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随着我国环境污染的日益严重,环境保护的形势日益严峻,开发新型环保材料变得尤为重要。本论文旨在开发以硅钛材料为基础的重金属吸附剂。 制备了纯硅MCM-41分子筛与不同硅钛比的Ti-MCM-41分子筛。在MCM-41表面进行了Ti-P-Ti-P结构的逐层修饰,原型材料与修饰后材料均具有有序六边形孔道结构,较大的比表面积。随着修饰层数的增加,面间距扩大,比表面与孔容减小。Ti-MCM-41表面进行了磷羟基的修饰,此类材料也具有有序六边形孔道结构。随着钛含量的增加,面间距增大。Ti-MCM-41修饰后材料的比表面减小,孔容增大。对比研究了两类材料对Pb(II)的吸附情况,遴选出MCM-41-Ti-P与Ti-MCM-41-P进行静态吸附研究。吸附动力学曲线均符合Lagergren准二级,平衡时间为60 min。等温吸附曲线更符合Freundlich模型,MCM-41-Ti-P饱和吸附量分别达284.88 mg·g-1(15℃)、283.42 mg·g-1(25℃)和292.69 mg·g-1(35℃),Ti-MCM-41-P为31.24 mg·g-1(15℃)、33.18 mg·g-1(25℃)和35.21 mg·g-1(35℃);D-R模型拟合显示,两者的吸附机理均为离子交换。 用共沉淀法制备了SiO2负载无定形磷酸氢钛材料(TiP/SiO2),用于去除废水中的Pb(II)。XRD表明材料呈无定型状态,SEM表明材料负载的均匀性较好。通过不同温度、pH、时间和离子强度等条件研究来分析TiP/SiO2对Pb(II)吸附的影响。结果表明,TiP/SiO2对Pb(II)的吸附量随着pH的增加而增加。其动力学过程符合Lagergren准二级模型。用Langmuir模型和Freundlich模型均能拟合等温吸附数据,用Freundlich模型拟合出来偏差小于Langmuir模型。通过D-R模型拟合等温吸附数据表明该吸附主要以离子交换为主。实验计算所得的热力学参数显示,该吸附过程是吸热反应。同时离子强度实验证明该吸附剂在处理海水中的重金属离子具有可行性。