吕春欣[1]2009年在《改性硅藻土对重金属离子吸附性能的研究》文中认为随着工业发展,重金属离子污染早已成为影响人类以及其它生物生存环境的重大问题,开发出环境友好、成本低廉且性能良好的重金属离子吸附剂也就成为当务之急。因此,本文以资源丰富的硅藻土矿物为原料,用碳酸钙对其进行改性,提高硅藻土对重金属离子的吸附性能,从而制备出高效廉价的重金属离子吸附剂。实验研究表明:一定范围内,增加用土量,延长吸附作用时间,升高吸附温度,提高pH值均可改善对重金属离子的去除效果,而随着重金属离子初始浓度的增加其吸附去除率是下降的,硅藻土对重金属离子的吸附模型较好的符合Langmuir吸附等温式。设计了动态吸附装置,即改性硅藻土固定床。测定了铜离子、铅离子、镉离子和锌离子经过改性硅藻土固定床的穿透曲线。Thomas模型能较好的用来拟合填充柱实验。改性硅藻土吸附剂具有较好的重复利用性,经盐酸洗脱再生后仍保持良好的吸附能力。
叶力佳[2]2003年在《硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能研究》文中研究表明本文研究了天然微孔材料——硅藻土吸附废水（人工配制）中重金属离子（Cr3+、Pb2+、Cd2+、Cu2+）的吸附特征及作用机理。实验研究表明：硅藻土的有效组分（SiO2）含量，吸附过程中硅藻土用量、作用时间、吸附温度、溶液pH值、溶液中重金属离子初始浓度等，是影响硅藻土对重金属离子吸附去除的主要因素。其中，硅藻土纯度越高越有利于重金属离子的吸附去除；在一定范围内，增加用土量、延长吸附作用时间、升高吸附温度、提高pH值均可改善对重金属离子的去除效果；而随着重金属离子初始浓度的增加，其吸附去除率是下降的。硅藻土对重金属离子的吸附模型，较好的符合Freundlich吸附等温式。本文探索了硅藻土吸附重金属离子悬浮液的絮凝沉降条件，吸附与絮凝有机结合处理含Cr3+、Pb2+、Cd2+、Cu2+的混合废水，有较好的应用效果，处理后的重金属离子浓度达到（Cr3+、Pb2+、Cu2+）或接近（Cd2+）国家规定的排放标准。运用化学分析、XRD、FTIR、DRIF、SEM等测试技术，对硅藻土的矿物组成、微观结构、形貌、表面官能团的研究表明：赤峰硅藻土中无定形SiO2的含量为60～65%；硅藻壳体为圆盘状，中间分布着许多微细孔；表面覆盖着连生的和双生的两种硅氧羟基。经过水洗和酸浸洗提纯，SiO2含量分别提高15.23%和21.07%，对重金属离子具有良好的吸附效果
朱健[3]2013年在《应用硅藻土处理含重金属离子废水相关理论基础及关键技术研究》文中指出含重金属离子废水的有效处理对于水体重金属污染控制与修复意义重大。目前含重金属离子废水处理方法主要有离子交换、化学沉淀、电动力修复、生物修复和吸附。在众多方法中,吸附法由于稳定、可靠、简单、低耗、低二次污染等优势而被广泛应用。作为一种重要的废水处理方法,其关键在于吸附材料的选择。针对含重金属离子废水处理,吸附材料必须能够有效地吸附与固定重金属离子,同时具备来源丰富、价格便宜、再生容易等优势。在系列吸附材料中硅藻土较好地符合了这些要求。硅藻土因具有多孔结构、大比表面积和众多活性基团,常被用作吸附材料。但是由于含有杂质和理化构造缺陷而存在吸附能力一般,可操作性差等不足,使硅藻土在含重金属离子废水处理应用中具有一定局限性。针对上述问题,本文围绕硅藻土开展了吸附、改性、成形及应用等系列研究,获取了一大批科学数据,对于水体重金属污染的有效防治和硅藻土资源的充分利用具有十分重要的意义。主要研究结果如下：(1)天然硅藻土对各重金属离子的吸附量,随着吸附时间的延长而迅速增大之后趋于平衡；随着吸附剂浓度的增加而先增大后减小；随着pH值的增大而不断增大；随着离子初始浓度的增大而先增大后减小；而温度对吸附量的影响规律不明显。