改性牡蛎壳材料去除Cr(Ⅵ)离子的研究

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Cr(Ⅵ)离子毒性大,污染源广,危害大。处理含Cr(Ⅵ)离子废水一直是科研的重点。宁德市是沿海城市,废弃牡蛎壳数量巨大,造成严重的环境污染与资源浪费。本工作利用牡蛎壳这一废弃钙资源,经过硅微粉改性,将牡蛎壳中的碳酸钙改性为硅酸钙水合物,用来吸附含Cr(VI)离子模拟废水。本工作立足以废治废,探究牡蛎壳及硅微粉改性牡蛎壳材料对Cr(VI)离子的吸附,从而为将废弃的牡蛎壳应用于控制铬污染打下一定的基础。本工作探究了硅微粉改性牡蛎壳材料的制备工艺条件;未改性牡蛎壳和硅微粉改性牡蛎壳材料对Cr(VI)离子的吸附条件的选择,如:吸附时间、吸附温度、吸附浓度、溶液初始pH值等对去除效果的影响;探究了以改性牡蛎壳材料为固定床对Cr(VI)离子的动态吸附实验研究。同时,利用环境扫描电镜、能谱分析、XRD等对吸附材料进行表征。本工作得出的结论如下:以未改性牡蛎壳为吸附材料,从未改性牡蛎壳细度、初始Cr(VI)离子模拟废水浓度、环境温度、吸附时间、溶液pH值等方面对未改性牡蛎壳去除Cr(VI)离子的效果进行研究;结果表明:未改性牡蛎壳不适宜用于处理Cr(VI)离子废水。探讨了改性牡蛎壳制备工艺(烧结过程和水热过程)中的烧结温度、水热温度、水热时间3个工艺条件对改性牡蛎壳材料去除Cr(VI)离子效果的影响;通过实验得出较佳工艺条件为:烧结温度650℃,水热温度120℃,水热时间12h。以改性牡蛎壳材料为吸附材料,从初始Cr(VI)离子模拟废水浓度、环境温度、吸附时间、溶液pH值等方面对改性牡蛎壳去除Cr(VI)离子的效果进行研究;结果表明:改性牡蛎壳材料去除Cr(VI)离子的能力比未改性牡蛎壳材料有很大提高,在处理含Cr(VI)离子废水方面有着应用前景。以改性牡蛎壳为吸附材料进行动态吸附实验研究表明:改性牡蛎壳材料作为一种新型的吸附剂材料,单位改性材料吸附剂的工作吸附量约0.12mg Cr(VI),虽然在工作吸附量方面有不足之处,但仍是具有一定去除Cr(VI)离子能力的有效吸附剂;考虑到这是以废治废的新方法以及改性牡蛎壳材料的低成本,可以进一步研究该吸附剂,以提升处理能力。
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