BP-PSO优化改性凹凸棒土吸附Pb(Ⅱ)条件及其机制研究

BP-PSO优化改性凹凸棒土吸附Pb(Ⅱ)条件及其机制研究

论文摘要

为探究Keggin离子改性凹凸棒土对Pb(Ⅱ)的吸附性能及获得Pb(Ⅱ)最大去除率,采用响应面(RSM)及反向传播神经网络结合粒子群算法(BP-PSO)对去除条件进行优化,利用X射线光电子能谱仪表征、动力学、等温吸附及热力学研究对吸附机理进行探讨,采用可渗透反应墙对Pb(Ⅱ)去除进行动态模拟。XPS表征结果显示Pb(Ⅱ)被吸附到改性土表面,该吸附过程并未发现氧化还原反应。RSM优化下,预测和实际Pb(Ⅱ)最大去除率分别为83. 85%和81. 24%,相对应的去除条件:反应时间为50. 02 min、初始Pb(Ⅱ)浓度为150 mg/L、温度为20℃及初始p H值为7。BP-PSO优化下最大去除率为85. 68%,对应的实验条件:温度为20℃,反应时间为52. 28 min,初始Pb(Ⅱ)浓度为250 mg/L,初始p H值为7,在此条件下验证实验值为84. 41%。BP-PSO更合适用于优化改性凹凸棒土吸附水溶液中Pb(Ⅱ)。改性凹凸棒土对Pb(Ⅱ)的吸附为吸热、自发及熵驱动的过程。可渗透反应墙中对Pb(Ⅱ)去除率的去除效果不理想。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 实验
  •   2.1 化学试剂、实验仪器及吸附剂制备
  •   2.2 等温吸附线、吸附动力学及热力学实验
  •   2.3 响应面实验设计及条件优化
  •   2.4 BP-PSO建模及优化
  •   2.5 可渗透反应墙实验
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 XPS能谱仪对改性土吸附机理探究
  •   3.2 响应面建模及优化
  •   3.3 BP-PSO优化
  •   3.4 吸附机制研究
  •     3.4.1 动力学研究
  •     3.4.2 等温吸附研究
  •     3.4.3 热力学研究
  •   3.5 可渗透反应墙模拟实验
  •   3.6 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谢伟芳,韩承辉

    关键词: 离子,凹凸棒土,响应面

    来源: 硅酸盐通报 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: 江苏城市职业学院生态环境学院

    基金: 江苏省高等学校自然科学研究面上项目(17KJB610002),江苏省环境工程重点实验室科研开放基金课题(KF2015005)

    分类号: X52

    DOI: 10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2019.12.016

    页码: 3822-3832

    总页数: 11

    文件大小: 1035K

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