金属盐改性煤渣吸附剂的制备及除氟研究

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1、0分类号：密级：无UDC：单位代码：10118山西师范大学研究生硕士学位论文金属盐改性煤渣吸附剂的制备及除氟研究王丽娟指导教师沈俊菊副教授山西师范大学化学与材料学院申请学位级别理学硕士专业名称化学论文提交日期2014年4月2日论文答辩日期2014年5月12日学位授予单位山西师范大学学位授予日期2014年6月4日答辩委员会主席张献明教授评阅人孙文东教授杨武教授2014年4月2日Ⅰ独创声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，学位论文的知识产权属于山西师范大学。除

2、了文中特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山西师范大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。本声明的法律后果将完全由本人承担。作者签名：签字日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解山西师范大学有关保留、使用学位论文的规定，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。本人授权山西师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行网络出版，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文

3、在解密后适用本授权书）。作者签名：签字日期：导师签字：签字日期：Ⅰ摘要论文题目：金属盐改性煤渣吸附剂的制备及除氟研究专业：化学硕士生：王丽娟签名：指导教师：沈俊菊签名：摘要本文为了提高工业废弃煤渣的除氟能力，以煤渣和金属盐为原料，用负载法制备了氯化镁改性煤渣(MgMC)和氯化钙改性煤渣(CaMC)除氟吸附剂，以除氟率为指标，对制备条件进行了优化。利用SEM、EDX、PXRD、IR、TG及BET对煤渣、改性煤−渣及吸附F后的改性煤渣进行了表征。结果表明：与煤渣相比，MgMC和CaMC的−比表面积虽有所减

4、小，但对F的吸附能力都提高了，Mg和Ca在除氟过程中起了关键性作用。−由单因素吸附实验可知：MgMC和CaMC都有较好的除氟效果，在50mLC0(F)为30mg/L的含氟溶液中，吸附剂投加量为1.5g时，MgMC吸附300min后达到平衡，CaMC在120min后达到吸附平衡。溶液初始pH对MgMC和CaMC除氟效果的影响均较小，pH在2~11的范围内MgMC的除氟率达到90%以上，pH在3~10的范围内CaMC的除氟率达到80%以上。此外，当共存阴离子的浓度较高时，MgMC和−2−−−CaMC除氟时

5、受不同阴离子影响的顺序相同，即HCO3>SO4>NO3>Cl。吸附过程的等温吸附特征、吸附动力学和热力学的研究结果表明：MgMC和−CaMC对不同浓度F的吸附均符合Langmuir吸附等温方程和表观二级动力学模型，−RL值均在0~1的范围内，表明MgMC和CaMC对F的吸附均是有利的。MgMC除氟过程中，吸附速率受液膜扩散和粒子内扩散共同影响。CaMC除氟的速率控制步骤−−与浓度有关，当F浓度较低时，粒子内扩散和液膜扩散共同控制着吸附速率；当F−浓度较高时，吸附速率由液膜扩散控制。热力学参数表明F在M

6、gMC和CaMC上的吸附都是自发进行的。【关键词】改性煤渣氯化镁氯化钙吸附除氟【论文类型】基础I山西师范大学学位论文IIAbstractTitle：PreparationandfluorideremovalofmetalsaltmodifiedcinderMajor：ChemistryName：WanglijuanSignature：Supervisor：ShenjunjuSignature：AbstractInthispaper,toimproveindustrialwastecinderadsor

7、ptioncapacityforfluoride,magnesiumchloridemodifiedcinder(MgMC)andcalciumchloridemodifiedcinder(CaMC)weresynthesizedbyloadmethod.Withdefluoridationefficiencyasanindex,variousoperationalconditionswereoptimized.Thephysicochemicalpropertiesofcinderandmodifi

8、edcinderandmodifiedcinderafter−FadsorptionwerecharacterizedbySEM,EDX,PXRD,IR,TGandBET.TheresultsshowedthatthespecificsurfaceareaofMgMCandCaMCwerereducedcomparedwithcinder,butdefluoridationefficiencieswereincreased.Itwasconcludedt