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《吸附重金屬水凝膠的制備表征和應用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、南京大學碩士學位論文南室大堂盟究生望業(yè)論文主文摘要董頁用紙畢業(yè)論文題目：墮隨重金屬丕猛膣的劍備麥延塑廑旦硒究2008指導教師(姓名、職稱)：奎正魁麴援摘要隨著社會工業(yè)的發(fā)展，人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動日益增多，產生的重金屬在數(shù)量上和種類上都大大增加，導致重金屬大量進入土壤、水體中，不僅引起嚴重的環(huán)境污染和資源浪費，而且對人類的身體健康產生了很大的威脅，因此，對重金屬污染的治理研究至關重要。重金屬的處理方法包括化學沉淀法、膜分離和吸附法等，而吸附法由于成本低、操作簡單等優(yōu)點而被廣泛研究。針對目前吸附
2、劑的缺點，尋求一種制備過程比較簡單且易于控制，對重金屬具有高效吸附性和選擇吸附性的吸附劑，本文進行了一系列的研究，采用輻射共聚的方法以2．丙烯酸羥乙酯(HEA)和2．丙烯酰胺基．2．甲基丙磺酸(AMPS)為單體合成了聚合物水凝膠，應用SEM、TGA、FT-IR、XPS等儀器表征了制備水凝膠的結構和性能，研究了水凝膠吸附Pb2+、Cd2+、cu2+、C，、Fe3+五種重金屬離子的效果，探討了水凝膠吸附重金屬的吸附機理，主要研究結論如下：1、以HEA和AMPS為單體，在60co吖射線輻射下低溫共聚，成功制備了聚合物水凝
3、膠。水凝膠的表征結果顯示出，制備出的水凝膠是一種具有多孔結構的大孔材料，其熱穩(wěn)定性與AMPS的含量密切相關。水凝膠的紅外光譜和x射線電子能譜都確認了水凝膠是HEA和AMPS的共聚物。溶脹行為研究結果表明，水凝膠的溶脹度隨著水凝膠中AMPS組分的摩爾分數(shù)的增加而增加，約成線性關系。水凝膠在水體積分數(shù)為70％時溶脹度高于80％和60％。HEA、AMPS和水三種組分共同作用于水凝膠的吸水性能。2、水凝膠對重金屬的吸附容量基本隨著AMPS的摩爾分數(shù)的增加而增加，但是并不呈現(xiàn)線性關系。而在Cr3+的吸附過程中，隨著AMPS的
4、摩爾分數(shù)的增加，其吸附容量出現(xiàn)了回落。AMPS的摩爾分數(shù)保持不變時，水的體積分數(shù)變化也會對制備的水凝膠吸附重金屬的容量產生影響。1南京大學碩士學位論文刪㈣㈣㈣㈣Y23716273、對于pb2+、Cr3+、Cd2+、Cu2+的pH影響吸附實驗中，隨著pH的增大，各自的吸附量也隨之增加，主要是因為pH增大時，靜電斥力降低。而Fe3+則在pH=2時，其吸附量最大，這種現(xiàn)象是由靜電作用力和Fe3+在溶液中的水解作用共同作用產生的。隨著溫度的升高，水凝膠對重金屬的吸附容量逐漸下降。該水凝膠吸附重金屬離子的過程為放熱反應。4、
5、當重金屬離子濃度大于Ig／L時，吸附容量基本到達飽和值。吸附等溫線符合Langmuir方程。水凝膠對重金屬的吸附容量隨著時間的增加而逐漸增加，pb2+、Cd2+、Fe”、C02+，在24h時基本達到平衡；Cr3+在5h時基本達到平衡，吸附動力學模擬符合準二級動力學。5、通過水凝膠的選擇吸附實驗可以得出，當重金屬離子濃度為200mg／L和500mg／L時其競爭優(yōu)先性為：Cr3+>Fe3+>Cu2+>Cd2。'>pb2+。對比分析說明，總體上三價離子的吸附優(yōu)先性要高于二價離子，其原因可能是因為三價金屬離子的價態(tài)較高，所
6、帶電荷密度高于二價離子，有利于離子交換作用。6、水凝膠吸附重金屬屬于化學吸附為主、物理吸附為輔二者結合的吸附作用。化學吸附依賴于有效基團的吸附形式，而物理吸附主要依賴于水凝膠的結構。AMPS上的酰胺基和磺酸基是吸附反應的有效基團，二者對于重金屬吸附的吸附機理有所不同，分別為N的螯合作用和磺酸基的離子交換作用。關鍵詞：水凝膠；吸附；重金屬；選擇吸附；機理2南京大學碩士學位論文THESIS：Preparation，characterizationandapplicationofhydrogelforheavymetal
7、adsorptionSPECIALIZATION：EnvironmentalEngineeringPOSTGRADUATE：WangYuemingMENTOR：ProfessorLiZhengkuiAbstractWiththedevelopmentofindustry，theheavymetalpollutionhasbeenmoreseriousduetotheoverreleaseofheavymetalionsintowater，whichbringshugedamagetoenvironmentandhu
8、manhealth．Therefore，it’Sofgreatsignificancefortreatmentofheavymetalpollution．Methodsforremovingheavymetalformwaterincludechemicalprecipitation，membraneseparation，andadsorption，andS
