煤矸石膨潤(rùn)土吸附材料對(duì)水中cr(ⅵ)的吸附研究

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1、內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文朱月芳：煤矸石/膨潤(rùn)土吸附材料對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附研究畢業(yè)論文目錄摘要1關(guān)鍵詞11樣品與實(shí)驗(yàn)方法21.1實(shí)驗(yàn)所用儀器21.2實(shí)驗(yàn)所用樣品21.2.1吸附劑樣品的制備21.2.2溶液的配制21.3Cr(Ⅵ)測(cè)定方法31.3.1測(cè)定Cr(Ⅵ)的標(biāo)準(zhǔn)曲線31.3.2Cr(Ⅵ)濃度及吸附率、吸附量的測(cè)定方法32實(shí)驗(yàn)與結(jié)果討論32.1振蕩時(shí)間對(duì)吸附效果的影響32.2吸附劑用量對(duì)吸附效果的影響42.3Cr(Ⅵ)的初始濃度對(duì)吸附效果的影響52.4酸度對(duì)吸附效果的影響63結(jié)論7主要參考文獻(xiàn)7英文摘要8英文關(guān)鍵詞8全文共8頁(yè)5791字8內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)士學(xué)

2、位論文朱月芳：煤矸石/膨潤(rùn)土吸附材料對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附研究煤矸石/膨潤(rùn)土吸附材料對(duì)水中Cr(Ⅵ)的吸附研究化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院化學(xué)教育2008級(jí)漢班朱月芳20081117061指導(dǎo)教師王曉麗教授摘要通過制備煤矸石/膨潤(rùn)土混合吸附劑，研究了其對(duì)含有Cr(Ⅵ)溶液的吸附性能，探討了振蕩時(shí)間、吸附劑投加量、Cr(Ⅵ)的初始濃度、溶液酸度等因素對(duì)吸附的影響，總結(jié)出最優(yōu)吸附條件：振蕩時(shí)間為24h，吸附劑投加量為0.6g，Cr(Ⅵ)的初始濃度為100mg·L-1，溶液酸度為pH=1，在此條件下，復(fù)合吸附劑對(duì)水中Cr(Ⅵ)的吸附效果最好。關(guān)鍵詞煤矸石/膨潤(rùn)土吸附Cr(Ⅵ)最佳條

3、件隨著工業(yè)文明的迅猛發(fā)展，人類對(duì)環(huán)境的污染和破壞達(dá)到了足以威脅自身生存和發(fā)展的程度。由于環(huán)境污染物的消除需要消耗大量的能源，這給日益枯竭的能源帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。多年來(lái)，鉻污染問題一直引起人們廣泛的關(guān)注，世界各國(guó)普遍把它列為重點(diǎn)防治對(duì)象[1]。在水體中，Cr(Ⅵ)主要以Cr2O42-、Cr2O72-兩種陰離子形式存在，受水體pH值、溫度、氧化還原物質(zhì)、有機(jī)物等因素的影響，Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)化合物可以相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)證明，如果水中Cr(Ⅵ)含量超過0.1mg·L-1，就會(huì)對(duì)人體造成危害[2]。六價(jià)鉻可使水呈黃色，當(dāng)濃度達(dá)到1mg·L-1時(shí)，呈淡黃色，當(dāng)其濃度達(dá)到5m

4、g·L-1時(shí)，水即呈明顯黃色。Cr(Ⅵ)對(duì)人體健康的危害主要表現(xiàn)在：對(duì)人體皮膚造成損傷，形成鉻性皮膚潰瘍，俗稱鉻瘡，其發(fā)病率較高，發(fā)生于手、臂及足部。事實(shí)上只要皮膚發(fā)生破損任何部位均可發(fā)生鉻瘡。形成鉻瘡前，皮膚最初出現(xiàn)紅腫，具有瘤癢感，隨后變成丘疹。若不做適當(dāng)處理可侵入深部，形成中央壞死的丘疹，潰瘍局部疼痛。進(jìn)一步發(fā)展可深入骨部，感到劇烈疼痛，愈合較慢。對(duì)呼吸道造成損傷，主要表現(xiàn)為鼻中隔潰瘍、穿孔及呼吸系統(tǒng)癌癥。長(zhǎng)期接觸鉻化合物可引起慢性中毒，它們可以通過消化道、呼吸道、皮膚侵入人體；離子在人體內(nèi)主要積聚在內(nèi)分泌腺、心、胰和肺中?，F(xiàn)有臨床資料證明，接觸鉻鹽的工人

5、發(fā)生肺癌的危險(xiǎn)比一般人高3~30倍，空氣中Cr(Ⅵ)濃度過大可導(dǎo)致肺癌[3]。我國(guó)制定了一些列關(guān)于鉻的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家規(guī)定飲用水中Cr(Ⅵ)的含量不超過0.05mg·L-1，地面水中不能超過0.1mg·L-1，工業(yè)廢水中不超過0.5mg·L-1。鉻及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，許多工業(yè)廢水中都含有鉻。從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，必須對(duì)含鉻廢水嚴(yán)格處理，因此，發(fā)展含鉻廢水處理是一項(xiàng)十分重要的措施[4]。煤矸石和膨潤(rùn)土的儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而又有良好的吸附性能和離子交換性能，在重金屬吸附中表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。煤矸石是煤礦在建井、開拓掘進(jìn)、采煤和

6、煤炭洗過程中排出的含碳巖石及巖石等多種礦巖組成的混合物，主要成分有煤炭、碳質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)頁(yè)巖及砂巖等。煤矸石的化學(xué)組成有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO2、K2O、Na2O等[5]。煤矸石中的高嶺石(Al2O3·2SiO2·2H2O8內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文朱月芳：煤矸石/膨潤(rùn)土吸附材料對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附研究)是由一層硅氧四面體和一層鋁氧八面體構(gòu)成的1:1型層狀硅酸鹽礦物，結(jié)構(gòu)單層完全相同，層間以氫鍵相連接，無(wú)水分子和離子。其中Si和Al的配位數(shù)分別是4和6，溫度升至650℃時(shí)脫除羥基，脫羥基后仍然保持原有的層狀結(jié)構(gòu)，但是原子間已經(jīng)發(fā)生了較

7、大的錯(cuò)位。形成了結(jié)晶度很差的偏高嶺石Al2O3·2SiO2。即通過一定溫度灼燒的煤矸石中的高嶺石組分發(fā)生水解，生成偏高嶺石和無(wú)定形的SiO2和Al2O3。當(dāng)溫度過高時(shí)，無(wú)定形的SiO2和Al2O3重新結(jié)合生成3Al2O3·2SiO2又使活性降低，而溫度過低時(shí)煤矸石中的碳燃燒不充分，高嶺石分解不徹底，活性組分比重相對(duì)減少，從而使活性降低[6]。膨潤(rùn)土是一種以蒙托石為主要礦物成分的重要層狀硅酸鹽礦物，根據(jù)膨潤(rùn)土中可交換陽(yáng)離子的種類及其比例可以分為鈉基膨潤(rùn)土、鈣基膨潤(rùn)土等。膨潤(rùn)土在環(huán)境保護(hù)、鉆井泥漿、油脂脫色等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，現(xiàn)年我國(guó)每年大約生產(chǎn)280萬(wàn)t各種膨潤(rùn)

8、土礦產(chǎn)品[7]。本實(shí)驗(yàn)采