对各重金属离子吸附能力大小顺序为Zn2+>Fe3+> Cd2+>Cu2+> Pb2+> Mn2+,吸附能力与各离子的水合半径及水合自由能密切相关。(2)天然硅藻土对Pb2+的最佳吸附条件为Wo8.0g/L、Co400mg/L、pH7.0、 T25℃、t120min,对Cd2+的为Wo6.0g/L、Co200mg/L、pH5.0、T25℃、t120min,对Cu2+的为W06.0g/L、C0300mg/L、pH5.0、T25℃、t120min,对Zn2+的为W8.0g/L、C0500mg/L、pH6.0、T25℃、t120min,对Mn2+的为W08.0g/L、Co150mg/L pH4.5、T25℃、t120min,对Fe3+的为W04.0g/L、C0400mg/L、pH5.0、T25℃t120min。(3)最适合描述天然硅藻土对Pb2+、Cd2+、 Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe3+的等温吸附模型分别为Tenkin、Tenkin、Langmuir、Tenkin、Freundlich和Freundlich模型；最适合描述天然硅藻土对各重金属离子的吸附动力学属性的模型是二级动力学模型；天然硅藻土对各重金属离子的吸附是容易进行的,以物理过程为主；吸附过程是自发的、吸热的、无序性增加的,吸附过程速率控制步骤均为发生在微孔内的吸附反应；经典吸附模型应用于天然硅藻土/重金属离子体系时存在明显的吸附剂浓度效应问题和参数值不稳定现象,平衡吸附量qe不是Ce的唯一函数,而是Ce与W0两个变量的函数,qe与Ce/W0具有一一对应的函数关系。(4)常规化学改性结果表明,最佳焙烧温度和酸液浓度(HCl,v/v)分别为400℃和10%；最佳钠盐、钡盐改性浓度(n/v)分别为0.4mol/L和0.05mol/L；最佳PAM改性浓度(m/v)为20g/L。焙烧、酸洗改性机制为去除硅藻土表面及孔道内的杂质,钠盐改性机制为增强硅藻土表面负电性,钡盐改性机制为通过沉积晶体擦除表面杂质,而PAM包覆改性表象上可以大幅度提升硅藻土的吸附容量(较天然硅藻土增加了近5倍),实质上主要是PAM自身絮凝作用的结果。(5)深度柱撑改性结果表明,与常规改性技术相比,聚羟基铝柱撑能够有效改善硅藻土的孔隙结构,显着提升硅藻土吸附能力,对Pb2+的吸附容量可达14.02mg/g(较天然硅藻土提高了39.88%),在众多吸附剂当中处于中上水平。最佳改性条件为：柱化剂浓度0.1～0.2mo1/L,A1/土比(n/m)10mmol/g,反应温度80。C反应时间120min,老化温度105℃,老化时间16h。(6)成形样品研发结果表明,粉体硅藻土最适投加比为93.0%,超细碳粉的最适投加比为7.0%,最适烧成温度范围为800-1000℃,最适焙烧时间为90min,最适硅藻土粉体粒径为2.40μm。硅藻土成形样品为有一定强度,大小尺寸均匀、粒径约为5mm,褐色椭圆颗粒；成形样品仍保留了原有的多孔形貌,表面杂质得到了清除,孔径增大,孔隙结构更加明朗；物相组成以方石英相为主。(7)硅藻土成形样品对Pb2+的吸附容量较天然硅藻土提高了7.58%,吸附能力没有下降反而得到了适度提升,说明成形过程对硅藻土的孔隙结构并没有造成破坏,反而有适度改善。成形样品可操作性也明显优于粉体硅藻土,试验结果达到了预期的目的,即在保证硅藻土吸附能力的前提下明显提高其可操作性。(8)应用硅藻土处理含Fe3+废水中试研究表明,以硅藻土成形样品为核心填料的组合处理工艺可以有效处理含Fe3+废水,出水水质可达GB/T18921-2002《城市污水再生利用、景观环境用水水质标准》要求。利用硅藻土成形样品再生酸洗废液与H202制备Fenton试剂处理垃圾渗滤液切实可行,硅藻土成形样品再生酸洗废液成功的利用实现了以废治废的环保理念。
