钛柱撑蒙脱石对镍离子和锰离子的吸附机理

钛柱撑蒙脱石对镍离子和锰离子的吸附机理

论文摘要

以钠基蒙脱石(Na-MMT)、钛酸四丁酯作基质材料,通过溶胶-凝胶法制备了钛柱撑蒙脱石(Ti-MMT)。利用XRD、FTIR及SEM对Ti-MMT进行了结构表征,考察了不同吸附条件对Ti-MMT吸附Ni2+和Mn2+的影响,并重点分析水溶液pH对Ti-MMT Zeta电位及吸附的影响,探究了Ti-MMT吸附Ni2+和Mn2+的机理。结果表明:Ti-MMT具有较大的晶面间距(d001=2.94 nm);pH对吸附Ni2+与Mn2+有较大影响,去除率随初始水溶液pH增加而提高。在pH=7,Ni2+和Mn2+初始质量浓度为50 mg/L,Ti-MMT投加量分别为5和9 g/L时,Ni2+在318 K下吸附120 min,吸附量可达9.46 mg/g,去除率可达94.59%,Mn2+在328 K下吸附180 min,吸附量可达4.82mg/g,去除率可达86.73%。此外,Ti-MMT对两种离子的吸附都更符合Temkin等温吸附模型及拟二级动力学模型,吸附过程受液膜扩散、颗粒内扩散等环节控制,且以离子交换的化学吸附为主。热力学分析表明,Ti-MMT对Ni2+的吸附属于自发吸热熵增过程,而Mn2+属于吸热熵增的非自发过程。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 试剂与仪器
  •   1.2 Ti-MMT的制备
  •     1.2.1 提纯钠化
  •     1.2.2 制备钛柱化剂
  •     1.2.3 交联反应
  •   1.3 吸附实验
  •   1.4 结构表征与性能测试
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 Ti-MMT的性能分析
  •     2.1.1 XRD分析
  •     2.1.2 FTIR分析
  •     2.1.3 SEM分析
  •     2.1.4 柱撑前后材料吸附性能对比
  •   2.2 影响吸附的因素考察
  •     2.2.1 pH的影响
  •     2.2.2 Ti-MMT投加量的影响
  •     2.2.3 重金属离子初始质量浓度对Ti-MMT吸附性能的影响及等温吸附模型
  •     2.2.4 吸附时间的影响及吸附动力学
  •     2.2.5 吸附温度的影响及吸附热力学
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 宋祥,庹必阳,赵徐霞,向海春

    关键词: 钛柱撑蒙脱石,吸附,二价镍离子,二价锰离子,水处理技术

    来源: 精细化工 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 贵州大学矿业学院,贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室

    基金: 国家自然科学基金(51464007),贵州省科技厅联合资金项目(黔科合LH字[2015]7684),博士基金〔贵大人基合字(2013)51号〕

    分类号: X703

    DOI: 10.13550/j.jxhg.20190333

    页码: 2482-2490

    总页数: 9

    文件大小: 2694K

    下载量: 253

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