导　　师： 吴锦华;姜元臻

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 树脂材料因具有结构稳定、孔道发达和可重复利用的特点被广泛应用到饮用水去除重金属的处理,但需要强酸或强碱再生而影响出水水质且难以同步去除水中的重金属离子,因此,在本研究工作中,采用乙醇分散浸渍法对大孔强酸性阳离子树脂(D001)进行改性,制备纳米羟基铁改性阳离子树脂复合材料(nFeOOH@D001),并通过Cr(VI)、Cd(II)静态吸附和淋柱穿透实验,考察改性树脂对重金属的吸附性能、吸附机理及动态吸附效果。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征结果及吸附结果表明,Fe OOH以2050 nm的粒径均匀分布在D001表面。nFeOOH@D001能够同步去除水中Cr(VI)和Cd(II),且比D001具有更好的吸附性能。其吸附Cr(VI)和Cd(II)的最大吸附量分别为7.43 mg/g和282 mg/g,比D001提高了8倍和10%。吸附过程符合Langmuir吸附模型和准二级动力学,是一个单层吸附和表面化学控制的反应过程。nFeOOH@D001对Cr(VI)的吸附以Fe-O配位络合为主,对Cd(II)的吸附则由-SOH、Fe-OH离子交换以及Fe-O配位络合共同作用。nFeOOH@D001具有更强的抗钙镁离子干扰能力,当共存Ca和Mg浓度分别为0.6 mmol/L时,nFeOOH@D001对Cd(II)的去除率比D001分别高出22%和25%。吸附后的nFeOOH@D001可用乙酸脱附,其对吸附Cr(VI)和Cd(II)的再生率分别达到93%和77%,而D001需要盐酸才能获得较好的脱附效果。失效后的nFeOOH@D001可用1 mol/L HCl洗脱并重新负载nFeOOH,对吸附Cr(VI)和Cd(II)的再生率高达98%和86%。在动态吸附实验中,当渗流速度为2.4 m/h,进水Cr(VI)和Cd(II)浓度为1 mg/L时,nFeOOH@D001反应柱对Cr(VI)和Cd(II)的去除能力分别为8.5和140 mg/g,比D001反应柱分别提高了314倍和39%,运行寿命提高了270倍和13%。当渗流速度升高,nFeOOH@D001反应柱对Cr(VI)和Cd(II)的去除能力和使用寿命有所下降,但当进水重金属浓度介于0.1 mg/L时,反应柱去除Cr(VI)和Cd(II)能力随浓度升高而增大,此后趋

关 键 词： 纳米羟基铁 阳离子树脂 重金属 改性 吸附

领　　域： []