郭晓芳[4]2007年在《改性粘土矿物在重金属废水处理中的应用研究》文中提出水是人类赖以存在的叁大生命要素之一。随着经济的发展和城市化进程的加快,大量行业如电镀、金属加工、冶金、制革、化学制剂、采矿、电池制造等产生出大量含有重金属的污水,使得水体污染现象越来越严重,直接威胁人类的生命健康和整个生态系统的稳定性。目前,处理重金属废水的技术有很多,如化学沉淀法、离子交换吸附法、电动修复法、化学絮凝法、膜处理技术等。本文主要研究重点为普通粘土矿物的改性技术及其应用实例。本文首先对粘土矿物的相关性质及其结构进行了介绍,并介绍了国内外有关粘土矿物改性及其吸附重金属废水的实例及其研究进展,针对本文中所用到的两种矿物结构提出了不同的改性方法,并将其应用到废水处理中,并对粘土矿物吸附重金属的机理进行了探讨。硅藻土通过改性后,锰基改性硅藻土锰含量增加,比表面积和过滤速率增大, pHzpc降低。在弱酸强碱及吸附不同浓度的Pb~(2+),Zn~(2+)的条件下,锰离子基本不溶出。在静态条件下,研究了锰基改性硅藻土吸附重金属离子Pb~(2+),Zn~(2+)的性能及适宜条件。结果表明,低离子强度,中偏碱性,室温环境均有利于吸附过程的进行,吸附平衡时间为30min。含Pb~(2+),Zn~(2+)的电镀废水经改性硅藻土吸附后,废水中Pb~(2+),Zn~(2+)的浓度达国家工业废水最低排放标准。改性土对Pb~(2+),Zn~(2+)饱和吸附量分别为72.4 mg/g和28.6 mg/g,并与原土,有机改性硅藻土,活性炭等进行了对比.饱和吸附了Pb~(2+)和Zn~(2+)的改性硅藻土可利用CaCl2溶液进行再生。同时还研究了改型腐殖酸柱撑膨润土对重金属离子Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附,并研究了改型膨润土吸附重金属的动力学、热力学反应和静态条件下,改型膨润土吸附重金属离子Pb~(2+),Cd~(2+)的性能及适宜条件。结果表明:经改性后改型膨润土的吸附效果明显优于原土,对Pb~(2+)的吸附要大于Cd~(2+),在pH值为5.0-6.0范围内,低离子强度的条件下,吸附能力最强,当pH值为6.0时,对于初始浓度为100mg/L的Pb~(2+)和Cd~(2+)溶液,吸附率分别达到92.8%和63.7%。吸附反应随着温度的升高而增加,等温吸附曲线符合Langmuir,Freundlich,和D-R isotherm equations方程,其中Freundlich方程拟和得最好。含Pb~(2+),Zn~(2+)的酸性矿山废水经改性膨润土吸附后,废水中Pb~(2+),Cd~(2+)的浓度达国家工业废水最低排放标准。改性土对Pb~(2+),Cd~(2+)饱和吸附量分别为90.5mg/g和28.5mg/g,饱和吸附了Pb~(2+)和Cd~(2+)的改性膨润土可利用CaCl2溶液进行再生。
张伟丽[5]2014年在《硅藻土复合改性及其对Cd~(2+)、Mn~(2+)吸附研究》文中研究说明硅藻土因具有比表面积大,表面呈负电性等独特的理化性质,被广泛应用于吸附水体中重金属离子。但由于天然硅藻土含有杂质且理化构造存在缺陷,限制了其吸附性能的发挥,需要加工改性以改善其层间结构,提高吸附能力。目前主要采用单一方法改性硅藻土,不能显着提高硅藻土吸附性能。因此,进行硅藻土复合改性研究具有重要意义。本文通过酸活化-钠化-柱撑(聚羟基铝、聚羟基铁、聚羟基铝铁)-焙烧组合工艺对硅藻土进行复合改性,以大幅度提高其吸附能力。采用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱分析、扫描电镜等分析手段探讨硅藻土复合改性前后结构和性能的变化。并对复合改性硅藻土的重金属离子Cd2+、Mn2+吸附行为进行了研究。