投加量为2 g/L,对应的饱和吸附量为361 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,热力学数据说明该吸附是吸热、自发的过程。同时经XPS光谱分析证实,吸附机理主要是硅烷化赤泥表面嫁接氨基,氨基上的氮原子存在孤对电子,可通过与Pb2+的螯合作用而有效去除Pb2+。

论文目录

• 0 引言
• 1 实验部分
•   1.1 主要试剂与仪器
•   1.2 改性吸附剂的制备
•   1.3 改性赤泥吸附剂吸附Pb2+的实验
• 2 结果与讨论
•   2.1 材料表征结果
•     2.1.1 SEM分析
•     2.1.2 样品XRD和元素分析
•     2.1.3 材料的BET分析
•     2.1.4 材料的FT-IR分析
•     2.1.5 材料的元素分析
•     2.1.6 材料的热重分析
•   2.2 改性材料吸附Pb2+性能分析
•     2.2.1 p H对Pb2+吸附的影响
•     2.2.2 投加量对Pb2+吸附的影响
•     2.2.3 温度和初始浓度对Pb2+吸附的影响
•     2.2.4 吸附动力学研究
•     2.2.5 吸附等温线
•     2.2.6 吸附热力学研究
• 3 吸附机理分析
•   3.1 吸附前后SEM表征
•   3.2 吸附前后FT-IR和XPS表征分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘江龙,郭焱,何小山,席艺慧

关键词: 重金属,赤泥,吸附,有机改性,氨基,螯合作用

来源: 环境工程 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 冶金工业,环境科学与资源利用

单位: 西安交通大学环境科学与工程系

分类号: X758;X703

DOI: 10.13205/j.hjgc.201911006

页码: 36-44

总页数: 9

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