纳米材料型吸附剂对微量金属吸附的研究论文

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1、 . . . 课 题 设 计课题： 纳米材料型吸附剂对微量金属吸附的研究 目 录1， 纳米吸附材料简介2， 纳米二氧化钛对隔离子的吸附研究3， 纳米氧化锌对废水中铜、镉离子吸附性能研究4， 纳米TiO2对痕量Pb()的吸附研究如今，随着工业的高速发展，工业生产排出的废水，特别是重金属废水对周围环境的污染日益严重重金属废水主要含有铬镍铜锌汞锰镉钒与锡等有毒重金属离子，它的来源很广，如金属矿山电解电镀医药制革工业等等不加处理或处理未达标的重金属废水大量排放，将会对人类自身的健康和生态环境造成极大危害因此，如何科学有效地处理重金属废水已经成为国外科研工作者研究的热点之一。目前对重金属废水的处理方法主

2、要有：化学沉淀法，氧化还原法，吸附法，电解法，电渗析法，浓缩法，生物法等。目前，纳米材料因其独特的物理化学性质而被广为重视，并逐步应用于各个领域，纳米氧化锌因具有优异的电、磁、光、力学和化学等宏观特性，在精细瓷、紫外线屏蔽、压电材料、光电材料、高效催化材料、磁性材料等方面有广泛的应用，颇受科研人员青睐，现成为纳米无机粉体中研究的热点。由于其颗粒尺寸的细微化，比表面积急剧增加，表面分子排布、电子结构和晶体结构都发生变化，具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，从而使纳米材料具有一系列优异的物理、化学、表面和界面性质。由于其颗粒尺寸的微细化，使得纳米粉体在保持原有化学性质的同时

3、，还在磁性光学催化化学活性吸附等方面表现出奇异的性能，纳米吸附材料相对于矿物吸附材料以与工农业废弃物成本较高，但纳米材料的可再生性能又是其不可忽略的一个优点。因此倍受人们的关注。在重金属废水的处理中，纳米材料吸附法具有材料便宜易得，成本低，去除效果好而且不会产生二次污染的特点。在实际运用中需要考虑的问题是选择最合适的吸附材料，所以开发廉价新型的吸附剂是研究的主要目标。选材因素可从材料的适用性材料的价格，材料的吸附效果，材料的可再生性等方面考虑此外，吸附法处理重金属离子的许多研究工作还处于实验室阶段，需要更深的研究，以便更好地为工业生产服务。本文介绍了对三种纳米材料吸附剂的吸附研究。纳米二氧化钛

4、对隔离子的吸附研究摘 要: 研究了纳米二氧化钛吸附溶液中镉离子的有效方法和途径。采用双硫腙直接比色法测定镉离子浓度,详细研究了纳米二氧化钛吸附镉离子过程中的影响因素。通过实验,确定了吸附的最佳条件,进一步研究了吸附镉离子后二氧化钛的洗脱以与设想模拟实体水样中痕量镉离子的检测。样品体系在温度50，pH=10,震荡时间9 min以上的条件下,纳米二氧化钛对镉离子的吸附率可达99 %。吸附在纳米二氧化钛上的镉离子可以用0.1 mol/L的硝酸进行洗脱,洗脱率在95 %以上。关 键 词: 纳米二氧化钛; 镉离子; 吸附纳米二氧化钛是指粒径尺寸在100nm以的粒子,由于其粒子尺寸小、比表面积大,表面能表

5、面力随粒径的下降急剧增大而使其具有一系列新异的物理化学性质,如量子效应、体积效应表面效应等 ,在净化水体和空气等方面起着重要的作用1。此外 ,纳米二氧化钛表面原子周围缺少相邻的原子,具有不饱和度,易于其他原子结合而稳定下来,对许多金属离子具有很强的吸附能力,是痕量金属离子分析的理想分离富集材料2。镉是一种对人体毒性很大的金属元素,是环境污染的主要元素之一,人体摄入过多会严重影响人的肾脏、肝和肺等4,镉离子污染不同于有机物污染,后者可以在环境中被其他微生物降解,而镉污染一旦形成,将很难治理。因此研究废水中镉离子的吸附问题具有重要的现实意义5。本实验研究了纳米二氧化钛的吸附性能,确定了最佳吸附和洗

