硅藻土—分子筛复合材料的制备及其吸附性能研究

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1、论文题目：硅藻土-分子筛复合材料的制备与吸附性能研究专业：环境工程导师：林海波教授裴育峰高级工程师学生姓名：何适摘要随着我国水资源短缺矛盾日益加剧，开发新型吸附剂对污水、废水进行处理和回用越发紧迫。硅藻土在我国储量十分丰富，并且具有轻质、孔容大、化学稳定性好、耐酸、耐磨、耐热等特点，成为一种具有潜在前景的环境吸附材料。分子筛具有孔径规则均匀、结构多样、极性可调控、选择吸附性强、稳定性好、容易再生等优势，适用于处理组成复杂、有毒、难降解的低浓度有机废水。但是硅藻土存在着孔径过大、吸附效率较低等不足；分子筛也存在着制备成本高昂，难以回

2、收、存在团聚效应等缺点。将硅藻土与分子筛复合，制备功能性吸附材料应用于污染物处理具有重大的应用研究价值。本文主要研究结果如下：（1）研究了三种硅藻土和十三种分子筛对模拟苯酚废水的吸附性能。硅藻土对苯酚吸附性能较差，其中硅藻土3#最优，去除率为14%。分子筛对苯酚吸附能力随分子筛种类变化，MFI晶型的ZSM-5系列分子筛附性能较好，其中silicalite-1最优，去除率可达82%以上。选择硅藻土3#和silicalite-1分子筛作为后续复合材料制备的原材料。并且对硅藻土3#和silicalite-1分子筛进行XRD图谱和SEM表

3、面形貌分析。（2）分别采用复配法、原位法、二次法以及微介孔法制备硅藻土-分子筛复合材料，研究了复合材料的XRD图谱和SEM形貌。结果表明，复配法、二次法和微介孔法复合材料的XRD图谱分别包含硅藻土3#和silicalite-1分子筛的特征I峰，原位法复合材料XRD图谱中不存在无定形SiO2特征峰；复配法复合材料SEM显示，硅藻土分子筛不均匀结合，原位法、二次法和微介孔法复合材料SEM显示，分子筛均在硅藻土3#表面进行生长，其中二次法生长优于原位法。（3）对所制备的复合材料进行吸附时间、吸附剂用量、吸附pH等一系列研究，得出在酸性条

4、件下投加20g/L复合吸附材料，可对50mg/L苯酚有效吸附77%。与硅藻土3#的14%去除率相比，复合材料的吸附能力明显提升。关键词：硅藻土分子筛吸附剂苯酚IIPreparationofdiatomite-zeoliteadsorbentcompositesandresearchonitsadsorptioncapacityHeShiMajor：EnvironmentalEngineeringSupervisor：ProfessorLinHaiboSeniorengineerPeiYufengAbstractAsChina'ss

5、hortageofwaterresourcesisincreasinglyserious,thedevelopmentofnewadsorbentforadsorbingsewageandwastewaterismoreandmoreurgent.DiatomitehasalargestorageinChina，thecharacteristicoflight,porousandstabilitymakediatomitebecomingapromisingenvironmentaladsorbent.Zeolitehasthea

6、dvantagesofauniformporesize,astructuraldiversity,aregulatedpolarity,astrongselectiveadsorptionandagoodstability,itissuitableforthetreatmentoflowconcentrationorganicwastewaterwhichiscomplex,toxicanddifficulttodegrade.However,diatomitehastoolargeporesandlowadsorptioneff

7、iciency.Zeolitealsohasdisadvantagesinanexpensivecostandagglomerationeffect.Combiningdiatomitewithzeolitetodevelopanewadsorbentforwastewatertreatmenthasagoodapplicationvalue.(1)Studiedontheadsorptionpropertiesofthreekindsofdiatomitesandthirteenkindsofzeolitesforphenolw

8、astewater.Diatomiteshadpoorperformanceonadsorptionofphenol,diatomite3#hadthebestremovalratenomorethan14percent.Zeolites`adso