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粘土矿物具有独特的晶体结构,使其对金属离子具有良好的交换性能和吸附性能。将其应用于含重金属离子的废水处理,具有操作简便、效果好、成本低廉等优势。本论文采用静态批实验法研究了Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)在粘土矿物上的吸附性能和机理。论文首先对钠基累托石及合成的磁性累托石和CMC-膨润土用XRD和FTIR等测试手段进行了详细的表征,然后探讨了震荡时间、pH、离子强度、吸附剂浓度、腐殖酸以及温度等因素对吸附的影响,并研究了其作用机理和模式。吸附等温线用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich (D-R)等温式模型来拟合。研究结果表明：在低pH条件下,Co(Ⅱ)的吸附受pH和离子强度影响明显,吸附机理主要是表面络合和离子交换；而在高pH条件下,吸附机理主要是内层络合以及表面沉淀；阴离子对吸附无明显影响,而在pH<9范围内,在阳离子存在时吸附率的大小顺序为Na+>K+>Mg2+；在整个pH范围内,富啡酸的存在抑制了Co(Ⅱ)在钠基累托石上的吸附；通过热力学的计算可以得出吸附符合Langmuir模型,而且吸附是自发吸热过程；采用磁性累托石作吸附剂可以用磁铁对吸附后的混合物进行分离,这样可以减少费用且操作更为简便；在低pH值时,吸附率随着pH值的增大而增大,增大到一定程度后,吸附率保持稳定而不再变化；而高pH值时,吸附率随着pH值的增大而减小；在低pH条件下,胡敏酸的存在促进Pb(Ⅱ)在磁性累托石上的吸附,而在高pH条件下,胡敏酸的存在抑制了Pb(Ⅱ)在磁性累托石上的吸附；羧甲基纤维素钠改性过的膨润土对Ni(Ⅱ)有着更为良好的吸附效果；阴离子对于Ni(Ⅱ)在CMC-膨润土上的吸附无明显影响,而阳离子存在时吸附率的大小顺序为Na+>K+>Mg2+；Langmuir模型能更好的模拟Ni(Ⅱ)的吸附过程,热力学数据表明吸附Ni(Ⅱ)的过程是自发的且吸热的。