液相中cu,ni,pb及cd元素在合成沸石上的竞争吸附行为研究(附件)【字数：14024】
本实验用粉煤灰与KOH溶液经过反应合成Linde type F（K）沸石，并采用电子显微镜和傅里叶变换红外光谱用于晶体材料的表征。合成后经X射线衍射分析鉴定，并经过扫描之后，在一个四元溶液系统中研究Cu，Ni，Pb和Cd在该沸石上的竞争吸附效果。实验结果表明，在原始的粉煤灰颗粒的表面上形成了由四面体晶体组成的沸石相。经研究发现，金属的去除速率随着吸附溶液PH的增加而逐渐增加，直到达到渐进值。在吸附的早期阶段，金属的去除速率非常快，随着反应进行，速率逐渐降低。四种金属离子的总体吸附效率的顺序为 Pb > Cd > Cu > Ni。经过分析，该实验进程拟合度最高的为准二级动力学模型和内表面扩散模型，在0至40分钟之间发生的吸附过程主要是通过内表面扩散来控制的。关键词重金属；竞争吸附；沸石；粉煤灰
目录
第一章 绪论 1
1.1水资源现状 1
1.2重金属废水的来源 1
1.3常见重金属离子及其危害 2
1.4重金属废水的处理方法 4
1.4.1絮凝沉淀法 4
1.4.2 膜分离技术 5
1.4.3 生物法 5
1.4.4 有机材料法 5
1.4.5 吸附法 6
1.5沸石的结构及优点 6
1.6沸石材料在环境治理中的应用 7
1.7研究内容及目的 8
第二章 实验部分 10
2.1实验准备 10
2.1.1主要试剂 10
2.1.2 溶液的配置 10
2.1.3 沸石合成实验 10
2.1.4 合成沸石的表征 11
2.2沸石对重金属的吸附研究 11
2.2.1测定方法 11
2.2.2测定步骤 11
2.2.3空白实验 12
2.3计算公式 12
2.4影响因素测定过程 12
2.4.1初始PH值的影响 12
2.4.2吸附时间和温度的影响 12
第三章 实验结果与分析 13
3.1Linde F(k)沸石的表征 13
3.2初始PH值的影 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
响 15
3.3吸附反应时间和温度的影响 16
3.4动力学分析 17
3.4.1 Lagergren准一级动力学方程 17
3.4.2 Blanchard准二级动力学方程 17
3.4.3动力学模型拟合结果分析 18
3.5扩散动力学模型研究 19
3.5.1 内部扩散模型 19
3.5.2外部扩散模型 20
3.5.3扩散模型拟合结果分析 21
3.6吸附动力学模型小结 23
总结 25
致谢 26
参考文献 27
第一章 绪论
1.1水资源现状
水是自然界馈赠给人类的宝贵的自然财富，是人类生存和发展不可或缺的重要资源。生命起源于海洋，正是因为有了丰富的水资源，才能支持我们人类的生存和经济社会的发展。
但为了经济的快速发展，无论是资本主义还是社会主义国家都选择了以牺牲环境为代价的粗放式经济增长模式，环境污染成为了包括中国在内的众多发展中国家的主要问题，其中，水污染问题尤其突出。在一项对中国河流污染现状的调查统计报告中显示，中国众多江河湖海都遭受了不同程度的污染，其中，不少河流重金属含量严重超标，严重影响当地的供水及生态环境。因此，水污染对人类健康及环境造成的潜在影响使其成为污染防治的焦点，其中重金属污染问题尤为突出。
1.2重金属废水来源
重金属粗略来说是指密度大于4.5g/cm3的金属，常见的重金属包括金、银、铜、铁等，给我们的生活带来了极大的便利，在我们的生产生活中扮演者重要的角色，但因其在一定条件下具有严重的毒害性，比如在人体中的累积达到一定程度之后，便会造成慢性中毒，因此往往使人感到恐惧。严格来说，对于到底什么能被定义为重金属，尚无统一标准。
对于环境污染方面来说，重金属主要指的是汞(水银)、铅、镍、镉、铬和类金属砷等具有显著的生物毒性的、对环境和人体都能造成重大影响的重元素。重金属对人体的危害表现为其不仅不能在自然条件下被生物降解，相反，它还能在食物链的放大作用下被不断地富集起来，最后主要通过食物和接触等各种途径进入人体且不能排出。重金属能在人体环境内使蛋白质、酶等生物质产生变性作用，导致它们失去活性，也可能通过在人体内的某些器官中，通过长年累月的累积，造成慢性中毒。
