介孔鐵鋯復合氧化物的制備及其對水中Cr(VI)的吸附性能研究.pdf

1、每年在我國有大量的含鉻廢水排放，廢水中的鉻對環(huán)境和人體健康具有極其嚴重的危害，因此如何有效的處理含鉻廢水具有重大的意義。本論文采用十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）軟模板法制備介孔鐵鋯復合氧化物作為吸附劑，研究內(nèi)容包括：（1）吸附劑的制備與表征，所制備的吸附劑包括介孔鐵鋯復合氧化物氧化物（MIZO）和普通鐵鋯復合氧化物（IZO）；（2）探究不同因素對吸附劑吸附 Cr(VI)的影響和吸附劑的再生性能；（3）通過分析吸附劑吸附 Cr(VI)前

2、后的Zeta電位變化、傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜圖譜變化以及X射線光電子能譜變化，結合吸附動力學和等溫線等分析結果，探討吸附劑對Cr(VI)的吸附機理。
　　得出如下主要結論：
　?。?）以Fe/Zr摩爾比為5/1所制備的鐵鋯復合氧化物對Cr(VI)的吸附容量最高，為47.25 mg/g。
　?。?）模板劑CTAB能促使所制備的MIZO呈典型的介孔結構，形成更為均勻的孔徑和粒徑，以及更高的pHzpc，為10.2。模板劑的加入對

3、吸附劑的結晶度無明顯影響，MIZO和IZO均為無定形；另外，加入模板劑所制備的吸附劑(MIZO)與無模板劑制備的吸附劑(IZO)的元素組成無明顯區(qū)別。
　　（3） MIZO比IZO具有更好的Cr(VI)吸附性能，對溶液的pH值、Cr(VI)初始濃度、共存離子的適應能力以及再生能力更強。實驗條件下，在pH為2~8時，MIZO對Cr(VI)的去除率均高于80％，而IZO的則由88%降低至43%；Cr(VI)初始濃度為5~50 mg/L

4、時，MIZO對Cr(VI)的去除率由99.9%降至93.9%，而IZO的則由98.2%降至67.3%。同時，MIZO的理論最大吸附容量為59.88 mg/g，高于所知的相似吸附劑，且吸附平衡時間小于1 h。綜合考慮，介孔鐵鋯復合氧化物是一種具有較好應用潛力的去除水中Cr(VI)的吸附材料。
　?。?） MIZO對Cr(VI)的吸附等溫線和動力學分別符合Langmuir等溫線和Lagergren偽二級動力學模型，說明Cr(VI)的吸