【摘 要】
:
国民经济的各个行业中,锑金属作为重要的合金元素是无法被取代的,在大量开发和利用锑金属时环境的污染日益严重,人体的健康也受到了影响。水体中锑污染尤为严重,直接对人体健康造成严重损伤,并且水体中锑污染范围会随着水的流动性强而加大。近年来,由于锑污染给人们的生产生活带来的严重危害,使得锑污染治理受到了越来越多的关注。本研究通过反相微乳法制备介孔氧化硅微球,以乙醇为改性剂,制备出介孔二氧化硅纳米颗粒吸附剂
论文部分内容阅读
国民经济的各个行业中,锑金属作为重要的合金元素是无法被取代的,在大量开发和利用锑金属时环境的污染日益严重,人体的健康也受到了影响。水体中锑污染尤为严重,直接对人体健康造成严重损伤,并且水体中锑污染范围会随着水的流动性强而加大。近年来,由于锑污染给人们的生产生活带来的严重危害,使得锑污染治理受到了越来越多的关注。本研究通过反相微乳法制备介孔氧化硅微球,以乙醇为改性剂,制备出介孔二氧化硅纳米颗粒吸附剂(MSNs)来治理锑污染。材料制备步骤及研究如下:本研究以十六烷基三甲基磺酸铵(CTAC)为表面活性剂,三乙醇胺(TEA)乳化剂为油相,去离子水为水相,在80℃的条件下搅拌溶解后加入四乙基正硅酸盐(TEOS),为了去除残余的反应物,通过添加乙醇洗涤数次,离心收集。然后用0.6 wt%硝酸铵(NH4NO3)乙醇溶液在60.0℃下提取两次,每次6小时,以去除模板(CTAC-TEA)。通过乙醇改性离心后所得产物即为介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)。通过SEM、TGA、FT-IR等表征手段分析介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)。通过扫描电镜发现介孔二氧化硅颗粒(MSNs)表面具有清晰的孔道。通过TGA表征分析发现介孔二氧化硅颗粒(MSNs)具有良好的导热性和热稳定性。通过BET表征分析发现介孔二氧化硅颗粒(MSNs)比表面积、平均孔径及总孔容分别为713.72 m~2/g、4.0158 nm、1.0173 cm~3/g。通过FT-IR分析发现所得介孔二氧化硅颗粒(MSNs)在吸附前后所有特征峰发生偏移,推测吸附反应为化学吸附。在静态试验中,通过调节p H值、投加量等条件考察介孔二氧化硅颗粒(MSNs)的吸附性能。结果表明,该吸附剂在p H为6.0,初始浓度为150mg/L,Sb(Ⅲ)溶液的初始体积100 m L,298 k的温度条件下反应480 min,对水中Sb(Ⅲ)的吸附容量为27.96 mg/g。通过准一级、准二级模型拟合发现,准二级动力学模型描述介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)吸附剂吸附过程效果较好,其相关系数为0.93。使用Langmuir、Freundlich吸附等温线对该吸附过程进行拟合,Langmuir拟合模型在298k、308 k、318 k三个温度条件下均能对该吸附过程进行较理想的拟合(R~2=0.9801、0.9825、0.9569)。当在298 k的条件下,介孔二氧化硅纳米颗粒的Langmuir理论最大吸附容量为31.45mg/g,略大于实际实验得出的最大吸附容量。通过热力学参数分析此吸附过程,可知此吸附反应为放热、熵减的自发反应。通过对不同解吸液解析效果进行对比,发现当使用0.5mol/L的HCl进行再生时效果最好,经过3次吸附-解吸实验后,介孔二氧化硅纳米颗粒吸附剂去除效率保持在50%以上,有较好的可再生性能。通过表征分析和吸附实验研究对介孔二氧化硅纳米颗粒吸附剂的吸附机理进行研究,发现吸附剂表面的硅羟基与重金属离子发生置换反应,生成了氢离子,吸附剂表面生成产物为(R-O)3-Sb、R-O-Sb–(OH)2、R-O-Sb=O三种。通过表征可知介孔二氧化硅颗粒(MSNs)吸附剂表面具有微孔,存在着物理吸附,加大了吸附剂的去除效果。因此吸附反应主要以化学吸附为主,物理吸附为辅。综上所述,本研究中所制备介孔二氧化硅颗粒(MSNs)对水中Sb(Ⅲ)具有较好的吸附性能和可循环性能,是一种理想的吸附材料。
其他文献
