磁性活性炭的制备及其对废水中Cr(VI)的吸附研究

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haolei88
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环境污染日益严重,铬是污染水体中最常见的有毒重金属之一,针对以往使用粉末活性炭吸附处理工业含铬废水后难以分离回收的情况,本文以商业活性炭为原料,采用化学共沉法制备出磁性四氧化三铁/活性炭和磁性铁酸镍/活性炭,分别记为Fe3O4-AC和NiFe2O4-AC。  综合分析单因素实验和正交实验的结果,Fe3O4-AC的最佳制备条件为:磁性物质含量为30%,溶液pH=12、水浴温度为95℃、水浴时间为4h。在此条件下制得的Fe3O4-AC的碘吸附值为211.50mg/g,亚甲基蓝吸附值为134.41 mg/g。NiFe2O4-AC的最佳制备条件为:磁性物质含量为30%,溶液pH=10、煅烧温度为900℃、煅烧时间为100min。在此条件下制得的NiFe2O4-AC的碘吸附值为880.23mg/g,亚甲基蓝吸附值为175.62mg/g。  Fe3O4-AC饱和比表面积约为407 m2/g,NiFe2O4-AC的饱和比表面积约为366m2/g。X射线光电子能谱说明两种磁性活性炭上都成功负载了磁性物质,并都具有吸附Cr(VI)的能力;红外光谱说明本实验的两种磁性活性炭主要含有酚基、羧基、羟基、酚羟基、内脂基和胺基等化学基团,并含有铁氧体;XRD衍射研究得到两种磁性活性炭都存在石墨微晶结构,且都含有磁性物质微晶;VSM分析说明Fe3O4-AC和NiFe2O4-AC都是软磁体材料,比饱和磁化强度分别为11.07emu/g和23.94emu/g。  磁性活性炭对模拟含Cr(VI)废水的静态吸附实验结果表明:在温度T=25℃、pH=2、Cr(VI)初始浓度为100mg/L(原活性炭、Fe3O4-AC)或 Cr(VI)初始浓度为150mg/L(NiFe2O4-AC)、活性炭投加量为0.1g、吸附时间为12h时,Fe3O4-AC和NiFe2O4-AC吸附去除率分别达到88.79%和96.92%,吸附量分别达到45.26mg/g和72.62mg/g。磁性四氧化三铁/活性炭吸附性能稍差于原活性炭,磁性铁酸镍/活性炭吸附性能比原活性炭好。两种磁性活性炭吸附实验数据与准二级动力学模型拟合良好,相关系数 R2都达到了0.999以上,粒内扩散模型说明了吸附速率的控制不止是由内部颗粒扩散决定的。吸附实验数据与 Langmuir等温方程拟合良好,说明它们对溶液中 Cr(VI)的吸附都是单分子层吸附,热力学说明吸附过程是自发、吸热的,既有化学吸附,也有物理吸附,同时还发生络合作用,其吸附作用力主要有氢键力和偶极间作用力。  选择用Fe3O4-AC吸附Cr(VI)做为例子,采用BBD设计方法对实验做响应面优化,结果表明:当pH为2.09,温度为62.05℃,Cr(VI)初始浓度178.90mg/L,活性炭投加量0.14g/50mL,预测Fe3O4-AC吸附Cr(VI)去除率可达到84.63%。  综上所述,用化学共沉法制备出的 Fe3O4-AC和 NiFe2O4-AC,既具有一定的磁性,同时也具备良好的吸附性能,拓宽了活性炭的应用。
其他文献
铁在生物的生命活动中扮演着重要角色,如含铁蛋白在生物的光合作用、呼吸作用、硝酸盐和亚硝酸盐的还原、氮的固定及DNA的合成等过程中都起着不可替代的作用。但是海洋表层的
“捷尔雅”商标持有人——张芳山,是一位化学老师,又是一位有爱心的企业家,曾自发的为山区的孩子们送去了很多的书籍和学习用品。捷尔雅只是一个小公司,但张老师有着23年的化
学习兴趣是推动学生学习的有效动力,是学习动机中最现实、最活跃的心理因素。所以说,培养学生学习英语的兴趣是非常重要的,它可以让英语教学达到事半功倍的效果。那么英语教师如
河北省水资源严重短缺,却历来承担着保护首都用水安全和生态环境等重要使命,针对河北省日益尖锐的水资源供需矛盾,结合河北省水资源现状和当前政策主导下的水资源配置格局,开
基于三线态-三线态湮灭机制(triplet-triplet annihilation,TTA)的弱光上转换由于在太阳能电池、光催化、生物成像、光电器件以及三维光存储等领域具有潜在的应用价值而受到
目的:分析肺结核合并糖尿病患者的临床特征.方法:将80例肺结核合并糖尿病的患者作为观察组,80例肺结核未合并糖尿病的患者设为对照组.观察和分析2组患者流行病状态、临床特征
2007年的诺贝尔物理学奖颁给了发现巨磁阻效应的法国物理学家阿尔贝?费尔(Albert Fert)和德国物理学家彼得?格林贝格尔(Peter Grünberg)。如今磁阻效应已经广泛的应用于现代的信
目前不少初中英语老师在布置和处理作业的过程中,布置作业的方式多是“一背、二抄、三练习”,停留在机械记忆和单一的书面作业上.作业的形式单调乏味、缺乏新意,作业的设计忽
沙坪坝区依托现有的24个街镇和220个社区(村)劳动就业社会保障基层工作平台,搭载家庭服务业服务功能,建立家庭服务四本台账,对辖区家庭服务业企业、从业人员、雇主、培训机构
马素平教授,主任医师,第五批全国名老中医药专家学术经验继承人,硕士研究生导师,从事中医药防治慢性肝病20余年,对肝硬化腹水的治疗具有丰富的临床经验.腹水是肝硬化失代偿期