主要研究结果如下：(1)天然硅藻土吸附Cd2+、Mn2+研究：硅藻土对废水中重金属离子Cd2+、 Mn2+的吸附量随离子初始浓度增加而增加,随吸附剂浓度增加而减小；温度对其吸附性能影响最小,pH值的变化不仅会影响重金属离子在水溶液体系中的存在形态,还会影响硅藻土的理化性能。吸附反应在30min后基本达到平衡。研究表明,适当增加吸附剂用量、离子初始浓度,控制吸附温度(<50℃)、pH值(<6)、延长吸附时间都能提高硅藻土的吸附效果。Cd2+的最佳吸附条件为：W06g·L-1、C0200mg·L1、pH5.0、温度25℃；Mn2+的最佳吸附条件为：W010g·L-1、C0100mg·L-1、pH5.0、温度25℃。天然硅藻土对Cd2+、Mn24吸附更符合Langmuir等温吸附方程,吸附容量分别为5.44mg·g-1、4.52mg·g-1,吸附过程则符合二级动力学方程。(2)天然硅藻土复合改性工艺研究：本文采用酸活化-钠化-柱撑-焙烧组合工艺对硅藻土复合改性,以吸附量作为判断硅藻土改性效果的标准。研究表明,其最佳制备工艺条件为：硫酸浓度10%、NaCl浓度6%、选用聚羟基铝为柱化剂且OH/Al摩尔比2.2、焙烧温度400℃。硅藻土改性后对Cd2+、Mn2+吸附量较原土提高88.04%和54.74%,达到9.59mg·g-1、6.36mg·g-1。(3)复合改性硅藻土结构性能研究：硅藻土经复合改性后,其层间Fe2O3、 MgO等可溶性杂质减少,表面微孔增多,粗糙程度增加,比表面积增大；其层间插入大量聚合羟基金属阳离子,硅羟基增多,负电性增强,层间距增大；阳离子交换量从27.78mmol·100g-1增加到38.56mmol·100g-1。(4)复合改性硅藻土吸附机理研究：复合改性硅藻土对废水中重金属离子Cd2+、Mn2+吸附反应容易进行,属于均匀的单层吸附。Langmuir等温吸附方程较Freundlich方程更适合描述复合改性硅藻土重金属离子吸附；对Cd2+、Mn2+吸附容量较原土提高76.47%和43.59%,分别达到9.60mg·g-1、6.49mg·g-1。吸附过程符合二级动力学方程。
张烨[6]2012年在《硅藻土的深度物化改性及其对Cd~(2+)、Pb~(2+)吸附性能研究》文中研究指明硅藻土作为一种粘土矿物,具备吸附能力强、来源丰富、价格合理等特点,是重金属离子的良好吸附材料,但硅藻土存在一定的理化构造缺陷,严重限制了其吸附性能的发挥。因此有必要对硅藻土实施深度物化改性,改善其理化特性,提高其应用水平。柱撑作为一种先进改性技术能够有效提高层状结构物质的层间距、稳定性、比表面积及表面活性等特性,但将柱撑改性技术应用于硅藻土改性的研究尚未见报道,故研究硅藻土柱撑改性具有非常重要的意义。本论文采用聚羟基铝对硅藻土实施了深度化学改性,并将改性前后的硅藻土用于吸附重金属离子Pb2+、Cd2+,研究了硅藻土聚羟基铝柱撑改性工艺及条件,分析了改性前后硅藻土吸附性能的变化,探究了硅藻土聚羟基铝柱撑改性机理。主要研究结果如下：(1)通过静态吸附实验研究发现,离子初始浓度、硅藻土投加量、pH值、温度、震荡时间是硅藻土吸附性能主要影响因素；硅藻土对Pb2+、Cd2+的吸附量随着离子初始浓度的提高而增大,随着硅藻土投加量的增加而先增大后减小,随着pH值的提高而增大,随着震荡时间的延长而先增大后趋于平衡,随着温度的升高而先增大后减小；各因素对硅藻土吸附Pb2+、Cd2+的影响程度排序分别为：初始浓度>pH值>投加量>温度>震荡时间、初始浓度>投加量>pH值>震荡时间>温度。(2)通过吸附条件优化实验发现,聚羟基铝改性硅藻土对Cd2+、Pb2+的最优吸附条件均为：离子初始浓度为1500mg/L,硅藻土投加量为50g/L, pH值为8,温度为25℃,震荡时间120min。