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酸性环境影响了一般材料对镉的吸附性能,使镉污染治理问题变得更加棘手,因此发展在酸性环境下吸附镉的新型材料具有重要意义。本文将具有强抗酸性的材料掺入三维网络结构中,一方面整体增强了抗酸性吸附能力,另一方面通过三维网络结构限制抗酸性材料的聚集,增大其与镉离子的接触面积,两者形成优势互补。在此基础上制备了两种新的有机-无机/有机-有机复合材料,即MoS4-LDH-PP(LDHS-PP)和黄腐酸-PP(FA-PP)。所取得的主要结果如下:掺入层状水滑石MoS4-LDH后的聚丙烯酰胺/丙烯酸钠水凝胶(PP)表面有较大变化,制备的LDHS-PP材料呈相互交错或重叠的不规则层状三维网络结构,孔隙丰富,有大量钼与硫元素存在于材料上,XRD图谱中显示出明显的MoS4-LDH的特征衍射峰。实验结果表明,LDHS-PP在弱酸性条件下吸附镉的效果较PP有明显提高,当pH为3.0时,PP的去除率为0,而0.5%、1%和2%的LDHS-PP的去除率分别为21.33%、45.65%和24.60%,以1%LDHS-PP的抗酸吸附效果最佳。Sips模型拟合后得出LDHS-PP的吸附容量都高于PP(1893.09 mg/g),且1%LDHS-PP(2789.58 mg/g)的吸附容量最高。LDHS-PP类材料对Cd(Ⅱ)的吸附过程约6090 min左右达到平衡,且符合假一级和假二级动力学模型。随着钠离子浓度的提高,材料对镉的去除效果均有不同程度的降低,当钠离子浓度增至100 mM时,2%LDHS-PP的抗钠盐干扰能力较其他两种较好,去除率为42.64%。XPS图谱中对比LDHS-PP材料吸附镉前后硫元素变化结果显示,主要是有大量MoS3与Cd结合形成CdS,从而强化了对Cd的抗酸性吸附作用。掺入黄腐酸后的水凝胶PP表面变得较为粗糙,FTIR图谱显示,添加黄腐酸后的水凝胶PP,官能团的数量有明显增加,从而可以提高FA-PP复合材料的吸附性能,FA-PP在弱酸性条件下吸附效果良好,当pH为4.0时,PP的去除率为36.70%,而1%、2%、3%和4%的FA-PP的去除率分别为62.30%、67.00%、75.17%和65.84%,以3%FA-PP的抗酸性吸附效果最佳,Sips模型拟合FA-PP的吸附容量高于PP,其中3%FA-PP(4656.25mg/g)的吸附容量最高,FA-PP类材料对Cd(Ⅱ)的吸附作用主要发生在前20 min,几乎同时达到平衡状态,且R2都高于0.95,表明假一级模型和假二级模型都符合该吸附动力学过程。随着盐离子浓度升高,镉离子的去除效果均受到不同程度影响,其中以3%FA-PP对钠离子的抗干扰能力最强,当钠离子浓度升至100 mM时,其去除效果仍保持在50%以上。对比FA-PP材料吸附镉前后氧元素的变化,主要为C=O和-COOR官能团的消耗,可知掺入了黄腐酸后材料对镉的吸附主要是配位络合吸附为主,从而黄腐酸中大量的羧酸与镉形成螯合作用,增加其抗酸性。总之,本论文利用MoS4-LDH和黄腐酸掺入三维网络状材料中,不仅增大了其俘获重金属离子的能力,且提高了材料的抗酸吸附性能;本研究针对酸性废水或酸性土壤重金属镉污染的治理提供新的材料。