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《畢業(yè)論文_鎂鋁水滑石對(duì)茜素紅染料廢水吸附效果的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、鎂鋁水滑石對(duì)茜素紅染料廢水吸附效果的研究系（院）化學(xué)與材料學(xué)院專業(yè)年級(jí)07化學(xué)本科學(xué)生姓名陳金財(cái)學(xué)號(hào)2007070105目錄選題的目的和意義結(jié)果與討論實(shí)驗(yàn)方法結(jié)論一、二、三、四、一、選題的目的和意義染料廢水的去色處理一直是工業(yè)廢水處理的一大難題，其成分復(fù)雜、污染物濃度高、色度高、可生化性差，且含有多種具有生物毒性或“三致”性能的有機(jī)物,難以采用常規(guī)的方法進(jìn)行治理,所以染料廢水的治理是化工環(huán)保行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的染料廢水處理方法有光化學(xué)氧化法、絮凝沉淀法、生物法、化學(xué)氧化、還原降解法等。但這些方法常有反應(yīng)速度慢，運(yùn)行和回
2、收成本高等共同缺陷。而吸附法是一種有效去除染料的方法，無(wú)機(jī)吸附材料有活性炭、沸石類礦物等，但這兩者的吸附性能普遍不是很高，又存在重復(fù)使用率低等弱點(diǎn)，而且活性炭成本昂貴，因此尋找一種對(duì)陰離子污染物具有高效的吸附性能且價(jià)格低廉的吸附劑至關(guān)重要，而水滑石特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，他它可以作為陰離子交換劑和催化劑，而且可重復(fù)利用，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。鎂鋁水滑石（Mg/Al-LDHs）是一種新型高效吸附材料，具有可調(diào)變的化學(xué)組成及獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和特殊的層間離子交換性能，可用于交換廢水中的陰離子，使廢水得以凈化。高溫焙燒后的產(chǎn)物L(fēng)DO在一定條件下能夠
3、重新吸收水和陰離子而部分恢復(fù)到原來(lái)的Mg/Al-LDHs結(jié)構(gòu)，即具有所謂的“記憶效應(yīng)”。利用這種效應(yīng)，LDO可以作為陰離子吸附劑，用于染料廢水的處理。水滑石的方法主要有共沉淀法、水熱合成法、離子交換法、焙燒還原法、溶膠-凝膠法以及一些比較特殊的方法。但滴定共沉淀法存在一個(gè)缺點(diǎn)，即：無(wú)論怎樣加快攪拌速度，溶液內(nèi)局部的瞬間pH值肯定有差異，因而難以獲得高結(jié)晶度的水滑石樣品。后兩種方法是在已有水滑石的基礎(chǔ)上，通過(guò)層間離子的可交換性及具有的記憶效應(yīng),通過(guò)離子交換或水滑石層柱結(jié)構(gòu)的重建，使新的陰離子進(jìn)入層間，從而形成不同陰離子的柱
4、撐水滑石。本工作采用尿素水解均勻沉淀法制備鎂鋁水滑石（該法的優(yōu)點(diǎn)是溶液內(nèi)部的pH值始終一致），以不同的鎂鋁比例制備一系列的鎂鋁水滑石并考察焙燒態(tài)鎂鋁水滑石對(duì)茜素紅模擬廢水的吸附效果和影響吸附效果的因素。二、實(shí)驗(yàn)方法三口瓶：0.10molMg(NO3)2·6H2O0.10molAl(NO3)3·9H2O0.75mol尿素250mL去離子水抽濾，洗凈，95℃干燥24小時(shí)105℃油浴，攪拌，動(dòng)態(tài)晶化10h停止攪拌，95℃，靜態(tài)老化20h（一）系列鎂鋁水滑石及其焙燒產(chǎn)物的制備以鎂鋁摩爾比為1:1的鎂鋁水滑石為例，制備流程如下圖其
5、它不同鎂鋁摩爾比的鎂鋁水滑石制備方法同上,尿素用量為n尿素:nNO3-=1.5:1制得鎂鋁水滑石(Mg/Al-LDHs)取大部分產(chǎn)物， 于馬弗爐中，500℃焙燒3h制得焙燒態(tài)鎂鋁水滑石(LDO)（二）Mg/Al-LDHs及LDO的表征采用X射線粉末衍射儀（D/MAX-RB型）測(cè)定Mg/Al-LDHs及LDO的結(jié)構(gòu)，其XRD衍射圖如下圖：左圖表明：水滑石經(jīng)500℃焙燒后的LDO結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變,層狀衍射峰（003,006,009）強(qiáng)度很弱，并發(fā)生寬化.層狀結(jié)構(gòu)基本消失；各衍射峰之間的比例也發(fā)生明顯改變.與未焙燒曲線對(duì)比，焙
6、燒后，石所特有的003、006、009特征峰已經(jīng)消失,說(shuō)明水滑石的層板已經(jīng)坍塌,圖中出現(xiàn)MgO所對(duì)應(yīng)的特征峰。（三）吸附實(shí)驗(yàn)染料去除率η=(C0-C)/C0其中C0為吸附前茜素紅溶液的濃度、C為吸附后上層清液中茜素紅的濃度。以n(Mg)/n(Al)為3:1的LDO，在65℃下，投放量為130mg為例，吸附實(shí)驗(yàn)流程如下：三口瓶：150mL150mol/L茜素紅130mgLDO65℃,j攪拌每10min取5.0mL溶液高速離心4min，測(cè)上層清液的吸光度記錄各數(shù)據(jù)，利用下式計(jì)算茜素紅染料去除率繪制t--η曲線其余條件下的吸附
7、實(shí)驗(yàn)，方法如上三、結(jié)果與討論（各種因素對(duì)吸附效果影響）Mg/Al比例不同形成的水滑石具有不同的層間距，適合對(duì)不同離子的吸附，當(dāng)n(Mg)/n(Al)為過(guò)大時(shí),多余的Mg2+生成了Mg(OH)2；當(dāng)Mg/Al為過(guò)小時(shí),多余Al3+生成了Al(OH)3。左圖表明：當(dāng)n(Mg)/n(Al)達(dá)3:1時(shí),LDO達(dá)到一定理想結(jié)構(gòu),具有適宜的層間距，對(duì)茜素紅的吸附效果的達(dá)到最佳，去除率可達(dá)到99.0%。A、不同鎂鋁摩爾比例的水滑石B、LDO的投放量如左圖所示，表明：對(duì)于固定的150mL150mg/L的茜素紅溶液，LDO的投放量逐漸增多
8、，LDO對(duì)茜素紅的吸附效果越來(lái)越明顯，去除率逐漸提高。當(dāng)LDO的投放量達(dá)130mg時(shí)，LDO對(duì)茜素紅的吸附效果達(dá)到最佳，去除率可達(dá)到99.0%，茜素紅幾乎被LDO吸附完全。故以下實(shí)驗(yàn)均采用固定LDO投放量為130mg。C、反應(yīng)溫度如左圖所示，表明：隨著溫度升高，去除率逐漸升高吸附效果越明顯。可知鎂鋁水滑石對(duì)茜素紅模擬
