亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        天然錳礦改性制備新型水處理材料效能研究

        2011-12-31 13:39:04許新芳陳玉紅穆惠英袁金磊
        中國錳業(yè) 2011年1期
        關(guān)鍵詞:質(zhì)子化水合肼錳礦

        許新芳,陳玉紅,霍 鵬,穆惠英,袁金磊

        (河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程系,河北石家莊 050026)

        0 前言

        當(dāng)前水資源日趨緊缺,水污染問題突出,積極發(fā)展各種工業(yè)水污染防治技術(shù)和生活飲用水除污染技術(shù)是人類面臨的重要課題。近年來報道了很多利用天然礦物治理污染物的方法,體現(xiàn)了天然自凈化的特點[1]。天然礦物資源豐富,價廉易得。但天然錳礦長期裸露于自然界中,由于風(fēng)化等作用表面活性較低,為了增強材料的水處理效能,用物理或化學(xué)方法對天然錳礦進(jìn)行改性,已成為環(huán)境礦物學(xué)領(lǐng)域的一個研究熱點[2~4]。

        在實驗中發(fā)現(xiàn),利用化學(xué)法合成的新生態(tài)MnO2,其懸濁液對廢水中苯酚吸附效果優(yōu)良。借鑒新生態(tài)MnO2的合成方法,對天然錳礦進(jìn)行改性,使其成為良好的吸附劑。

        1 實驗

        水合肼是一種良好還原劑,可在天然錳礦表面產(chǎn)生吸附,并使其還原溶解。本文利用水合肼的這個特性,向天然錳礦的水懸浮液中加入少量的水合肼,使其發(fā)生少量的溶解,然后加入適量的高錳酸鉀溶液使其發(fā)生氧化沉淀反應(yīng)。通過上述過程使天然錳礦具有高活性的表面,達(dá)到提高其界面吸附能力的目的。

        本實驗選取廣西大新錳礦的天然錳礦粉,選取最佳的改性工藝,用水合肼改性法制得改性錳礦,試驗新生態(tài)MnO2與改性錳礦對廢水中苯酚的吸附性能。

        1.1 實驗儀器及材料

        79-2型磁力加熱攪拌器(常州國華電器有限公司);SHB-C型循環(huán)水真空泵(鄭州杜甫儀器廠);上皿電子天平(上海精科儀器制造廠);SHY-2A型恒溫水浴振蕩器(江蘇丹陽門科教儀器廠);722S型分光光度計(上海棱光技術(shù)有限制造公司)10 mm比色皿;pHS-3C型數(shù)字酸度計(杭州東星儀器設(shè)備廠);0.25 mm(60目)分子篩,研缽及其它常規(guī)儀器。

        H2 SO4、水合肼、KMnO4、苯酚、4 —氨基安替比林、鐵氰化鉀、NH4Cl、氨水等均為分析純。

        1.2 實驗方法

        1)新生態(tài)MnO2的制備[5]

        室溫下,取一定體積的0.070 mol/L的MnSO4溶液,加入等體積的0.050 mol/L的KMnO4溶液,振蕩混合形成棕黑色沉淀,不經(jīng)分離直接用懸濁液作吸附劑。

        2)改性錳礦的制備

        取天然錳礦5.0 g,分別加入100 mL 1~3 mol/L的H2SO4溶液,2 mol/L水合肼1~12 m L,加熱反應(yīng)(溫度范圍 20~100℃)30 min,待冷卻后滴加0.05 mol/L的 KMnO4溶液15~50 mL,邊滴邊攪拌,滴至 KMnO4顏色不再消失為止,過濾,洗滌,在烘箱中于120℃下干燥2 h,冷卻,研磨,過篩,裝入樣品袋中備用。

        3)吸附試驗

        新生態(tài)MnO2懸濁液中加入適量蒸餾水,另取一錐形瓶,準(zhǔn)確稱取改性錳礦50 mg(與新生態(tài)MnO2量相同),加入少量水,攪拌,二者均用稀NaOH、H2SO4溶液調(diào)節(jié)體系的pH值,然后加入苯酚溶液,將體系置于SHY-2A型恒溫水浴振蕩器中,以120次/min振蕩一定時間,將懸浮液過濾分離,取上清液測其吸光度。

        4)苯酚濃度分析

        本實驗采用4—氨基安替比林光度法,在722S型分光光度計上測定吸光度,最大吸收波長為510 nm,實驗前繪制吸光度與苯酚濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出試樣的苯酚濃度及去除率D:

        式中 C0和 C分別為吸附前和吸附后水中的苯酚濃度。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 吸附效果隨時間的變化

        室溫下,制備新生態(tài) MnO2、改性錳礦各50.0 mg,調(diào)節(jié)吸附前pH值均為2.0(考慮到pH值越低,MnO2對苯酚的吸附作用中,可能氧化的成分更多一些,因此選用p H=2.0試驗其他因素),分別處理濃度為100,200,400 mg/L的苯酚溶液,在SHY-2A型恒溫水浴振蕩器中振蕩不同時間,各時刻去除效果見圖1~2。