(3)通过柱撑改性实验研究发现,针对吸附模拟废水中的Cd2+,硅藻土聚羟基铝柱撑最佳改性条件为：柱化液浓度为0.2mol/L、[Al]/土摩尔比为10mmol/g、反应温度为60℃、反应时间为120min、活化温度为105℃、活化时间为16h；针对吸附模拟废水中的Pb2+,硅藻土聚羟基铝柱撑最佳改性条件为：柱化液浓度为0.1mol/L、[Al]/土摩尔比为10mmol/g、反应温度为60℃、反应时间为120min、活化温度为105℃、活化时间为16h。(4)通过吸附性能比较研究发现,在最优吸附条件下,硅藻土原土对Cd2+的饱和吸附量为6.9mg/g,去除率为34.5%,柱撑改性土对Cd2+的饱和吸附量为10.05mg/g,去除率为50.3%,改性土与原土相比饱和吸附量与去除效率分别提高了39.9%和15.8%,改性效果明显(P<0.05)；硅藻土原土对Pb2+的饱和吸附量为10.39mg/g,去除率为52.0%,柱撑改性土对Pb2+的饱和吸附量为13.62mg/g,去除率为67.9%,改性土与原土相比饱和吸附量与去除效率分别提高了31.1%和15.9%,改性效果相比对Cd2+的吸附要差。(5)通过电子扫描电镜(SEM)研究发现,改性土与原土相比,表面要光滑,杂质较少；聚羟基铝改性硅藻土以分子插入硅藻土的层间距中,改善了硅藻土的结构,提高了聚羟基铝改性硅藻土在重金属废水处理中的去除效果。通过改性机理研究发现,硅藻土吸附性能的提高主要是由于经聚羟基铝改性后,聚羟基铝颗粒进入硅藻土层间,与硅藻土层间的可交换性阳离子进行交换,为重金属离子Cd2+、Pb2+提供更多的吸附位点。
苏菲[7]2013年在《硅藻土复合吸附剂制备及对重金属离子吸附性能》文中研究指明硅藻土(Diatomaceous Earth)主要由古代硅藻的遗骸沉积而成,继承了硅藻的多孔性、多级孔径分布等特点,化学稳定性好、比表面积大、吸附性能强。随着研究热度的增加,人们逐渐认识到硅藻土的潜在价值并致力将硅藻土应用到改善逐渐恶化的生态环境方面例如治理重金属污染问题。但目前我国丰富的硅藻土资源的应用还处在初级阶段,资源利用附加值较低。因此,开发硅藻土在环保方面的应用不仅可以提高硅藻土的利用价值,对于保护地球、净化人类生存环境等也具有重大意义。本论文分析了不同矿区硅藻土的特点,进行初期的改性处理,根据所应用领域选取杂质少、品级高的土样作为基本原料,开发用于解决环境污染的复合材料。提出了一种两步化学法用二氧化锰对硅藻土进行表面改性,以硅藻土(以下简称DE)、葡萄糖、高锰酸钾等为原料,制成复合吸附剂MnO2@DE。采用X射线衍射法、扫描电子显微镜法、透射电子显微镜法以及红外光谱法等对硅藻土原土以及制备的复合材料进行了分析表征。静态吸附实验中,采用等离子体发射光谱仪测试铅离子浓度。实验证明MnO2@DE可有效去除水体中的Pb(Ⅱ),讨论了不同吸附条件对吸附效果的影响。获得如下研究结果：1.不同矿区的硅藻土形貌、化学组成大为不同,相应的比表面积和孔径分布也有很大差异。硅藻土杂质含量越多颜色越深,煅烧、酸浸等改性对其比表面积、孔径分布及吸放湿能力影响越大。2.利用两步化学法在硅藻土上生长Mn02纳米粒子,成功制备了复合吸附剂MnO2@DE,且Mn02在硅藻土表面及孔道内均匀分布。改变反应中的葡萄糖浓度可调节MnO2的负载量。3.制备的复合材料MnO2@DE对二价Pb离子具有强烈的吸附效果,与硅藻土原土比较,对Pb(Ⅱ)的最大吸附量可以提高6倍多。改变不同静态吸附实验条件,讨论了影响吸附效果的实验因素,包括反应时间,吸附剂投放量,Mn02的负载率,初始Pb(Ⅱ)浓度以及溶液中初始pH值等。pH值对吸附反应的影响显着,据此提出并证明了MnO2@DE对Pb(Ⅱ)的吸附反应机制为铅离子和氢离子的离子交换。复合吸附剂MnO2@DE在吸附Pb(ⅡⅡ)时具有一定的抗干扰能力。4.搭建了动态吸附实验平台,进行了硅藻土原土及复合吸附剂MnO2@DE对Pb(Ⅱ)的动态吸附实验。通过模拟实际生产过程中的工业水处理过程,为实现将该实验平台设计进行实际应用奠定了实验室基础。
