论文部分内容阅读
粉煤灰是火力发电厂等排放出的固体废渣,其主要成分为玻璃体和未燃的碳粒,表面多孔疏松,含大量Si、Al活性基团,具有较大的比表面积和粒径。粉煤灰的资源丰富、性质很独特,而且价格低廉,为更好地实现其资源综合化利用,被广泛应用于废水的处理。同时,粉煤灰较高的二氧化硅含量,也常作为硅基材料的原料。在传统改性的基础上,本文对粉煤灰分别进行无机-无机混合改性、无机-有机混合改性及联合萃取提纯改质,探讨其对染料废水的吸附性能。论文的主要研究内容和取得的结果如下:(1)Ca(OH)2/Na2FeO4/FA复合材料应用于甲基橙染料废水MO的处理。研究结果显示:当复合材料加投量为4.00 x 10-3 g/mL,50 mg/L MO,40 min,原水pH(pH=10),室温,吸附剂对染料的去除率可高达99.2%。本实验还进行了吸附热力学研究、动力学研究,结果发现:吸附反应过程是放热的,符合二级动力学方程。(2)以无机混合改性粉煤灰Ca(OH)2/Na2FeO4/FA(MF)为骨架,制备出了无机有机复合吸附剂材料。使用了具有阳离子亲水性的有机聚合物P(DMDAAC-co-AAM)和和疏水性KH-570对其表面进行改性,采用XRD、BET、TG、接触角等结构表征手段对其进行结构表征。将亲水性复合材料MF/P(DMDAAC-co-AAM)应用于橙黄II的去除,研究结果表明:当吸附剂用量为2000 mg/L,50 mg/L染料,原始pH(6-8),40 min,室温,对染料的去除率达到99.2%。而进行的疏水性吸附剂MF/KH-570对油污染物的吸油量Q(g/g)研究结果表明,反应时间为40分钟时,对煤油的最大吸油量为17.2 g/g。(3)通过有机酸/无机碱/超声辅助联合法从粉煤灰中提取了高纯度二氧化硅,并将产品进行了材料表征:SEM、BET、TEM、XRD等。最终产品的提取优化条件为:FA/HAc=1:3,25℃反应 1h;100℃,2h,FA/15%NaOH=1:4.5;溶水体积100mL;超声辅助20分钟,所得SiO2纯度为98.65%,产率为51%。本文的新型联合提取法可以应用于多种粉煤灰,具有普适性。并探讨了其对阳离子染料亚甲基蓝和孔雀石绿的吸附性能。研究结果表明:提取的二氧化硅对俩种染料具有很好的吸附去除效果,即在反应时间为3小时时对孔雀石绿去除率高达99.9%,500秒对亚甲基蓝去除率便可以达到99.7%;吸附材料还具有良好的重复使用性。