油菜秸秆水滑石复合材料的制备及其吸附性能的研究

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1、孤蘇又從来毒ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕击学位论文Ｉ油菜程巧／水滑石复合材料的制备及其吸附性能的研究Ｉ－Ｉ学科专业：环境工程节研究生：王婷－－：Ｊ？：：指导教师陈金毅教授培养单位：化学与环境工程ｆ请二—五年六月〇ｇｎｉｉｉｉｉｉ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巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的內容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。。对本

2、文的研巧做出贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ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；王２０牌如曰学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解我校有关保留使用学位论文的规定，＇目Ｐ：我校右化保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人摄权武汉工程大学研究生处可臥将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影目口、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密〇，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密‘‘。（请

3、在上方框内打Ｖ）学位论文作者籍名：王指巧教师签名：／＞２０／年如Ｕ２０ｆ可《乃Ｈ至（Ｉ分类号：X5学校代号：10490学号：201203044密级：武汉工程大学硕士学位论文油菜秸秆/水滑石复合材料的制备及其吸附性能的研究作者姓名：王婷指导教师姓名、职称：陈金毅教授申请学位类别：工学学科专业名称：环境工程研究方向：环境污染与防治论文提交日期：2015年月日论文答辩日期：2015年05月20日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：刘慧Preparationandadsorptionprope

4、rtiesofrapestraw/hydrotalcitecompositesAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：EnviromentEngineeringCandidate：WangTingSupervisor：Prof.ChenJinyiWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China摘要磷是导致水体富营养化的主要污染因子，目前我们国家水体富营养化形势严峻，基于生物质资源的复合材料的现状，采用生物质能材料与黏土矿物复合的方

5、法来去除水体中磷和腐殖酸。本论文选用Mg/Al水滑石和油菜秸秆为原料，采用溶液插层复合法制备油菜秸秆/水滑石复合材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)和比表面积（BET）等表征手段分析了复合材料的形貌及结构特征。研究了复合方式、煅烧温度、油菜秸秆与水滑石的质量比等因素对复合材料吸附性能的影响。通过改变吸附温度、投加量、溶液初始浓度等参数探究了复合材料的最佳吸附条件，并通过复合材料去除磷和腐殖酸的吸附动力学和吸附热力学研究，揭示了复合材料对磷和腐殖酸等阴离子型污染物的吸附机理。同时，我们对复合材料

6、的环境友好性和可重复利用性能进行了研究。本论文的主要研究内容如下：（1）形貌及结构分析：水滑石和油菜秸秆材料经过复合后，其复合材料的平均孔径(1937.16nm)大于水滑石的平均孔径(432.56nm)，形成多孔的插层型复合材料，且形成的插层型结构提高了复合材料对磷和腐殖酸的吸附性能。（2）吸附性能研究：通过对不同方法制备的材料之间除磷效果的对比，如煅烧与未煅烧复合材料、物理混合与复合材料、不同质量比材料等，发现油菜秸秆与煅烧后的水滑石按照1/1的质量制备的复合材料其吸附性能要优于其他方法制备的复合材料，且吸附效果稳定良好，吸附腐

7、殖酸选择0.6/1的质量比。油菜秸秆/水滑石复合材料的最佳吸附条件为复合材料的除磷投加量为0.6g/L，除腐殖酸的投加量为0.7g/L，吸附温度为20℃，磷的溶液初始浓度为5mg/L，腐殖酸的溶液初始浓度为10mg/L，共存离子对吸附效果有一定的影响，磷的去除率达到94%以上，腐殖酸的去除率达到77%以上。（3）吸附机理研究：复合材料对磷和混合溶液的吸附均符合准二级动力学模型和Langnmir等温线模型，且腐殖酸的存在降低了复合材料吸附磷的吸附效果。（4）环境友好性和可重复利用性能研究：通过测定了复合材料在水溶液中的溶出量，为复合

8、材料作为新型阴离子吸附剂所具备的环境友好性能提供了依据，通过回用复合材料用于吸附实验，探究了材料的重复利用效果。I关键词：水滑石；油菜秸秆；复合材料；除磷；除腐殖酸IIAbstractPhosphorusisamajorfactorofeutrop