廖经慧[8]2012年在《硅藻土吸附剂的制备及其对重金属离子吸附性能的研究》文中认为重金属废水污染问题日益严重，目前主要的处理方法有沉淀法、电解-电渗析法、生物法等，采用吸附法处理重金属废水有着易操作、成本低、无二次污染等特点。硅藻土具有比表面积大，吸附能力强以及溶液中表面呈现负电性等独特的物理化学性质，是一种环境友好型的优良天然吸附剂。但硅藻土原土对重金属离子吸附能力有限，需进一步加工提升其吸附性能。本文根据硅藻土矿物结构可有效改造的特征，通过酸浸提纯、机械力湿法研磨、负载SiO_2等叁种方式对其进行加工处理，以提高其比表面积和对重金属离子的吸附性能。因此论文展开了硅藻土吸附剂制备工艺的研究并对材料结构和性能进行表征，以及硅藻土对重金属离子的吸附性能及机理的研究。主要成果如下：(1)经过酸浸提纯，机械力湿法研磨、表面负载SiO_2叁种不同方式处理后都能使得硅藻土的比表面积和孔径有所增大。经过硫酸浸提纯硅藻土SiO_2含量从86%提升到96%，比表面积从10.01m~2/g增大到17.47m~2/g；SiO_2/硅藻土复合粉体比表面积增加到27.25m~2/g。机械力湿法研磨使硅藻土最大粒径从130.37μm降至7.24μm，粒径主要集中在0.6-6.0μm间，比表面积增大到16.08m~2/g。使用不同加工方式制备的硅藻土吸附处理铅、铜废水结果显示，机械力湿法研磨超细硅藻土对重金属的吸附效果最佳，相同条件下对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的去除率分别从15.92%，3.92%提高到96.88%，60.40%。(2)用超细硅藻土作为吸附剂，研究其对铅铜离子的吸附规律。硅藻土对重金属的吸附效果受温度影响最小，受pH值影响很大，随着pH值、用土量的增加和重金属离子初始浓度的下降，Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)去除率增加明显，饱和吸附量分别为27.03mg/g，8.50mg/g。前10min吸附速度最快，Pb(Ⅱ)在20min后即达到吸附平衡，而对Cu(Ⅱ)的吸附平衡在40min后出现。Langmuir模型能很好地拟合硅藻土对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的吸附，吸附过程均属于伪二阶动力学模型。(3)结合利用效率与经济效益考虑，硅藻土适合重复利用两次；多级吸附可节约硅藻土的用量并提高去除效果；酸浸已饱和吸附的硅藻土能有效将被吸附的重金属离子解吸出来，解吸率均可达到98%以上，但解吸后的硅藻土吸附性能下降明显。硅藻土吸附重金属的机理主要是离子交换作用和表面络合反应。
凌静[9]2013年在《硅藻土对废水中Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附性能研究》文中指出硅藻土是一种主要由蛋白石构成的硅质沉积岩。本文通过实验研究了天然硅藻土、十二烷基磺酸钠改性硅藻土对水中Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附性能，比较了有机改性前后硅藻土对Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附效果，探讨了吸附剂用量，初始pH值，温度，Cd~(2+)和Pb~(2+)的初始浓度和吸附时间对吸附效果的影响，分析了两种吸附剂对水中Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附动力学，吸附等温式以及吸附热力学。