        1 100 mg/L;2 200 mg/L;3 400 mg/L

        1 100 mg/L;2 200 mg/L;3 400 mg/L

        圖1與圖2曲線比較表明:新生態(tài)MnO2與改性錳礦對苯酚的表面吸附速率很快,新生態(tài)MnO2對苯酚的吸附20 min內(nèi)可達(dá)到平衡,改性錳礦稍慢一些,不過40 m in內(nèi)也能完成吸附平衡。在以后的試驗中振蕩時間取60 min,以保證吸附完全。

        50.0 mg的新生態(tài)MnO2對100,200,400 mg/L的苯酚液的最佳去除率分別為80.18%、64.27%、37.82%,而同量的改性錳礦處理苯酚液的最佳去除率分別為 71.7%、42.8%、24.2%,效果比新生態(tài)MnO2略差一些。

        2.2 溶液pH值對去除效果的影響

        實驗研究發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)吸附前溶液p H值,對吸附效果有很大影響。室溫下,新生態(tài)MnO2與改性錳礦投加量各為50.0 mg,用稀 H2SO4和NaOH調(diào)節(jié)吸附前溶液pH到指定值,處理100 mg/L苯酚液,比較新生態(tài)MnO2和改性錳礦對苯酚的吸附行為,結(jié)果見圖3。

        圖3 新生態(tài)MnO2與改性錳礦去除率隨pH值的變化

        由圖3可以看出,新生態(tài)MnO2和改性錳礦對苯酚的吸附均隨p H值的升高而降低。在低p H值時新生態(tài)MnO2和改性錳礦對苯酚的吸附作用都很強,只是改性錳礦的去除率略低于新生態(tài) MnO2。這說明新生態(tài)MnO2與改性錳礦對苯酚的去除隨pH的影響效果基本一致。

        以上結(jié)果表明:新生態(tài)MnO2與改性錳礦對苯酚的吸附作用與其表面結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系,與其所處溶液的pH值有關(guān),說明二者對苯酚的吸附作用是由于其表面與苯酚分子形成外配位絡(luò)合物。

        文獻(xiàn)[6]認(rèn)為MnO2是一種兩性物質(zhì),其存在形式取決于溶液的酸堿環(huán)境。在水溶液中,其形成過程為:MnO2表面的水合過程;質(zhì)子化或去質(zhì)子化過程。由于堿性介質(zhì)中OH-的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于H+的濃度,使MnO2表面的結(jié)合水去質(zhì)子化,從而使其表面帶負(fù)電荷;反之,在酸性介質(zhì)中,MnO2表面的結(jié)合水質(zhì)子化,使其表面帶正電荷。表面電荷的性質(zhì)必將受到溶液pH值的影響,進(jìn)一步影響到離子的吸附作用。

        當(dāng)溶液pH值發(fā)生變化時,MnO2表面電荷變化用下列平衡表示:

        吸附前調(diào)節(jié)體系的pH值是影響MnO2表面質(zhì)子化作用的主要因素。在pH值較低時,則MnO2表面質(zhì)子化程度高,如反應(yīng)(1),有利于MnO2荷正電的質(zhì)子化表面吸附位與苯酚分子中荷負(fù)電苯環(huán)之間以庫侖力結(jié)合形成外配位表面絡(luò)合物。當(dāng)溶液pH值升高時不利于MnO2表面質(zhì)子作用,甚至形成脫質(zhì)子表面如反應(yīng)(2),導(dǎo)致去除率下降很快。因此,新生態(tài)MnO2與改性錳礦對苯酚的吸附與其在不同溶液中所帶電荷不同有關(guān)。

        2.3 溫度的影響

        新生態(tài)MnO2和改性錳礦各50.0 mg,調(diào)pH值為2.0,在一定溫度下(20℃,30℃,40℃),與100 mL不同初始濃度的苯酚溶液進(jìn)行振蕩吸附,達(dá)平衡后測得單位質(zhì)量平衡吸附量 Q和平衡濃度C,作 QC曲線。結(jié)果如圖4~5所示。

        圖4 新生態(tài)MnO2吸附苯酚的吸附等溫線

        圖5 改性錳礦吸附苯酚的吸附等溫線

        圖4~5示出了新生態(tài)MnO2、改性錳礦的吸附量與平衡濃度 C之間的關(guān)系,將圖4~5中的結(jié)果用Langmuir吸附等溫式來處理,得到的 C/Q~C關(guān)系如圖6~7所示。

        圖6 新生態(tài)MnO2吸附苯酚的Langmuir線性等溫線

        圖7 改性錳礦吸附苯酚的Langmuir線性等溫線

        從圖6~7可以看出,新生態(tài)MnO2與改性錳礦吸附模式符合Langmuir型線性吸附,屬單分子層化學(xué)吸附,且高溫不利于吸附,與前面吸附隨pH的變化規(guī)律相一致。