随着荧光成像技术和超分辨显微技术的发展,荧光探针以其灵敏度高、特异性强、响应迅速和技术简易等优点,已成为生物传感和成像领域的强有力工具。目前荧光探针的研究热点是开发性能更加优异、多样化的新型探针来检测关键的生理过程和生物物种。本论文利用苝母体优异的物理化学性质,设计合成了两种细胞器靶向的荧光探针并将其应用于活细胞成像,为进一步了解疾病进展过程中细胞的内部变化提供了更多的选择工具。还利用苝衍生物设计
硫属化合物具有的优异的光热、光电性质,在光学治疗、生物传感器和催化领域得到了各种应用。稀土上转换发光材料由于稳定的发光性能和较低的生物毒性,在生物医学领域展现出巨大的应用潜力。因此,由二者复合构筑的纳米多功能复合材料将在生物光学疗法和多模成像等领域具有潜在的应用。本论文通过简单高效的液相法将二元/三元硫属化合物半导体与稀土上转换发光材料相结合,构筑了具有优异磁-光-热多功能特性的纳米复合材料,并且
近年来,人类社会面临着严重的能源短缺,发展绿色可持续能源至关重要。缓解能源危机最有效的方法之一是可再生的清洁能源如燃料电池、金属-空气电池和水裂解池的有效和合理使用。在上述能量存储和转换技术中,催化剂的活性决定性的作用,可以加速电极反应动力学,减少所涉及的电化学反应包括氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)和氢析出反应(HER)的过电位。但是,由于贵金属的价格昂贵、低储量和差的稳定性的缺点导致
形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)不仅具有超过一般材料的弹性,特殊的形状记忆效应,出色的阻尼能力,强大的耐腐蚀性和优秀的耐疲劳性,还具有自我感知和自我适应的特性,是用于结构振动控制的理想材料,拥有广阔的应用前景。根据形状记忆合金的特有的能力,本文主要进行了关于超弹性SMA棒材的力学性能试验,提出使用超弹性SMA棒材代替现有防振锤中易发生断股状况的钢绞线,并利用其对斜拉索进
近年来,随着超级电容器在电子产品、电动汽车和航空航天等行业中的广泛应用,人们对高性能超级电容器的需求日益提高。电极材料是影响超级电容器性能的主要因素。其中,过渡金属氧化物作为超级电容器电极材料之一,因其可以提供较高的理论比电容及能量密度而被广泛研究。然而单一的过渡金属氧化物作为电极材料通常难以发挥其实际应用价值。因此,本文采用电化学沉积法在泡沫镍基底上制备了两种形貌的Cu O材料,并以此为基体采用
违约金制度的设定,一方面是为了担保合同的顺利履行,另一方面是为了维护合同的法律保护性。在合同订立时,当事人通常会对违约金作出约定,有约定违约金计算标准的,也有约定具体金额的,但是合同履行过程是复杂的,履行情况也可能多变,违约情况时有发生。因违约原因多样,所以在违约行为发生后,法院如果按照合同约定判决违约金数额,可能会出现不公正结果的情形,基于法律的价值判断,法官通常会对合同约定的违约金计算办法加以
降低城市污水厂磷的排放浓度是防止水体富营养化的关键措施与方法.后置内源反硝化技术(即饥饿胁迫条件下)可提高厌氧区的释磷量、除磷效率及减少产泥量,但预缺氧区二次释磷概率显著增加,使工艺调控的盲目性随之增加。厌氧条件对PAOs释磷量及系统除磷效果的影响,而对预缺氧区或二沉池饥饿胁迫下PAOs的二次释磷产生机理及对系统除磷的影响缺少深入的研究。本研究利用SBR反应器(厌氧/好氧/缺氧/再好氧/预缺氧运行
随着我国城市化、工业化进程的加快,城市污水排放量不断增加,大量未经处理的生活污水以及工业废水排入环境中,导致水体受到严重污染,许多水体还出现了极为严重的黑臭现象,污水处理工艺仍需改进。黑臭水体中过量的氮磷是导致水体污染的重要原因。据此,本研究以黑臭水体中的氮/磷为处理对象,探索重力压缩纤维球吸附处理的效果与影响机制。研究主要以黑臭水体中随时间变化的氮磷含量为考察目标,辅以浊度、TDS、UV254、
随着人类社会的发展和进步,很多地区仍然面临着淡水资源短缺问题,为了解决这种问题,出现了太阳光驱动净水技术,这种技术是通过光热转换材料利用太阳光加速海水或污水的蒸发并收集而得到净化水,其具有绿色、环保、成本低和使用便捷等优点。基于此背景,本论文设计并构筑了三维结构的Janus纳米纤维气凝胶吸收体,探究其太阳光水蒸发性能,并模拟应用于海水和污水净化。通过并行静电纺丝和冷冻干燥技术相结合,构筑了(CA/