论文部分内容阅读
针对废水中污染物的治理,本文分别运用吸附法和活化过硫酸氢盐(PMS)氧化法来处理印染废水中的染料以及配位萃取法处理重金属废水。对于废水中的有机染料,本文制备了氨基修饰的磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2-NH2用于吸附染料和Fe3O4@C/Co活化PMS氧化降解染料,并运用FT-IR、XRD、TEM、TGA、XPS、磁强计等手段对两种磁性材料进行了表征,探究了不同因素对染料脱色的影响、脱色机理、吸附热力学和吸附动力学模型、吸附剂(或催化剂)的循环再生等。对于废水中的重金属盐处理,本文制备了一种硅胶负载希夫碱双位配体的吸附剂SG-H2L,采用了FT-IR、TGA、元素分析等手段表征,并用于Cu2+和SO42-的协同吸附及其吸附性能研究。包括pH值对吸附效率的影响、阳离子竞争性吸附、阴离子竞争性吸附、吸附热力学和吸附动力学以及吸附剂的循环再生。主要有以下结论:(1)Fe3O4@SiO2-NH2对染料的吸附研究结果表明Fe3O4@SiO2-NH2对AO II和X-3B的吸附符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学模型。Fe3O4@SiO2-NH2对AO II和X-3B的吸附是单分子层吸附为主的化学过程,其吸附容量分别为132 mg/g和233 mg/g。初步研究了通过外加磁场和调节pH来实现吸附剂和染料的再生和循环使用。(2)Fe3O4@C/Co+PMS体系对染料的脱色研究表明pH介于6.4-8.5时,20 min内AO II溶液就能完全脱色;升高温度、增加PMS用量和催化剂用量、增加催化剂中钴的含量都能促进Fe3O4@C/Co+PMS体系氧化AO II溶液脱色;机理探究实验表明AO II溶液的脱色主要是由于Fe3O4@C/Co活化PMS产生的高活性SO4-·而氧化染料分子;同时催化剂表现出良好的循环使用性和稳定性。(3)SG-H2L吸附模拟的重金属废水实验结果表明SG-H2L仅对Cu2+、SO42-有吸附效果;当溶液pH值越低,吸附的Cu2+量减小,而吸附SO42-的量增加;SG-H2L对Cu2+和SO42-的吸附动力学行为满足准二级动力学方程,吸附热力学行为满足Langmuir模型,其对Cu2+和SO42-最大吸附容量分别为26.61 mg/g和23.21 mg/g;通过调节溶液pH值可以实现吸附剂的循环再生。