改性碳质材料对水体中汞Ⅱ的吸附性能研究

《改性碳质材料对水体中汞Ⅱ的吸附性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南京犬羡研究生毕业论文(申请硕士学位)论文题目：作者姓名：学科专业：研究方向：指导教师：南京大学环境学院2010年5月·南京南京大学硕士论文摘要lIIIIIIIIIIIIIlUlY2372261还蕉墨猩专业2QQZ级硕士生姓名：堕整竖指导教师(姓名、职称)：整建主教援摘要水体汞污染已成为严重的全球化污染问题。目前汞污染及其治理得到了广泛的关注和研究。在众多治理方法中，吸附法以其独特的优势受到许多研究者的青睐。本文以两种典型的碳质有序材料(介孔碳和多壁碳纳米管)为载体，分别对其进行了不同的改性。其中对介孔碳分

2、别进行了单质硫和巯基改性，对碳纳米管表面进行氧化改性，实验对比了改性前后材料对水体中汞的吸附能力，并详细研究了水化学条件如离子强度、pH值以及水中共存物质对材料汞吸附性能的影响，同时初步探讨了相关吸附机理。本论文主要得到以下结论：1．单质硫改性介孔碳对汞(II)的吸附性能研究单质硫改性法能够有效地在介孔碳表面负载硫活性位点，并且负载温度对吸附性能有很大的影响，其影响的机理在于温度能够调节材料比表面积和活性硫含量。在最佳负载温度400℃下改性得到的CS．400能显著提高介孔碳对汞的吸附能力，其最大吸附容量达到

3、476mg／g。溶液的水化学条件对CS-400的汞吸附性能有很大的影响。在最佳pH值范围(3～7)内，CS．400对汞的去除率均达到98％以上，过高或过低的pH值均会影响材料对汞的吸附能力。而氯离子对CS．400的吸附存在抑制作用，抑制机理在于氯离子能与汞形成一系列水溶性和迁移性都很强的Hg-C1络合物。CS．400对汞的吸附机理主要是材料上的硫活性位点与汞的内层络合作用。2．巯基改性介孔碳对汞(II)的吸附性能研究“改性碳覆材料对水体中汞的吸附性能研究”、南京大学硕士论文摘要巯基乙酸改性法能够有效地在介孔

4、碳上负载巯基活性位点并显著地改善介孔碳对汞的吸附能力。巯基改性介孔碳(OMC．SH)对汞的最大吸附容量可达到500mg／g，吸附等温线符合Langmuir方程。OMC-SH的最佳吸附发生在pH值3～7范围内，在此pH范围内材料对汞的吸附去除率均在98％左右，在较低或较高pH值范围，汞的吸附均受到了一定程度的抑制。当水溶液中腐殖酸浓度由0mg／L升高到50mg／L时，材料对汞的吸附去除率由98％左右降至94％左右。而氯离子由于能与汞形成一系列水溶性和迁移性都很强的Hg．Cl络合物，从而较严重地抑制了OMC．S

5、H对汞的吸附去除率。3．氧化改性碳纳米管对汞(II)的吸附性能研究多壁碳纳米管(MWCNTs)经混酸氧化处理后得到氧化改性碳纳米管(OCNTs)，其表面存在大量的含氧官能团(-OH、．C=O、．COOH等)，从而极大提高了其对水中汞(II)的吸附性能，最大吸附容量从改性前的16．7mg／g增至147．0mg／g。溶液的pH值对OCNTs的吸附性能有很大的影响，最佳吸附pH值范围为3--一6，较低或较高的pH值均会严重抑制OCNTs对汞的吸附能力。同时由于氯离子能与汞形成Hg．Cl络合物，因此氯离子的存在也较

6、大地抑制了OCNTs的汞吸附性能。关键词：汞(II)吸附，介孔碳，碳纳米管，单质硫改性，巯基改性，氧化改性《t改性碳质材料对水体中汞的吸咐性能研究狰ABsTRAcTTHESIS：InvestigationsonAqueousHg(II)AdsorptionPropertiesbyModifiedCarbonMaterialsSPECIALIZATION：EnvironmetalEngineeringPOSTGRADUATE：GuanghuiChenN匝NTOR：ProfessorJianzhongZheng

7、AbstractWatercontaminationbymercuryhasbeenaseriousenviornmentalproblemallovertheworld．Now,themercurycontaminationandcorrelativetreatmentshavebeenstudiedbymanyresearchers．Amongthesetreatments，adsorptionispopularbecauseofitsspecialadvantages．Elementalsulfur-

8、impregnatedmesoporouscarbon(CS—X)、thiol-modifiedmesoporouscarbon(OMC—SH)andoxidizedmultiwalledcarbonnanotubes(OCNTs)werepreparedinthispaperandtheiradsorptionpropertiesforHg(II)wereevaluated．Additionally，thein