【摘 要】
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重金属污染事件在近些年频繁发生,引起了学术界和社会的不断关注。国内多地区的地表水重金属含量严重超标,重金属由于毒性大和不可生物降解,对生态环境和动植物会造成长期危害。因此研究开发新型高效的净水材料和技术具有重要的意义。本文利用DGD和FGD合成一系列的水合TGD材料,然后通过SEM、XRD、FT-IR、BET和Zeta电位等表征手段探究了DGD浓度对TGD的结构性质的影响和机理,然后研究了影响TG
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重金属污染事件在近些年频繁发生,引起了学术界和社会的不断关注。国内多地区的地表水重金属含量严重超标,重金属由于毒性大和不可生物降解,对生态环境和动植物会造成长期危害。因此研究开发新型高效的净水材料和技术具有重要的意义。本文利用DGD和FGD合成一系列的水合TGD材料,然后通过SEM、XRD、FT-IR、BET和Zeta电位等表征手段探究了DGD浓度对TGD的结构性质的影响和机理,然后研究了影响TGD吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)性能的因素以及TGD再生利用的方法,最后在宏观(吸附热力学和动力学)和微观(FT-IR和XPS等表征)层面上对TGD吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的机理进行了探讨。得出的结论如下:DGD浓度影响着TGD的成核和生长速度,较高浓度的DGD生成的TGD结构无序、晶格缺陷多、孔隙多且比表面积大,表现为具有较高的Zeta电位(绝对值),和更好的重金属离子吸附效果。TGD的Zeta电位与吸附量q正相关,相关系数高达0.99。TGD对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附量和去除率随着金属离子初始浓度和pH的升高的增加而增大。用蒸馏水很难将吸附的金属离子脱落下来,可以用稀盐酸脱附或者加入新的TGD以增加循环利用次数。TGD对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附过程用Langmuir吸附模型和拟二级动力学模型拟合效果最好。吸附是一个吸热且自发进行的过程,Zeta电位越高的吸附剂,吸附速率越快,吸附效果越好。实验表明TGD表面的活性位点分布均匀,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附在TGD表面是单层且均匀的,吸附金属离子后,Zeta电位降低,金属离子与TGD表面羟基形成内层络合物,并生成Pb-O或Cd-O键。
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