纳米TiO2对重金属离子的吸附行为研究

论文摘要

采矿、电镀、化工、照相及实验室化学分析等诸多行业产生大量的含重金属离子废水,直接将其排放到自然界既污染环境又浪费资源。传统回收含金属离子废水的方法普遍存在着耗能大、有二次污染、对痕量金属离子作用不大等缺点。纳米TiO2具有表面活性强、分散性高、稳定、再生性能好、价格适中等优点,因此纳米TiO2作为吸附剂吸附分离水中金属离子有着广阔应用前景。利用TiO2纳米颗粒的表面吸附活性,高效分离富集了水中痕量的Pb（Ⅱ）。系统研究了纳米TiO2的结构、溶液的pH值、吸附时间、Pb（Ⅱ）的起始浓度对Pb（Ⅱ）吸附率的影响。测定了纳米TiO2对Pb（Ⅱ）的吸附等温线,应用Frendlich公式得到了吸附等温方程。以[S2O3]2-为络合剂,高效分离富集了水中痕量Ag（Ⅰ）。系统研究了纳米TiO2的结构、溶液的pH值、吸附时间、Ag（Ⅰ）的起始浓度及常见共存离子对吸附率的影响,确定了最佳吸附条件。FT-IR光谱分析结果表明,Ag（Ⅰ）在纳米TiO2颗粒表面发生物理吸附。纳米TiO2对Ag（Ⅰ）的吸附等温线为S型,表现出多分子层吸附特征。硝酸和硫脲混合溶液可将吸附在纳米Ti02颗粒表面的Ag（Ⅰ）全部洗脱。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 含铅废水处理工艺
• 1.1.1 中和沉淀法
• 1.1.2 吸附法
• 1.1.3 铁氧体法
• 1.1.4 离子上浮法
• 1.1.5 氧化还原法
• 1.1.6 生物絮凝法
• 1.2 含银废水处理工艺
• 1.2.1 沉淀法
• 1.2.2 电解法
• 1.2.3 置换法
• 1.2.4 离子交换法
• 1.2.5 吸附法
• 2的理化特性'>1.3 纳米TiO₂的理化特性
• 1.3.1 纳米材料简介
• 2材料概述'>1.3.2 纳米TiO₂材料概述
• 2的晶体结构'>1.3.3 纳米TiO₂的晶体结构
• 2的表面性质'>1.3.4 纳米TiO₂的表面性质
• 2的合成方法'>1.3.5 纳米TiO₂的合成方法
• 2吸附水中金属离子的研究进展'>1.4 纳米TiO₂吸附水中金属离子的研究进展
• 2吸附稀土络合物的研究'>1.4.1 纳米TiO₂吸附稀土络合物的研究
• 2吸附阴离子的研究'>1.4.2 纳米TiO₂吸附阴离子的研究
• 2吸附金属离子的研究'>1.4.3 纳米TiO₂吸附金属离子的研究
• 1.5 本论文的研究意义及内容
• 2对痕量Pb（Ⅱ）的吸附行为'>第2章 纳米TiO₂对痕量Pb（Ⅱ）的吸附行为
• 2.1 实验的主要试剂与设备
• 2.2 吸附-解吸试剂
• 2.2.1 吸附剂
• 2.2.2 吸附质
• 2.2.3 解吸剂
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 吸附实验方法
• 2.3.2 解吸实验方法
• 2.4 Pb（Ⅱ）分析方法
• 2.4.1 火焰原子吸收分光光度法的原理
• 2.4.2 原子吸收分光光度法测定Pb（Ⅱ）分析方法
• 2.4.3 吸附及解吸效果的表示方法
• 2.5 结果与讨论
• 2的结构对吸附性能的影响'>2.5.1 TiO₂的结构对吸附性能的影响
• 2吸附活性的影响'>2.5.2 pH值对纳米TiO₂吸附活性的影响
• 2.5.3 吸附动力学
• 2.5.4 饱和吸附量的测定
• 2.5.5 吸附等温线与吸附等温方程
• 2.6 小结
• 2对痕量Ag（Ⅰ）的吸附行为'>第3章 纳米TiO₂对痕量Ag（Ⅰ）的吸附行为
• 3.1 实验的主要试剂与设备
• 3.2 吸附-解吸材料
• 3.2.1 吸附剂
• 3.2.2 吸附质
• 3.2.3 解吸剂
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 吸附实验方法
• 3.3.2 解吸实验方法
• 3.4 实验分析方法
• 3.5 吸附及解吸效果的表示方法
• 3.6 结果与讨论
• 2的结构对吸附性能的影响'>3.6.1 TiO₂的结构对吸附性能的影响
• 2吸附活性的影响'>3.6.2 pH值对纳米TiO₂吸附活性的影响
• 3.6.3 吸附动力学
• 3.6.4 饱和吸附量的测定
• 3.6.5 常见干扰离子的影响
• 3.6.6 吸附等温线
• 3.6.7 洗脱剂
• 3.6.8 FT-IR光谱分析
• 2吸附前与吸附后透射电镜照片对比'>3.6.9 纳米TiO₂吸附前与吸附后透射电镜照片对比
• 3.7 小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文