【摘 要】
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工业化的发展使得大量含Cr(Ⅵ)废水排入到了自然水体,对人类的正常生活产生了巨大的威胁。吸附法由于其操作简单、环境友好等特点成为了去除Cr(Ⅵ)废水的关键技术。Fe3O4具有磁性
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工业化的发展使得大量含Cr(Ⅵ)废水排入到了自然水体,对人类的正常生活产生了巨大的威胁。吸附法由于其操作简单、环境友好等特点成为了去除Cr(Ⅵ)废水的关键技术。Fe3O4具有磁性功能,可以通过外部磁场进行快速的固液分离;导电聚合物具有富含氨基官能团,能够为污染物提供大量的吸附位点。因此,本文采用不同的方式成功的合成了磁性导电聚合物磁性Ui O-66@Ppy和PANI@磁性Si O2-NH2,并将其用于Cr(Ⅵ)的吸附去除,旨在探究磁性导电聚合物对Cr(Ⅵ)的吸附性能和吸附机理。结果如下:(1)磁性Ui O-66@Ppy的表征结果表明:Ui O-66和Ppy均以包裹的形式与磁性中心结合在了一起,整体呈现为壳-双核结构。Ui O-66的引入有效的抑制了Ppy的团聚,使得材料表面积从9.75m2/g上升为52.49m2/g,更高的吸附剂的表面积和孔体积降低了传质阻力,加快了离子交换的速率,为污染物提供了更多的可用活性位点。(2)PANI@磁性Si O2-NH2的表征结果表明:Si O2和PANI分别与磁性材料通过包裹和负载的形式结合在了一起,Si O2的表面氨基化提高了苯胺单体与磁性材料之间的相容性和分散性,使得最终的PANI@磁性Si O2-NH2呈现为相互交错的纤维状结构,为污染物提供了大量的吸附位点。(3)Cr(Ⅵ)的吸附实验结果表明:磁性Ui O-66@Ppy和PANI@磁性Si O2-NH2均在p H=2时达到最佳的吸附效果,最大吸附量分别为259.1 mg/g和382.7 mg/g;两种吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附过程均符合伪二阶动力学模型,且分别符合Langmuir等温线模型和Freunlich等温线模型。(4)磁性Ui O-66@Ppy和PANI@磁性Si O2-NH2对Cr(Ⅵ)的吸附机理主要包括:静电引力,吸附剂在酸性条件下质子化吸附带负电的Cr(Ⅵ);还原作用,吸附剂表面的还原性官能团-NH-将Cr(Ⅵ)降解为低毒性的Cr(III);离子交换,溶液中的Cr(Ⅵ)与吸附剂表面的掺杂阴离子发生交换;螯合作用,生成的Cr(III)通过螯合作用与含氮官能团结合固定在吸附剂表面。
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