目录
摘要III
关键词III
ABSTRACTIV
KEY WORDSIV
引言1
1材料与方法2
1.1仪器及试剂 2
1.2 材料的制备3
1.2.1三维花球状水滑石的制备3
1.3 实验方法3
1.3.1 溶液配制3
1.3.2 吸附实验3
2结果与分析4
2.1材料的表征4
2.1.1扫描电子显微镜图谱4
2.1.2 红外光谱图4
2.2 吸附实验5
2.2.1溶液初始pH的影响5
2.2.2 重铬酸根离子初始浓度和温度的影响6
2.2.3 振荡时间的影响7
2.2.4 吸附热力学8
2.2.5 吸附动力学9
3讨论 9
致谢10
参考文献11
图21 三维花球状水滑石的SEM谱图4
图22 三维花球状水滑石的FTIR谱图5
表11 主要仪器一览表2
表12 试剂一览表3
三维花球状水滑石的制备及其在重铬酸根离子去除研究中的应用
摘 要
含铬废水的处理一直是世界性的一大难题，自然界中铬常以六价和三价的形式存在，其中六价铬的毒性更大，具有严重的致癌性，对人体和环境产生极大危害。吸附法因具有吸附效果好、制备工艺简易、低成本、使用范围广等优点，成为一种处理重金属废水的常用方法。根据其吸附材料的不同，最终达到的吸附效果也不同，其中水滑石是一种具有良好吸附效果的材料。为了探究水滑石材料对废水中重铬酸根离子的去除效果，本文利用尿素水热法制备了镍铁体系的三维花球状水滑石，利用SEM、FTIR手段对该材料进行表征，并研究材料在不同初始浓度、反应的温度、吸附的时间和溶液pH等条件下对材料吸附容量的影响，结果表明，在25℃时，pH为5，重铬酸根离子初始浓度为50 mgL1，振荡时间为20 min的情况下，2 mg的三维花球状水滑石达到吸附饱和，其最大吸附容量为32.04 mgg1。采用Langmuir等温吸附方程和动力学方 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
程进行拟合，结果表明，该吸附过程符合以上方程。
引言
随着全球工业化进程的加速发展，工业废水的排放量也在不断增加，水体中有毒重金属污染已被列入当今最为紧迫的水污染环境问题之一。废水中的重金属主要为铬、镉、汞、铅等，具有毒性大，难以被微生物降解，易被人体吸收且可在体内积存[1,2]等特点，若未经严格处理重金属废水排放到水体或土壤里，将会对生态环境以及人类健康造成永久性的危害。重金属铬污染主要来源于电镀、合金制造、印染和皮革等行业生产过程中排放的废水及废弃物。铬常以六价和三价两种形式存在，其中六价的毒性是三价的500倍，且相关文献已明确表明具有严重的致癌性，铬的化合物大多存在于水溶液中，容易影响水体的自净功能[3]，若日常饮用水中含有六价铬，将会引起人体内部组织的损坏[4,5],因此找寻到有效治理废水中重金属铬污染的方法十分紧迫。
目前，去除废水中重铬酸根离子的基本方法有化学法、物理法和生物法。
化学法主要包括化学沉淀法和氧化还原法[6]。其中化学沉淀法主要包括中和沉淀法、螯合沉淀法、硫化物沉淀法等[7]。化学法的原理是通过与水体中的污染物重金属发生一系列化学反应从而使重金属被分离出来。化学法具有操作方便、工艺灵活性大、处理效果好等优势，但该法不适用于浓度较小的重金属废水处理，且处理效果易受沉淀剂的影响。
生物法利用生物菌体的代谢作用和生化过程降解污染物，主要包括生物絮凝法、生物吸附法[8]和植物修复法[6]3种。生物法具有低价、高效、产生的污染少等优点，但对实验条件，如酸碱值、营养物质、温度值等影响要素具有较高要求，存在一定的局限性。
物理法主要包括膜分离法、离子交换法、吸附法等[9]。其原理是使用物理手段将重金属污染物与水分子分离后富集污染物而提高废水的净化程度。物理法的优点有节能环保、分离污染物高效等，但存在部分工艺成本高[10]、易造成二次污染、易受环境因素影响[11]等缺点。其中，吸附法因具有吸附效果好、制备流程简单、低成本、广泛应用于各个领域等特点，引起许多研究学者的关注，在废水处理领域具有重要的地位。
随着科学研究的不断深入，吸附法已经在逐渐地解决了一些已有的问题。吸附法的决定性因素是吸附剂的选择，不同的吸附剂其具有的特点不同，最终效果也不同。常出现在文献中的吸附剂，比如常见的活性炭[12]；天然矿物材料如硅藻土[13]、海泡石[14]及膨润土[15]；树脂材料如阳离子聚合物树脂[16]；天然农业废弃物如粉煤灰[17]；磁性纳米材料如水溶性氧化铁纳米粒子及TiO2/Fe3O4复合粒子[18]、四氧化三铁纳米结构（空心）微球[19]；碳纳米材料如负载四氧化三铁和二氧化锰的酸改性碳纳米管(oMWCNTs)[20]等。其中活性炭[12]吸附效果好，但是再生性较差，导致其成本较高；天然矿物材料[1315]虽然安全环保，但属于不可再生资源；树脂材料[16]虽容易再生，但价格昂贵；天然农业废弃物[17]成本不高且来源广泛，但吸附效果较低。近些年来，一些特殊的磁性复合纳米材料，如磁性水滑石，因其具有较大的比表面积、吸附性能好和可快速分离等优势，被广泛应用于吸附铬离子等重金属污染物中。

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