6、脱条件,并将其用于模拟实体水样中痕量镉离子的检测,对含镉废水的治理提供了有价值的信息。一 实验准备1.1 主要原料试剂和仪器数控超声波清洗器; PHS- 3C精密显示酸度计; 721 分光光度计。纳米二氧化钛采用新的微乳液体系制备 ,硝酸、氨水、硝酸镉、双硫腙、盐酸羟胺、聚乙二醇氧基苯基醚均为分析纯。1.2 纳米二氧化钛的制备与预处理取环己烷、水、聚乙二醇辛基苯基醚混合均匀,以一定比例的某两种混合烷基醇作助表面活性剂,配制微乳液。将一定量的钛酸四正丁酯缓慢滴入微乳液中,充分搅拌45h后,加入丙酮 水的混合液,静止片刻分离,取走上清液,再用丙酮反复洗涤沉淀物,抽滤得到无色的凝胶状物质,然后在70

7、下真空干燥12h ,得到水合TiO2,为浅黄色粉末前驱体,再将得到的前驱体置于马福炉中焙烧,得到晶型完整的锐钛矿型纳米TiO2粉末。纳米二氧化钛使用前用2mol/L 硝酸浸泡20min,然后用二次蒸馏水洗涤至中性,抽滤后于100烘干备用。1.3 水中镉离子的测定本实验采用双硫腙直接比色法6测定水中镉离子:在强碱性溶液中,水中的镉离子与双硫腙生成红色配合物,加入卤化剂聚乙二醇氧基苯基醚增色增溶,进行测定吸光度。此方法的精密度,准确度均好,可直接用于测定水中的镉离子。分别取镉标准使用液 2.5(g/mL) 0、1、2、3、4、5 mL ,0.6 mol/L 的NaOH 2mL,加入双硫腙使用液10

8、 mL ,盐酸羟胺0.5 mL ,聚乙二醇氧基苯基醚0.5mL,用水稀释至25mL于比色管中,在538 nm处,测定吸光度,以试剂空白为参比。 镉离子标准曲线数据表浓度c/(ug/mL)0.10.20.30.4吸光度A0.0570.0950.1120.159通过线形回归得到其方程为: A=0.3330 C +0.0251.4 吸附与洗脱实验在25 mL具塞比色管中加入一定量的镉离子,用稀盐酸和氨水调节pH值,用二次蒸馏水定容至25 mL,加入经过预处理的纳米二氧化钛25mg,超声振荡 10 min ,静置30 min后离心,取上层清液测其吸光度;沉积物用二次蒸馏水充分洗涤后,加入一定量稀硝酸,

9、超声振荡15 min ,静置30min后离心,取上层清液测其吸光度,得出镉离子浓度。二 实验过程2.1 pH值对吸附的影响pH值对金属离子在金属氧化物上的吸附起着重要作用7。实验考察了不同 pH值下镉离子在纳米二氧化钛上的吸附率,结果如图。可见,当pH10 时,镉离子在纳米二氧化钛上的吸附率均99 %。本实验采用pH=10。 2.2 振荡时间对吸附的影响在pH=10 ,纳米二氧化钛用量和镉离子浓度固定的条件下,测定了不同振荡时间下的吸附率,结果如图。从图中可以看出,当振荡吸附时间超过9 min后吸附率可达99 %以上。本实验采用9min振荡时间。2.3 温度对吸附效果的影响在最佳吸附时间条件下

10、9min，pH=10，纳米二氧化钛用量和镉离子浓度固定的条件下,选取溶液于恒温箱中分别设置20、30、40、50、60，测定结果如图。从图中可以看出,最佳吸附温度均为50。2.4 饱和吸附容量的测定采用以上适宜条件进行实验,求算出镉离子浓度,按下式计算得饱和吸附容量。通过计算可以得到纳米二氧化钛对镉离子的静态吸附容量为11.0 m/g。Q = (C0 C) V/m式中: Q 纳米二氧化钛的静态吸附容量;C0:吸附前镉离子的质量浓度, g/mL;C :吸附后镉离子的质量浓度, g/mL;V :体系的体积,mL;m :加入的纳米二氧化钛的质量,g;2.5二氧化钛的洗脱由2.1图可以看出,在pH值较

