硅藻土吸附劑的制備及其染料吸附特性研究

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1、中圖分類號(hào)UDC0647540碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼10533硅藻土吸附劑的制備及其染料吸附特性研究PreparationofDiatomiteAdsorbentandStudyontheAdsorptionCharacteristicsofDyes作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：論文答辯日期趁』≥篁：≯J蔣琰物理化學(xué)表面物理化學(xué)化學(xué)化工學(xué)院葉華副教授答辯委員會(huì)主席—辮中南大學(xué)二。一三年五月原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，

2、也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對(duì)本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。作者躲邊嗍埠年』月n曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。作者簽名：毒豸主噬一導(dǎo)師簽名j稗日期：三型≯年』月Ⅱ日中南大學(xué)碩：J：學(xué)位論文摘要硅藻土吸附劑的制

3、備及其染料吸附特性研究摘要：印染、造紙、塑料及皮革等行業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量的染料廢水，其廢水的成分復(fù)雜、水質(zhì)變化大、色度高、難降解物質(zhì)濃度高，采用傳統(tǒng)的生化法對(duì)其難以處理。本論文通過借鑒國內(nèi)外粘土礦物改性的方法，以硅藻土礦物為原料，根據(jù)硅藻土表面的微孔可以被有效改造的結(jié)構(gòu)特征，以活化、引入第二組分等手段來提高它的吸附性能，開展了硅藻土吸附劑的制備工藝、材料性能表征、染料吸附性能研究等一系列工作，得到的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1．通過考察不同的活化及改性工藝處理后的硅藻土對(duì)染料的吸附效果，可知450oC焙燒活化硅藻土與酸活化硅藻土相比，吸附效果較好。高溫焙燒過程能使硅藻土孔內(nèi)的有機(jī)雜質(zhì)減少，還能使鐵

4、、鋁、鈣等氧化物游離化處理?？疾鞖溲趸V、二氧化硅和十六烷基三甲基溴化銨表面活性劑這三種方法對(duì)硅藻土進(jìn)行改性的效果，其中通過沉淀而引入二氧化硅粉末對(duì)硅藻土進(jìn)行改性的效果最好。2．通過研究溶膠凝膠法改性硅藻土的工藝條件與染料去除效果的關(guān)系，得出了溶膠凝膠法改性硅藻土的最佳制備工藝條件為：硅酸鈉(2mol／L，50mL)加入5g硅藻土；硅酸鈉與硫酸的物質(zhì)的量之比為1．5；反應(yīng)溫度為50oC；反應(yīng)時(shí)間為1h。3．對(duì)硅藻土樣品進(jìn)行表征與分析發(fā)現(xiàn)硅藻土的活化改性過程能有效去除硅藻土上的Fe203、A1203、CaO等雜質(zhì)，改性硅藻土的Si02的含量提高到了91．34％。改性硅藻土的比表面積SBET為

5、4．1894m2／g，平均孔徑109．3672m，與硅藻土原料相比SBET和孔容增大，平均孔徑減小。4．全面討論了超聲波振蕩、染料種類、吸附時(shí)間、溫度、pH因素對(duì)硅藻土(I①)和改性硅藻土(MD)吸附劑吸附染料的影響，發(fā)現(xiàn)超聲振蕩條件對(duì)低濃度的亞甲基藍(lán)溶液有所損耗。硅藻土這種本身帶有電負(fù)性的吸附劑適用于吸附陽離子類型的染料。在超聲振蕩條件下，硅藻土對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附能較快達(dá)到吸附飽和，平衡吸附時(shí)問為2h。硅藻土對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附屬于放熱反應(yīng)，升溫反應(yīng)逆向進(jìn)行發(fā)生解吸。在高pH值條件下硅藻土表面的硅醇鍵會(huì)因脫氫而形成負(fù)電荷懸鍵，有利于吸附陽離子類型的染料，同時(shí)亞甲基藍(lán)染料本身會(huì)水解或是形成二聚體

6、，使得硅藻土的吸附效率提高。中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要5．通過推導(dǎo)和研究硅藻土吸附劑RD和MD的染料吸附等溫線模型，結(jié)果顯示硅藻土對(duì)染料的吸附等溫線符合Fredunlich方程。說明硅藻土吸附劑的吸附位為非均勻的孔隙或表面，硅藻土對(duì)染料的吸附不是均勻的單層吸附，吸附方式以物理吸附為主。在相同的初始濃度下，硅藻土對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附容量高于孔雀石綠。關(guān)鍵詞：染料；吸附；硅藻土；改性分類號(hào)：0647中南大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTPreparationofDiatomiteAdsorbentandStudyontheAdsorptionCharacteristicsofDyesAbstract：

7、Ahugequantityofdyewastewaterisdischargedbyseveralindustriesincludingthetextiledyeing，paper,plasticandleatherindustrieseveryyear．Thedyecomponentsinwastewatercausehighcolourintensityandareverydifficulttobiodegrade．