        3 結(jié)論

        實驗室用化學(xué)法合成的新生態(tài)MnO2與水合肼法改性得到的改性錳礦,對苯酚的吸附特征(吸附時間、pH值、溫度)進(jìn)行比較結(jié)果如下:

        1)新生態(tài)MnO2與改性錳礦對苯酚模擬廢水具有很好的吸附作用。在室溫下,新生態(tài) MnO250.0 mg,吸附前pH值為2.0,處理100 mg/L苯酚液時效果最佳,去除率可達(dá)80%;同量的改性錳礦同樣條件下可達(dá)70%。

        2)新生態(tài)MnO2與改性錳礦對苯酚的去除作用中,吸附前pH值是影響吸附效果的主要因素,低p H值有利于吸附。這與新生態(tài)MnO2、改性錳礦在不同溶液中所帶電荷不同有關(guān)。

        綜上所述可以得出這樣的結(jié)論:采用水合肼法改性天然錳礦,能使天然錳礦表面活性增強,界面吸附能力提高,可用作新型吸附材料,其吸附性能與新生態(tài)MnO2相當(dāng),處理含苯酚廢水是可行的。

        [1]魯安懷.礦物法——環(huán)境污染治理的第四類方法[J].地學(xué)前緣 ,2005,12(1) :196-205.

        [2]施銀桃,李海燕,曾慶福.Preliminary study on the degradation of dimethyl phthalate in aqueous solutions[J].Environmental Chemistry(環(huán)境化學(xué)),2002,21(5) :511-516.

        [3]張錦,李圭白,余敏.Adsorption and oxidation of and chlorophenols by nascent hydrated manganese dioxide[J].Technology of Water Treatment(水處理技術(shù)),2002,28(5) :264-265.

        [4]劉瑞霞,湯鴻霄.不同染料化合物在天然錳礦界面的脫色特性[J].環(huán)境化學(xué),2000,19(4):341-347.

        [5]張素坤.新生態(tài)二氧化錳在高濃度有機廢水處理中的應(yīng)用研究[D].石家莊:河北師范大學(xué),2002.

        [6]梁慧鋒,馬子川,劉占牛.新生態(tài)二氧化錳的性質(zhì)及pH值影響除砷效果的研究[J].無機化學(xué)學(xué)報,2006,22(4):743-747.

        猜你喜歡
        質(zhì)子化水合肼錳礦
        濰坊亞星擬建水合肼項目
        錳礦渣制備多孔整體式催化劑探究
        水合肼生產(chǎn)廢水及其處理現(xiàn)狀
        國外某鐵錳礦工藝礦物學(xué)研究
        電解法氯堿生產(chǎn)聯(lián)產(chǎn)酮連氮法水合肼生產(chǎn)工藝探討
        云南化工(2020年5期)2020-06-12 09:26:40
        酮連氮法和尿素法水合肼生產(chǎn)技術(shù)比較
        中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司
        5-羥甲基胞嘧啶pKa值的理論研究
        New Situation in the Economic and Trade Cooperation and Competition between China and the US
        質(zhì)子化胞嘧啶碰撞誘導(dǎo)解離的實驗和理論研究
        第十色丰满无码| 午夜精品久久久久久久99老熟妇 | 久久精品夜色噜噜亚洲a∨| 国产精品v欧美精品v日韩精品| 国产精品视频流白浆免费视频| 国产青青草自拍视频在线播放| 日韩一级黄色片一区二区三区 | 不卡av网站一区二区三区| 亚洲精品久久久久成人2007 | 一区二区三区在线观看视频精品 | 国产精品久久久久影院| 國产AV天堂| 国产av熟女一区二区三区蜜臀| 人人人妻人人人妻人人人| 国产成人av片在线观看| 国产亚洲欧洲AⅤ综合一区| av男人的天堂第三区| 国产欧美日韩一区二区加勒比| 人妻少妇av中文字幕乱码| 在线观看一区二区女同| 日本女优久久精品久久| 情人伊人久久综合亚洲| 久久久久亚洲av无码尤物| 久久精品国产亚洲av热九九热| 精品国产日韩一区2区3区| 最近免费mv在线观看动漫| 亚洲午夜成人片| 高清不卡av在线播放| 久久久久亚洲av成人网人人软件| 无遮挡边吃摸边吃奶边做| 国产经典免费视频在线观看| 一区二区三区四区中文字幕av| 无码人妻av免费一区二区三区 | 亚洲av迷人一区二区三区| 亚洲第一页综合图片自拍| 国产精品一区二区av片| 国产大屁股熟女流白浆一区二区| 老子影院午夜伦不卡| 成人区人妻精品一区二区不卡网站| 色中文字幕视频在线观看| 91露脸半推半就老熟妇|