11、低时纳米二氧化钛对镉离子的吸附率很低,故可以用酸来回收吸附镉离子后的纳米二氧化钛。实验考察了不同浓度的硝酸、盐酸、硫酸以与它们的组合溶液的洗脱效果,结果表明硝酸的洗涤效果较好。对硝酸浓度进行考察结果如图。可见当用0.1 mol/L的硝酸洗脱时,洗脱率达95 %以上。三模拟实体水样中镉离子吸附的设想实际水样中 Na 、K 、Ca 、Mg 、Al 、Mn 、SO 、PO 等离子常大量存在。本实验的后期工作拟分别将不同浓度的各种阳离子和阴离子加入到体系中,模拟实体水样试验,按实验探索的适宜方法测定,考察共存离子对镉离子测定结果的影响。四 结论通过实验,确定了吸附的最佳条件,进一步研究了吸附镉离子后二

12、氧化钛的洗脱以与设想模拟实体水样中痕量镉离子的检测。样品体系在温度50度，pH=10,震荡时间9 min以上的条件下,纳米二氧化钛对镉离子的吸附率可达99 %。吸附在纳米二氧化钛上的镉离子可以用0.1 mol/L的硝酸进行洗脱,洗脱率在95 %以上。参 考 文 献1 马建权. 纳米二氧化钛光净化技术在医院含菌污水处理上的应用研究J. 2005 , (2) :12 - 14.2 吴旭. 纳米二氧化钛富集石墨炉原子吸收光谱法测定环境水样中痕量锑J. 分析科学, 2004 ,20 (4) :376.3 正华. 纳米二氧化钛对痕量铅的吸附性能研究J . 分析实验室,2006 ,25 (11) :63.

13、4 亮. 纳米二氧化钛分离?富集2 石墨原子吸收光谱法测定环境样品中痕量镉J. 分析化学研究简报,2006 ,34 (9) :223.5 浩阳,高恩君,闻 兰.纳米二氧化钛的制备与对金属离子吸附研究进展J.当代化工,2006 ,35 (4) :84.6 霸书红. 双硫腙直接比色法测定废水中的镉J . 化工, 1999 ,28 (3) :50.7 施踏青. 纳米二氧化钛材料对金属离子吸附行为的研究与其应用C.华中师大学硕士学位论文,2003:18.纳米氧化锌对废水中铜、镉离子吸附性能研究摘 要：研究了纳米氧化锌对废水中重金属混合液（Cu 和 Cd ）吸附行为。主要考查了吸附时间、温度、溶液的pH

14、 值对吸附效果的影响。结果表明：当吸附时间为15min、温度50、pH为6时，纳米氧化锌对水体中Cu 和Cd 吸附，达到了最佳吸附条件，对 Cu 、Cd 吸附率分别为98.3%和98.6%。关键词：纳米；纳米氧化锌；吸附；重金属一 主要实验仪器、试剂1.1 实验仪器 原子吸收分光光度计、空气浴振荡器、 数字式 pH计。1.2 主要试剂1.2.1 Cu 、Cd 标准储备液：称取1.0000g光谱纯金属铜于50ml烧杯中，加入硝酸溶液（1+1）20ml，温热。待完全溶解后，转至1000ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。称取2.3050g硫酸镉冷却，移入1000ml容量瓶中，用蒸馏去离子水稀释并定

15、容，配制成 1mg/ml 的标准Cd溶液，将配制好的溶液置于1000ml 的容量瓶中待用。1.2.2 待测的Cu 与Cd 混合溶液用500ml的量筒分别量取以上配制好的溶液各500ml，将其放入1000ml的容量瓶中，定容至刻度线，摇匀使其充分混合待用1。二 实验方法准确称量1g的纳米氧化锌粉末5份，将其分别转移到5个150ml的锥形瓶中，向其中加入50ml配制好的Cu 和Cd 的重金属混合液。将锥形瓶放置于空气浴振荡器中，分别振荡5min、10min、15min、20min、25min，振荡后静置5min。使用过滤装置将静置后的溶液过滤，取滤液10ml 并转移到50ml的容量瓶中，用蒸馏水定

