毕玉玺:磁性介孔TiO2/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U(Ⅵ)的吸附性能研究论文

毕玉玺:磁性介孔TiO2/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U(Ⅵ)的吸附性能研究论文

本文主要研究内容

作者毕玉玺(2019)在《磁性介孔TiO2/氧化石墨烯复合材料的制备及其对U(Ⅵ)的吸附性能研究》一文中研究指出:铀具有化学毒性和放射性,对生物体的功能和生态环境会造成损伤和破坏。为了保护环境安全和人体健康,有必要对含铀废水进行处理。吸附法因其高效廉价、合成及操作简单、具有选择吸附性等优点而被广泛应用于含铀废水的处理。本研究以钛酸四丁酯(TBOT)为反应前驱体,通过溶胶凝胶法和水热合成法与纳米四氧化三铁(Fe3O4)反应制备了磁性介孔TiO2(MTiO2),然后使3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)与Hummers法制备的GO悬浮液混合搅拌,合成了磁性介孔TiO2/氧化石墨烯(MTiO2/GO)。在此基础上探究了MTiO2/GO对浓度为10 mg/L的U(VI)、Cd(II)单元体系废水和U(VI)-Cd(II)二元体系废水的吸附性能。MTiO2/GO对含U(VI)、Cd(II)单元体系的吸附结果表明:MTiO2/GO复合材料的吸附效果比MTiO2、GO单独作用时更好;MTiO2/GO对U(VI)和Cd(II)的吸附,在温度为303 K,pH值为6,GO质量分数为60.00wt%,MTiO2/GO投加量为10 mg的条件下,U(VI)、Cd(II)的最大吸附率分别为99.52%、95.43%;准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型均能很好地描述其吸附过程。解吸实验表明,经5次吸附-解吸后,U(VI)、Cd(II)的吸附率仍大于90.00%,说明MTiO2/GO具有较高的循环利用性能;MTiO2/GO对U(VI)-Cd(II)二元体系的吸附结果表明:U(VI)、Cd(II)的存在相互抑制了MTiO2/GO对各自的吸附能力,这是因为在MTiO2/GO表面,U(VI)、Cd(II)具有相同的活性位点,两者之间存在竞争作用,但U(VI)对Cd(II)的抑制作用更强,说明MTiO2/GO对U(VI)的选择吸附能力更强;准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型能很好地描述吸附过程。吸附-解吸实验结果表明,经5次吸附-解吸后,MTiO2/GO对U(VI)、Cd(II)的吸附率依旧维持在较高水平,说明MTiO2/GO具有较高的循环利用性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等表征分析了吸附样品的微观形貌、物质特性及结构变化。结果表明:MTiO2成功负载到GO上,可制备尺寸均匀、孔径分布狭窄的MTiO2/GO复合材料;GO提高了MTiO2对太阳光的利用率,增强了MTiO2在紫外光范围内的吸光强度;MTiO2/GO复合材料在U(VI)或Cd(II)的吸附过程中,起主要作用的基团是羟基、羰基和环氧基等,主要发生了络合反应、静电吸引或者离子交换反应。

Abstract

you ju you hua xue du xing he fang she xing ,dui sheng wu ti de gong neng he sheng tai huan jing hui zao cheng sun shang he po huai 。wei le bao hu huan jing an quan he ren ti jian kang ,you bi yao dui han you fei shui jin hang chu li 。xi fu fa yin ji gao xiao lian jia 、ge cheng ji cao zuo jian chan 、ju you shua ze xi fu xing deng you dian er bei an fan ying yong yu han you fei shui de chu li 。ben yan jiu yi tai suan si ding zhi (TBOT)wei fan ying qian qu ti ,tong guo rong jiao ning jiao fa he shui re ge cheng fa yu na mi si yang hua san tie (Fe3O4)fan ying zhi bei le ci xing jie kong TiO2(MTiO2),ran hou shi 3-an bing ji san jia yang ji gui wan (APTMS)yu Hummersfa zhi bei de GOxuan fu ye hun ge jiao ban ,ge cheng le ci xing jie kong TiO2/yang hua dan mo xi (MTiO2/GO)。zai ci ji chu shang tan jiu le MTiO2/GOdui nong du wei 10 mg/Lde U(VI)、Cd(II)chan yuan ti ji fei shui he U(VI)-Cd(II)er yuan ti ji fei shui de xi fu xing neng 。MTiO2/GOdui han U(VI)、Cd(II)chan yuan ti ji de xi fu jie guo biao ming :MTiO2/GOfu ge cai liao de xi fu xiao guo bi MTiO2、GOchan du zuo yong shi geng hao ;MTiO2/GOdui U(VI)he Cd(II)de xi fu ,zai wen du wei 303 K,pHzhi wei 6,GOzhi liang fen shu wei 60.00wt%,MTiO2/GOtou jia liang wei 10 mgde tiao jian xia ,U(VI)、Cd(II)de zui da xi fu lv fen bie wei 99.52%、95.43%;zhun er ji dong li xue mo xing he Freundlichxi fu deng wen mo xing jun neng hen hao de miao shu ji xi fu guo cheng 。jie xi shi yan biao ming ,jing 5ci xi fu -jie xi hou ,U(VI)、Cd(II)de xi fu lv reng da yu 90.00%,shui ming MTiO2/GOju you jiao gao de xun huan li yong xing neng ;MTiO2/GOdui U(VI)-Cd(II)er yuan ti ji de xi fu jie guo biao ming :U(VI)、Cd(II)de cun zai xiang hu yi zhi le MTiO2/GOdui ge zi de xi fu neng li ,zhe shi yin wei zai MTiO2/GObiao mian ,U(VI)、Cd(II)ju you xiang tong de huo xing wei dian ,liang zhe zhi jian cun zai jing zheng zuo yong ,dan U(VI)dui Cd(II)de yi zhi zuo yong geng jiang ,shui ming MTiO2/GOdui U(VI)de shua ze xi fu neng li geng jiang ;zhun er ji dong li xue mo xing he Freundlichxi fu deng wen mo xing neng hen hao de miao shu xi fu guo cheng 。xi fu -jie xi shi yan jie guo biao ming ,jing 5ci xi fu -jie xi hou ,MTiO2/GOdui U(VI)、Cd(II)de xi fu lv yi jiu wei chi zai jiao gao shui ping ,shui ming MTiO2/GOju you jiao gao de xun huan li yong xing neng 。tong guo Xshe xian yan she yi (XRD)、sao miao dian zi xian wei jing (SEM)、fu li xie bian huan gong wai guang pu yi (FTIR)deng biao zheng fen xi le xi fu yang pin de wei guan xing mao 、wu zhi te xing ji jie gou bian hua 。jie guo biao ming :MTiO2cheng gong fu zai dao GOshang ,ke zhi bei che cun jun yun 、kong jing fen bu xia zhai de MTiO2/GOfu ge cai liao ;GOdi gao le MTiO2dui tai yang guang de li yong lv ,zeng jiang le MTiO2zai zi wai guang fan wei nei de xi guang jiang du ;MTiO2/GOfu ge cai liao zai U(VI)huo Cd(II)de xi fu guo cheng zhong ,qi zhu yao zuo yong de ji tuan shi qiang ji 、tang ji he huan yang ji deng ,zhu yao fa sheng le lao ge fan ying 、jing dian xi yin huo zhe li zi jiao huan fan ying 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南华大学的毕玉玺,发表于刊物南华大学2019-10-28论文,是一篇关于氧化石墨烯论文,磁性介孔论文,吸附论文,解吸论文,二元体系论文,南华大学2019-10-28论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南华大学2019-10-28论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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