改性水滑石对cr(ⅵ)、mn(ⅱ)的吸附研究

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1、分类号学号M201373255学校代码10487密级硕士学位论文改性水滑石对Cr(VI)、Mn(II)的吸附研究学位申请人：张颖新学科专业：建筑与土木工程指导教师：吴晓晖副教授答辩日期：2015.5.18AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringAdsroptionofCr(VI)andMn(II)byDifferentModifiedLayeredDouble

2、Hydroxides(LDHs)Candidate:ZhangYingxinMajor:ArchitectureandCivilEngineeringSupervisor:AssocProf.WuXiaohuiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体

3、已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保

4、密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着我国经济的快速发展，水体重金属污染已经对环境和人类健康构成严重威胁，研发高效的重金属污染治理技术迫在眉睫。本论文制备了热改性水滑石LDO和有机配体改性水滑石LDH-DTPA两种吸附材料，分别对溶解态Cr(VI)和Mn(II)进行了系统性的吸附特性和机理研究，主要内容为：（1）采用共沉淀法制备前体水滑石LDH，对其进行热改性得到LDO、焙烧复原改性得到LDH-DTPA。采用XRD、

5、SEM、TG、FTIR、XPS等方法表征两种吸附剂在反应前后的结构或性质变化。（2）研究了LDO去除水中Cr(VI)，对反应过程中pH、温度、反应时间的影响并对相关吸附动力学、吸附热力学等进行了评价；研究了LDH-DTPA去除水中Mn(II)，除考察影响因素、吸附动力学和热力学外，还研究了LDH-DTPA的解吸再生性能以及与水中其他无机离子间的吸附选择性，并对其吸附机理进行了推测。（3）LDO能有效地吸附Cr(VI)，吸附量为105.3mg/g，远大于改性前LDH的吸附量（20.7mg/g）。反应

6、过程的最适pH=5，且温度变化对吸附量影响不大；LDO吸附Cr(VI)的过程符合拟二级动力学模型和颗粒内部扩散模型；且该反应为自发吸热反应。LDO在恢复原有层状结构的过程中，快速吸附Cr(VI)充当层间阴离子，故“记忆效应”为其主要的吸附机理。（4）LDH-DTPA对Mn(II)的吸附容量可达80-90mg/g。其吸附Mn(II)过程符合拟二级动力学模型及Langmuir等温线模型。初始pH=6.5-7.0时，吸附效果最佳；吸附反应为自发吸热的熵增反应，适当提高温度可增加吸附量。采用Na2CO3、

7、NaH2PO4等盐溶液可在一定程度上对LDH-DTPA-Mn进行再生，但再生后吸附容量有所降低。LDH-DTPA对各金属阳离子均有较好的吸附效果，根据表征结果和吸附性质研究，5-推测吸附剂表面的DTPA对金属阳离子的螯合作用是其重要机理之一。通过本文的研究，证实水滑石类吸附剂是一种有效吸附去除重金属离子的材料。I华中科技大学硕士学位论文它们在处理水中重金属污染物具备吸附效率高、操作简便、廉价易得等优势，在实际重金属废水处理领域存在良好的应用潜力。关键词：层状双金属氢氧化物改性六价铬锰离子吸附II华

8、中科技大学硕士学位论文AbstractWiththeenormousdevelopmentofurbanizationandindustrialization,heavymetalpollutionhasthreatedhumanhealthanddamagedtheenvironmentseriously,itisnecessarytodevelopeffectivemethodstoremoveheavymatelcontamination.Inthispaper,thepre