16、容到50ml，待测。通过原子吸收分光光度计测量出吸光度并通过标准曲线的测定换算出吸附后溶液中重金属的浓度。通过计算得出最佳吸附时间后，在最佳吸附时间通过计算得出最佳温度后，在最佳温度下选取最佳pH值。吸附率计算公式：吸附率(A)=(CC)/ C 式中 C为吸附前的金属溶液浓度，C为吸附后的金属溶液浓度。三 结果与讨论3.1 吸附时间对吸附效果的影响维持溶液温度为25，pH为7，选取溶液于空气浴振荡器中分别振荡 5min、10min、15min、20min、25min，测定结果见表2、表3。表2 不同时间吸附前后溶液中Cu 浓度表3 不同时间吸附前后溶液中Cd 浓度根据吸附率计算公式相关浓度计算

17、吸附百分率，纳米氧化锌对铜和镉的吸附百分率与时间的关系如图1 所示：图1 吸附时间对 Cu 、Cd 吸附率的影响纳米氧化锌对金属铜的最佳吸附时间为15min，此时吸附百分率达到92.9%；对金属镉的最佳吸附时间为5min，此时吸附百分率达到95.0%。为了考察对于两种金属混合液的最佳吸附时间，达到一次性去出的目的，我们同时考虑两种单一金属吸附的最佳时间来确定混合溶液的最佳吸附点。可以看出，当吸附时间达到15min的时候，对于铜来说已经达到它的最佳吸附时间，而镉也已经达到第二最佳吸附时间。综上，纳米氧化锌对该混合种金属溶液的最佳吸附时间为15min。3.2 不同温度对吸附效果的影响在最佳吸附时间

18、条件下15min，pH为7，选取溶液于恒温箱中分别设置 20、30、40、50、60，测定结果见表 4、表 5。表4 不同温度吸附前后溶液中Cu浓度表5 不同温度吸附前后溶液中Cd 浓度根据吸附率计算公式与相关浓度计算吸附百分率，纳米氧化锌对铜和镉的吸附百分率与温度的关系如图2所示。由图2可见，在最佳吸附时间15min的条件下，纳米氧化锌对金属铜和镉的最佳吸附温度均为50，其吸附百分率分别达到 93.9%和95.9%。因此，纳米氧化锌该混合种金属溶液的最佳吸附温度为50。在最佳吸附时间以与最佳温度的条件下，纳米氧化锌对金属的吸附百分率均较在最佳吸附时间的单一条件下增大2。3.3 不同pH值对吸

19、附效果的影响在最佳吸附时间和温度条件下pH对吸附效果的影响见表6和表7。表6 不同 pH 吸附前后溶液中Cu 浓度表7 不同 pH 吸附前后溶液中Cd 浓度根据吸附率计算公式与相关浓度计算吸附百分率，纳米氧化锌对铜和镉吸附率与pH关系如图3所示。由图3可见，在最佳吸附时间15min和温度50的条件下，纳米氧化锌对金属铜和镉的最佳吸附pH为6，其吸附百分率分别达到 95.4%和98.0%。因此，纳米氧化锌对该混合种金属溶液的最佳吸附pH为6。当pH为6的时候，吸附率最大。而随着pH的增大，纳米氧化锌对金属的吸附率反而呈现下降趋势。原因是当pH6的时候，没有达到溶液所需的最佳酸碱性能，其酸碱活性不

20、能满足纳米氧化锌对重金属铜和镉的最佳吸附条件；当pH为6时，吸附达到平衡，此时吸附效果最佳，吸附率也因此达到最大值；而随着pH的增高，当pH7时，溶液逐渐呈碱性，并且碱性越来越强，此时溶液中的Cu和Cd与OH- 形成了氢氧化物沉淀（如 Cu(OH)2 ）使溶液中的金属离子浓度减少，从而能够被吸附的金属离子数减少，这样导致了吸附率的相对降低3。在最佳的吸附条件下，即吸附时间15min，温度50，pH为6时，纳米氧化锌对重金属混合液的吸附效果为Cu的吸附率为98.3%，Cd吸附率为 98.6%。四 结 论 实验采用原子吸收分光光度法并结合纳米技术测定纳米氧化锌对水中重金属的去除效果，与传统的去除方

