改性沸石對水中氮磷和染料的吸附作用

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1、學校代碼：10264研究生學號：M120306649上海海洋大學碩士學位論文改性沸石對水中氮磷和染料的吸附題目：作用英文題目：Adsorptionofphosphate,ammoniumanddyefromaqueoussolutionbymodifiedzeolites專業(yè)：環(huán)境科學與工程研究方向：水污染控制原理與技術姓名：方巧指導教師：林建偉二O一五年六月十日上海海洋大學博/碩士學位論文答辯委員會成員名單姓名工作單位職稱備注主席委員委員委員委員委員委員秘書答辯地點答辯日期上海海洋大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人

2、鄭重聲明：我恪守學術道德，崇尚嚴謹學風。所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內(nèi)容負責，并完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日上海海洋大學學位論文版權使用授權書學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權上海海洋大學可以

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4、然沸石是一種多孔材料，因其具有較大的比表面積和較高的陽離子交換容量而被廣泛應用于水處理行業(yè)中。天然沸石能有效地去除陽離子污染物；通過改性后，改性沸石對陰離子污染物也有較好的去除效果。本文制備了鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石、溴化十六烷基吡啶改性沸石、羥基磷灰石-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石，并通過批量吸附實驗考察了鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對水中氮磷的吸附作用，以及溴化十六烷基吡啶改性沸石和羥基磷灰石-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石復合材料對水中陰離子染料的吸附作用，以期為應用改性沸石去除水中氮磷或陰離子染料提供幫助。采用天然

5、沸石、三價鑭離子、二價鐵離子、三價鐵離子等作為原材料，制備了鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石，通過批量吸附實驗考察了該改性沸石對水中磷酸鹽和銨的吸附作用。結果表明鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對水中的磷酸鹽和氨氮具備較好的吸附去除能力。當溶液pH值由6逐漸增加到11時，鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對水中磷酸鹽和銨的吸附能力逐漸下降。Langmuir等溫吸附模型能較好的擬合鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對水中磷酸鹽和銨的吸附平衡數(shù)據(jù)。根據(jù)Langmuir模型計算得到的鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對水中磷酸鹽和銨的最大單位吸附量分

6、別為12.9mg/g（以磷計）和6.99mg/g（以銨計）。鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對水中磷酸鹽和銨的吸附動力學過程可以采用準二級動力學方程較好地描述。升高反應溫度增強了鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對水中磷酸鹽和銨的吸附。溶液存在的氯離子、硫酸根離子和碳酸氫根離子對鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石吸附磷無負面影響。溶液存在的鉀離子對鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石吸附銨的負面影響最大，其次為鈉離子，鈣離子的負面影響最小。當溶液pH值為7時，鑭-四氧化三鐵聯(lián)合改性沸石對磷和銨的吸附機制分別是配位體交換作用和陽離子交換作用。

7、采用溴化十六烷基吡啶（CPB）對天然沸石進行改性制備得到了CPB改性沸石，通過批量吸附實驗考察了CPB改性沸石對水中陰離子染料甲基橙的去除作用。CPBI上海海洋大學碩士學位論文改性沸石對水中甲基橙的吸附能力隨CPB負載量的增加而增加，CPB負載量最大的改性沸石對水中甲基橙的吸附能力最強。雙分子層CPB改性沸石對水中甲基橙的去除率隨吸附劑投加量的增加而增加，而CPB改性沸石對水中甲基橙的單位吸附量則隨吸附劑投加量的增加而降低。雙分子層CPB改性沸石對水中甲基橙的吸附平衡數(shù)據(jù)可以采用Langmuir等溫吸附模型加

8、以描述。根據(jù)Langmuir模型計算得到的CPB負載量為341mmol/(kg沸石)的雙分子層CPB改性沸石對水中甲基橙的最大吸附容量為63.7mg/g（303K和pH7）。準二級動力學模型適合用于描述雙分子層CPB改性沸石對水中甲基橙的吸附動力學過程。pH和反應溫度對雙分子層CPB改性沸石吸附水中甲基橙的影響較小。采用天然沸石、可溶性磷酸鹽、鈣離子、二價鐵離子、三價鐵離子做為原材料，制備得到羥基磷