【摘 要】
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在众多污染物中,有机胺是一类常见的有毒有机污染物,在环境中广泛存在。它们可以通过各种途径进入人体内,部分有机胺长期吸入可导致染色体结构异常,有的甚至是部分致癌物的前体,继而引发癌症。吸附法作为一种有效、便捷的水污染处理方法,一直以来受到广泛的关注。磁性纳米吸附剂以其易分离和回收等优点,近年来更成为了人们的研究热点。本研究以工业废弃物等为原料制备磁性纳米复合吸附剂,采用以“污染”处理污染的理念,即解
【基金项目】
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国家自然科学基金,项目编号为No.51574084和No.51774070；
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在众多污染物中,有机胺是一类常见的有毒有机污染物,在环境中广泛存在。它们可以通过各种途径进入人体内,部分有机胺长期吸入可导致染色体结构异常,有的甚至是部分致癌物的前体,继而引发癌症。吸附法作为一种有效、便捷的水污染处理方法,一直以来受到广泛的关注。磁性纳米吸附剂以其易分离和回收等优点,近年来更成为了人们的研究热点。本研究以工业废弃物等为原料制备磁性纳米复合吸附剂,采用以“污染”处理污染的理念,即解决当前日益严重的水污染问题,为探索冶金矿物及其废弃物等资源的高附加值、绿色应用提供新途径。首先研究分别以硅酸钠试剂和红土镍矿硫酸铵焙烧后的浸出渣为原料,通过硅酸钠碳酸化分解法制备纳米二氧化硅。对其形貌、结构进行SEM、XRD、BET表征。研究其对有机胺吸附过程的动力学和热力学等。在此基础上,研究磁性纳米复合吸附剂对有机胺的吸附性能。磁性纳米材料的制备首先分别以可溶性镍、铁盐和红土镍矿直接酸浸所得镍铁浸出液为原料,通过水热法制备磁性颗粒;再以两种磁性颗粒为核,分别与红土镍矿渣为原料所得纳米二氧化硅复合成磁性复合吸附剂。对所得复合吸附剂的形貌、结构进行SEM、XRD、BET、VSM表征,研究其对有机胺吸附过程的动力学和热力学。研究表明,本论文中所合成的四个吸附剂对有机胺均有明显的吸附作用。且均在吸附过程中,平衡吸附量随着溶液初始浓度的增加而增加,但这种增加并不成线性关系;升温有利于吸附;吸附符合Freundlich模型,发生在非均匀表面上;吸附过程是自发进行,为吸热反应。动力学模拟结果表明,吸附过程符合准二级动力学模型,受化学吸附控制;吸附过程受表面吸附和内扩散两过程控制。
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