21、法（沉淀法、电解法、离子交换法等）相比较，具有操作简单、选择性好、吸附效率高、分析速度快、经济、污染少，结果准确等特点。纳米氧化锌对重金属Cu、Cd具有较好的吸附效果。对 Cu 的最佳吸附条件为 t=15min，T=50，pH=6；对Cd 的最佳吸附条件为t=5min,T=50，pH=6。而二者混合溶液，当吸附时间、吸附温度、pH值等达到最佳条件时，吸附效果最好，两者的吸附百分率分别达到98.3%和98.6%。参考文献1 树强甲壳素去除水体中金属离子的性能研究J水利水电，2002（6）：29-302 学耀，进好氧颗粒污泥吸附重金属Cd（11）的研究J工业用水与废水，2007（1）：28-313

22、 酒金婷，春霞纳米氧化锌在水中的分散行为与其应用J印染，2002（1）：1-3纳米TiO2对痕量Pb()的吸附研究摘 要: 利用 TiO2 纳米颗粒的表面吸附活性,应用火焰原子吸收光谱检测方法,高效分离了水中痕量的Pb() 系统研究了纳米TiO2 的晶体结构、溶液的 pH 值、吸附时间、Pb()的起始质量浓度对 Pb()吸附率的影响,得到纳米 TiO2对 Pb()的最佳吸附条件为:pH =6.5,m(TiO )= 20 mg,(Pb() =18 mgL ,t = 90 min测定了纳米 TiO2 对 Pb()的吸附等温线,应用 Freundlich公式得到了吸附等温方程。关 键 词: 纳米 T

23、iO2 ;痕量 Pb();纳米吸附剂;吸附等温方程水体中的 Pb()污染主要来源于电镀、采矿等工业废水的排放。环境中特别是环境水样中的铅量,是环境监测控制的一个重要指标1。在各种环境污染处理技术中,吸附法是广泛应用的方法 常用的吸附剂有活性炭、活性硅藻土、纤维、天然蒙托土、煤渣以与混凝剂等2-5。纳米材料是一种有着巨大应用前景的吸附材料,纳米粒子表面存在羟基,能够和阳离子键合,从而对金属离子产生吸附作用。此外,纳米粒子具有大的比表面积,也是纳米粒子产生吸附作用的重要原因。纳米TiO2具有良好的吸附-脱附性能,应用纳米TiO2吸附水中金属离子已有文献报道6-9。本文将纳米 TiO2用于吸附分离水

24、中痕量 Pb(),系统研究了纳米TiO2的晶型结构、溶液的 pH值、静态吸附时间对 Pb()吸附率的影响,确定了最佳吸附条件,测定了Pb ()的吸附等温线,并得到了纳米 TiO2对 Pb()的吸附等温方程式。1 实 验1 .1 仪器与主要工作参数WYX- 401型火焰原子吸收分光光度计, Pb空心阴极灯。仪器工作条件:波长283.3 nm,光谱通带0.2 nm,灯电流10.0 mA。火焰类型:空气/ 乙炔焰,空气流量5.0 L/min ,乙炔流量1.0 L/min。1 .2 试剂与标准溶液取适量分析纯Pb(NO3)2 于称量瓶中,在105下烘干2 h,置于干燥器中冷却备用。准确称取1.5985

25、 g上述 Pb(NO3)2 于200 mL烧杯中,加入20 mL硝酸溶液,溶解后移入1 000 mL容量瓶中,用水准确稀释至刻度,摇匀 Pb()的质量浓度为1.00 g/L。1 .3 纳米TiO2的制备与预处理1 .3 .1 纳米TiO2的制备与晶体结构测定将 TBOT 溶于无水乙醇中形成均匀溶液,不断搅拌,加入适量水,可观察到TBOT迅速水解,得到白色TiO2沉淀。将沉淀离心、洗涤、干燥。干燥后的TiO2粉在箱式电阻炉中程序控制升温,升温速度为2.5 /min ,并在所控温度下保温3h,热处理温度分别为500,600 和 800。应用日本理学(Rigaku)D/ max - 2500PC 型

