探析高性能铵离子筛材料的制备、材料表征及应用研究

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1、妇山3Qo擅⑧天串大誊硕士学位论文一^-暑_嘎■0埘

2、躅哪■I归a一学科专业：化瓣作者姓名：黄丽指导教师：谭欣教授工渖—--t垡主ZⅡ—≈^■口白2005年12月中文摘要水体中过量的氮和磷的化合物能使藻类大量繁殖，溶解氧锐减，水质严重退化。长期以来，尽管污水处理技术不断改进，却对氨态氮等无机营养物质的去除效果不佳，因此，如何有效控制和降低污水中氨氮的含量，已成为现代污水处理技术的一项新课题，而如何采用廉价、实用的除氨技术去除污水中氨氮又是当前的研究重点之一。本论文研究利用福建龙岩产特定粘土KAD原土改性制备高性能铵离子筛应用到污水中铵离子的脱除。文中采用不同的改性剂用不同的方法改性K

3、AD，并对其铵离子吸附性能作对比研究：试验结果表明，改性后的KAD对铵离子的吸附性能上明显优于KAD原土，且各种改性剂中以NaOH和KOH的改性效果最好，在吸附条件为：1800mg·I。。铵离子浓度和吸附时问为120min时铵离子吸附量达到50mg／g离子筛。在此试验基础上，本文通过各种表征手段对NaOH改性特定秸土KAD的改性过程进行研究，并对改性产物高性能铵离子筛的作用机理和改性结果进行了探讨分析。本研究中用XRD对改性

4、j{『后的KAD样品进行了表征，结果表明，改性过程改变了KAD原土的层状结构，层fBJ距交小。本研究还用SEM对改性前后KAD的形貌做了分析，从SEM图片可以看

5、出KAD的表观形貌在改性前后发生了很大的变化，原有的层状结构表面生成无规则的小颗粒片状产物。同时本文还应用IR、NMR、XPS和比表面积分析分别对特定粘土KAD的改性过程结构变化、改性机理和改性后铵离子的吸附机理做了初步的探讨研究。关键词：特定粘土KAD、粘土、改性、铵离子筛、污水脱氨ABSTRASTNitrogenandphosphoruscompoundsareveryessentialnutrientelementsforalIformsoflifeasabasicbuildingblockofplantandanimalproteins．However,toomuchofit

6、canleadeutrophication．Thetraditionalmethodsforanmloniumandorganicremovalfrommunicipalandindustrialwastewater撇basedonbiologicaltreatment．Additionally,air-stripping,chemicaltreatmentandselectiveion-exchangearealsousedwidelyinthedifferentkindsofwastewatar．Asammoniaisusuallyfoundasammoniumion(NH4+)

7、inaqueousenvironmentsanddischargelimitsofvariouspollutionsbecomesmoi'estringent，ion·exchangeasamoreflexibleprocesswhichdosenotdcpendonasteadystateenvironmentbecomesmoreinteresting-Therefore，severalresearcheshavebeenperformedOilion-exchange．Themainion-exchangersfrompapersareresins，zeolite，active

8、carbon,clay,bentonite，clinker-builtclinoptilolites，mordeniteandSOOil．Amongthesematerials，adsorptionmethodsusingzeoliteCanbepromisingbecauseofitslow-cost,highion-exchangefeatureandtheir、丽deavailabilityontheearth．Thereareseveraltypesofthemasnaturalandsynthetic．Bothofthemhavetheabilitytoremovalcat

9、ionsfromsolutionsconcerningadsorptionandion-exchangefeatures，themainfeature．Ion-exchangeisaprocesswhereionheldbyelectrostaticforcetochangedfunctionalgroupsonthesurfaceofasolidmaterialofsimilarchangeinasolutionthatisincontactwithth