硅藻土对水中Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附效果较好，用十二烷基磺酸钠进行有机改性后的硅藻土对两种重金属离子的吸附能力有显着提高。天然及有机改性硅藻土对Pb~(2+)的吸附效果相对较好。影响硅藻土对Cd~(2+)和Pb~(2+)吸附的主要因素有吸附剂用量，初始pH值，温度，Cd~(2+)和Pb~(2+)的初始浓度。硅藻土对Cd~(2+)和Pb~(2+)的去除率和吸附量都随吸附剂用量、初始pH值、温度的增加而增加，且去除率随Cd~(2+)和Pb~(2+)的初始浓度的增加而减少，吸附量则正好相反。天然硅藻土和有机改性硅藻土对Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附速率都较快，前5min时的吸附率已达吸附90min时的90%以上。吸附动力学都符合Lagergren准二级方程。两种吸附剂对Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附等温式都符合Freundlich和Langmuir方程。对硅藻土吸附Cd~(2+)和Pb~(2+)的热力学分析表明： G<0，说明吸附过程是自发的； H>0，说明吸附是吸热过程，升高温度有利于反应的进行，且吸附都是以物理吸附为主； S>0，说明吸附是熵增过程。
丁龙[10]2014年在《水中重金属Cr~(6+)应急吸附材料研究》文中指出目前水体重金属离子污染，已经成为了影响人类生存与发展的重大环境问题，开发出低成本且性能优异的吸附剂已经迫在眉睫。本文以硅藻土和芦苇秸秆为原材料，对其进行相应的改性，制备出两种新型的重金属离子吸附剂，考察了两种吸附剂的制备条件、吸附条件和共存离子对水中Cr6+吸附效果的影响，研究吸附动力学和等温吸附曲线，同时考查了吸附剂的重复利用和再生性能。在锰改性硅藻土的制备因素中主要考察了酸浸液浓度、焙烧温度、碱溶蚀液浓度、溶蚀温度、Mn2+离子浓度等制备条件的影响。结果表明，在酸浸液浓度为10%，焙烧温度为700℃，碱液浓度为20%，溶蚀温度为80℃，Mn2+离子浓度为2.5mol/L时，所制备的锰改性硅藻土吸附剂对水中Cr6+具有良好的吸附性能。对于改性芦苇秸秆，考察了制备过程中吸附剂秸秆粒径大小、碱改性液浓度、改性温度和磷酸等影响因素，结果表明，在秸秆粒径为80目，用质量浓度为30%的NaOH溶液在80℃下浸泡，而后用磷酸在50℃下改性，所得的改性秸秆吸附剂对水中Cr6+吸附性能较好。在吸附条件考察中，主要考察了溶液pH值、吸附剂投加量、吸附时间和Cr6+离子初始始浓度对吸附性能的影响，结果表明，两种吸附剂对Cr6+离子的去除率，均随着吸附剂投加量的增加而升高，随着pH值和Cr6+离子的初始浓度的升高而降低。在pH=1，吸附时间为120min，Cr6+离子的初始浓度为10mg/L时，锰改性硅藻土和改性芦苇秸秆吸附剂对Cr6+离子的去除率分别达到了96.5%和99.6%。水中共存离子对吸附剂去除Cr6+均具有一定程度的影响。两种吸附剂对Cr6+离子的吸附过程符合伪二阶吸附动力学；锰改性硅藻土的吸附等温曲线可用Freundlich方程描述，改性芦苇秸秆的吸附等温曲线则符合Langmuir方程。两种吸附剂具有良好的再生性能，有一定的实际应用价值。
参考文献：
[1]. 改性硅藻土对重金属离子吸附性能的研究[D]. 吕春欣. 吉林大学. 2009
[2]. 硅藻土对废水中重金属离子的吸附性能研究[D]. 叶力佳. 北京工业大学. 2003
[3]. 应用硅藻土处理含重金属离子废水相关理论基础及关键技术研究[D]. 朱健. 中南林业科技大学. 2013
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