26、 X 射线衍射仪(Cu K源,管电压50 kV,管电流 100 mA,石墨单色器衍射束单色化)测定晶体结构。1 .3 .2 纳米TiO2的表面zeta电位的测定将上述 TiO 粉末干燥、研磨后,称取10mg置于30 mL浓度为0.1 mol/L NaCl 溶液中,分别用NaOH 和 HNO3 调节pH值为 111,超声混1h后,应用英国马尔文公司的激光粒度分析仪测定颗粒的表面 zeta 电位。1 .3 .3 纳米 TiO2 颗粒的表面预处理将制得的纳米颗粒浸泡于5.0 mol/L HNO3溶液中30min,然后用二次蒸馏水洗至中性,抽滤后于 100 下烘干备用。1 .4 Pb()吸附实验方法在

27、25mL具塞比色管中加入20g/mL 的Pb()溶液22.5 mL,调节pH值,定容至25mL加入20.0 mg纳米TiO2,振荡20 min,静置90min后离心分离,移取上层清液,用火焰原子吸收光谱法测定Pb()的浓度。2 结果与讨论2 .1 纳米 TiO2 晶体结构对吸附性能的影响在500,600 和800下热处理得到的3种TiO2晶体的 XRD 谱如图1所示。与锐钛矿相 TiO2标准 PDF 卡(PDF21 - 1272)和金红石相 TiO2标准DF卡(PDF21 - 1276)对照结果表明,500热处理的纳米TiO2 粉体的晶型为锐钛矿相,晶化程度较高;600 热处理后,开始出现金红

28、石(110)特征衍射峰;随着热处理温度升高到800,TiO2完全转变为金红石相。根据Scherrer公式： D= 0.89/(cos) (=0.154 nm,为半峰宽,为衍射角)计算3种TiO2 的晶粒大小,D 分别为 19 , 28和 45 nm。 将上述3 种不同晶体结构的纳米TiO2分别用于 Pb()( = 18 mgL )的吸附实验,根据：计算静态饱和吸附容量 Qs分别为:46.32 mg/g(500 ),20.6 mg/g (600),25.47 mg/g (800)。式中: V是达到吸附平衡时的溶液体积;m为吸附剂的质量;0为溶液的起始质量浓度(mg/L );为吸附平衡质量浓度(m

29、g/L )。纳米TiO2晶体结构对其吸附活性产生较大影响,锐钛矿TiO2的吸附活性明显高于金红石和混晶结构TiO2下面的吸附实验选用的都是500下热处理的锐钛矿相纳米TiO2颗粒。2 .2 pH值对纳米 TiO2 吸附活性的影响纳米TiO2颗粒表面存在大量OH 基,在酸性条件下,OH 发生质子化,使颗粒表面带正电荷;在碱性条件下,OH 离解生成O- ,使得颗粒表面带负电荷;因此,纳米TiO2的表面zeta电位将随着pH值的改变而发生变化。在0.1moL/L NaCl 溶液中,测定的纳米TiO2表面zeta电位随着 pH值的变化曲线如图2所示:当pH 5.6,纳米TiO2颗粒表面带负电荷,纳米

30、TiO2 的等电点pH值为5.6。当 pH 5.6,金属阳离子可能被纳米TiO2表面吸附。在纳米TiO2的吸附实验中,改变静态吸附实验体系的pH值在27围,测定纳米TiO2的静态吸附率如图3所示:当 pH值在14之间时,吸附率无明显变化;当pH 4,随着pH值升高吸附率逐渐增大,pH = 6.5,纳米TiO2 的吸附率等于100 %。本实验选择最佳吸附pH值为 6.5。2 .3 吸附动力学在 pH = 6.5,(Pb() = 18 mg/L ,加入20 mg纳米TiO2 ,超声20min后开始计时,测定吸附率随时间的变化。吸附时间t = 0 min,即纳米 TiO2与 Pb()超声振荡混匀后,

