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纳米氧化锌对重金属Cr(Ⅵ)吸附的初步研究

[关键词:纳米,氧化锌,重金属]  [热度 ]
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作品编号:zyx0136,word全文:25页,合计:8300

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纳米氧化锌对重金属Cr(Ⅵ)吸附的初步研究毕业设计论文------

由上述表和图可以看出:洗脱后的纳米氧化锌虽然吸附率不及第一次吸附,但吸附性能仍然较佳,最高吸附率能达81.4%。对吸附后的纳米氧化锌收集、洗脱,再进行吸附,这样处理可以大大节约纳米材料资源,提高纳米氧化锌的利用率。但纳米材料粒径小,每次洗脱及收集过程都有损失,纳米氧化锌循环吸附的次数有限,所以实验中未进行循环吸附实验,来验证纳米氧化锌的循环吸附次数。

讨论

运用纳米氧化锌作为吸附剂,对溶液中的Cr(Ⅵ)进行吸附,并且对多个因素进行了考察,总结其影响规律,还通过分析吸附的过程中的等温吸附和动力学规律,结论如下:

最佳吸附条件的实验研究

利用纳米氧化锌对对溶液中的Cr(Ⅵ)进行吸附,通过对吸附时间、纳米氧化锌的初投量、溶液中Cr(Ⅵ)离子的初始浓度、溶液温度及初始pH值进行单因素实验,通过对实验结果的分析,当溶液接近中性、温度较高时,纳米氧化锌的吸附性能佳。总结单因素实验结果得出:吸附平衡的时间为90min,最佳吸附剂初投量为0.04g,吸附溶液的最佳pH条件为7,吸附最适温度为60℃,溶液Cr(Ⅵ)初始浓度与吸附率成反比,正交实验通过对外界影响因素进行优选,得出的结果与单因素结果基本符合。

单因素实验分析

吸附率随初投量的增加而增加,是因为随着加入纳米氧化锌量的增加,吸附的表面积也随着增大,同时吸附的Cr (Ⅵ) 也增加,但到达一定程度时,由于溶液中所剩余Cr (Ⅵ)浓度减少,即使再增加最初投入量,减慢的扩散速度也不利于吸附。

吸附率随时间的增加而增加,原因是在其吸附之初,纳米氧化锌表面空隙多,Cr (Ⅵ)能迅速吸附在表面,随着时间的增加,纳米氧化锌表面空隙逐渐达到饱和,吸附速率有所缓和,纳米氧化锌的饱和吸附量接近1387mg/g。

吸附率随Cr (Ⅵ)的初始浓度的增加而降低,吸附量增加,主要原因是在纳米氧化锌的用量不变时,如果溶液中Cr (Ⅵ)的含量低,此时纳米氧化锌表面拥有充足的吸附位点以Cr (Ⅵ) 供吸附,同时吸附剂的空隙可以迅速与纳米氧化锌发生吸附作用,对Cr (Ⅵ)的还原能力也有所增强,然而Cr (Ⅵ) 浓度增加后,扩散速度由于其浓度差增大而加快,对吸附过程起促进作用,充分利用了纳米氧化锌的吸附容量,从而增大了吸附量。

吸附率随pH 变化的原因可能是在pH为较小时,溶液中[H+]与 Cr (Ⅵ)同时对纳米氧化锌的吸附基团都有较强的亲和性,从而产生竞争吸附,......

 

 


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