31、立即测定纳米TiO2的吸附率达到 91% ,说明吸附初期吸附速率较快,属于不可逆吸附过程。随着吸附时间的延长,由于纳米TiO2表面的活性吸附位减少,吸附增加缓慢 t = 60 min,吸附率达到97.0 % , t = 90min,吸附率达到100% 。实验选择吸附时间为 90 min。2 .4 吸附等温线与吸附等温方程改变 Pb()的起始质量浓度,其他实验条件不变(pH = 6.5, m(TiO2 ) = 20 mg, t = 90 min),测定Pb()起始质量浓度 o 对吸附率的影响曲线如图4所示。当o 20 mg/L ,纳米 TiO2对 Pb()的吸附率达到 100 % ,随着Pb()

32、质量浓度的增大,吸附率逐渐下降。对于稀溶液,表观吸附量与表面真实吸附量相等,可利用公式计算其吸附量 ns: ns =V(c0 - c)/m式中: V 是达到吸附平衡时的溶液体积; m 为吸附剂的质量;c0 为溶液的起始浓度(molL ); c为吸附平衡浓度(molL ) 计算得到的ns见表：据Freundlich 等温式，得：得 到 回 归 方 程: ln ns=- 5 .453 2 + 0 .321 6lnc,相关系数 R = 0.995 5。3 结 论1) 纳米 TiO2 颗粒对 Pb()具有较高的吸附活性,且锐钛矿型 TiO2 的吸附性能显著优于混合型和金红石型的TiO2。2) 纳米 T

33、iO2 对 Pb()的最佳吸附条件为:pH= 6.5, m(TiO2 ) = 20 mg,(Pb() = 18mg/L , t = 90 min;此时吸附率为 100 %3) 纳米 TiO 吸附量与溶液平衡浓度的关系符合 Freundlich 公式:ln ns = - 5.453 2 + 0.321 6lnc。参考文献:1 Duzgoren-Aydin N S . Sources and characteristics of leadpollution in the urban environment of GuangzhouJ . Scienceof the Total Environmen

34、t, 2007,385:182 - 195 .2 Filiz S B, Ince M, Yavuz E, et al . The synthesis of newpolymetric sorbent and its application in preconcentration ofcadmium and lead in water samplesJ . Talanta, 2007,72(3):962 - 967 .3 Wan Ngah W S, Hanafiah M A K M .Removal of heavy metalions from waste water by chemicall

35、y modified plant wastes asadsorbents: a reviewJ . Bioresource Technology, 2008,99(10):3935 - 3948 .4 Dias J M, Alvim-Ferraz M C M, Almeida M F, et al .Wastematerials for activated carbon preparation and its use inaqueous-phase treatment: a review J . Journal ofEnvironmental Management, 2007,85(4):83

36、3 - 846 .5 Argun M E, Dursun S . A new approach to modification ofnatural adsorbent for heavy metal adsorptionJ . BioresourceTechnology, 2008,99(7):2516 - 2527 .6 Tel H, Altas Y, Taner M S . Adsorption characteristics andseparation of Cr() and Cr() on hydrous titanium()oxideJ . Journal of Hazardous

37、Materials, 2004,112(3):225 - 231 .7 Liang P, Liu R . Speciation analysis of inorganic arsenic inwater samples by immobilized nanometer titanium dioxideseparation and graphite furnace atomic absorptionspectrometric determination J . Analytica Chimica Acta,2007,602(1):32 - 36 .8 Li W, Pan G, Zhang M Y

38、, et al . EXAFS studies onadsorption irreversibility of Zn () on TiO2 : temperaturedependenceJ . Journal of Colloid and Interface Science,2008,319(2):385 - 391 .9 正华,周方钦,黄荣辉,等 纳米二 氧化钛对痕量铅的吸附性能研究J 分析试验室,2006,25(11):63 66.学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的容和致的地方外，本论文不包含任

39、何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）： 年 月 日学位论文出版授权书本人与导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版章程、中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程(以下简称“章程”，见 )，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI中国知识资源总库，在中国博硕士学位论文评价数据库中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定

40、享受相关权益。论文密级：公开（_年_月至_年_月）(的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名：_ 导师签名：_年_月_日 _年_月_日独创声明本人重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名:二一年九月二十日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文

41、的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部容，允许他人依法合理使用。（论文在解密后遵守此规定）作者签名:二一年九月二十日致 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有

42、了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写与设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感。其次，我要感大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了

43、许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。致 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，

44、情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感我的导师达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够与时完成，这里一并表示真诚的感。29 / 30