重金属进入到水体进而产生污染的原因主要有两个方面：天然途径和人为途径。在自然界中，重金属普遍存在于大气、土壤和生物体中，这部分的重金属通过生物排泄或者雨水径流进入水体。但是通过这种途径进入到水体的重金属是不会造成严重污染的，因为水体本身是有自净能力的，能容纳和净化一定的污染，因此造成水体重金属污染的主要因素还是人为的。人为因素主要由工业废水、废气，农业中农药以及灌溉和生活中的重金属制品的随意抛弃所致。与其他有机和无机污染物相比，在工业生产中由金属电镀设施以及在油漆，颜料，弹药，陶瓷和玻璃等材料的生产期间产生的重金属废水的处理尤为重要，因其容易在食物链中富集和扩大，并且毒性较大，具有环境累积效应。
1.3常见重金属离子及其危害
常见的重金属，例如本篇论文研究对象：铜、镍、铅、镉等污染物，此外还有铬、汞、砷等。下面简述一下各种常见重金属的危害。
铜：铜是我们生活中非常常见的一种金属，它被广泛地应用在很多我们日常生产和生活当中。例如家里的一些常见电器等物品很多都是由铜制成的。这样，我们在生活当中就经常有意无意的接触到铜。同时，铜是我们人体必需的一种微量元素，但摄入过多又会引起中毒。铜如果过量摄入人体后，会对我们的身体健康产生比较大的危害，比如说可能会诱导一些比较严重的疾病发生，金属铜带来的危害主要是由于重金属离子铜带来的。当人的身体当中一旦残存了大量的重金属，就极易对身体内的各个器官和系统造成负担，特别是肝、胆和全身的循环系统，一旦出现问题，就会导致人体的新陈代谢出现紊乱，会导致肝硬化，肝腹水等疾病的发生，甚至更为严重的疾病。
目录
第一章 绪论 1
1.1水资源现状 1
1.2重金属废水的来源 1
1.3常见重金属离子及其危害 2
1.4重金属废水的处理方法 4
1.4.1絮凝沉淀法 4
1.4.2 膜分离技术 5
1.4.3 生物法 5
1.4.4 有机材料法 5
1.4.5 吸附法 6
1.5沸石的结构及优点 6
1.6沸石材料在环境治理中的应用 7
1.7研究内容及目的 8
第二章 实验部分 10
2.1实验准备 10
2.1.1主要试剂 10
2.1.2 溶液的配置 10
2.1.3 沸石合成实验 10
2.1.4 合成沸石的表征 11
2.2沸石对重金属的吸附研究 11
2.2.1测定方法 11
2.2.2测定步骤 11
2.2.3空白实验 12
2.3计算公式 12
2.4影响因素测定过程 12
2.4.1初始PH值的影响 12
2.4.2吸附时间和温度的影响 12
第三章 实验结果与分析 13
3.1Linde F(k)沸石的表征 13
3.2初始PH值的影 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
响 15
3.3吸附反应时间和温度的影响 16
3.4动力学分析 17
3.4.1 Lagergren准一级动力学方程 17
3.4.2 Blanchard准二级动力学方程 17
3.4.3动力学模型拟合结果分析 18
3.5扩散动力学模型研究 19
3.5.1 内部扩散模型 19
3.5.2外部扩散模型 20
3.5.3扩散模型拟合结果分析 21
3.6吸附动力学模型小结 23
总结 25
致谢 26
参考文献 27
第一章 绪论
1.1水资源现状
水是自然界馈赠给人类的宝贵的自然财富，是人类生存和发展不可或缺的重要资源。生命起源于海洋，正是因为有了丰富的水资源，才能支持我们人类的生存和经济社会的发展。
但为了经济的快速发展，无论是资本主义还是社会主义国家都选择了以牺牲环境为代价的粗放式经济增长模式，环境污染成为了包括中国在内的众多发展中国家的主要问题，其中，水污染问题尤其突出。在一项对中国河流污染现状的调查统计报告中显示，中国众多江河湖海都遭受了不同程度的污染，其中，不少河流重金属含量严重超标，严重影响当地的供水及生态环境。因此，水污染对人类健康及环境造成的潜在影响使其成为污染防治的焦点，其中重金属污染问题尤为突出。
1.2重金属废水来源
重金属粗略来说是指密度大于4.5g/cm3的金属，常见的重金属包括金、银、铜、铁等，给我们的生活带来了极大的便利，在我们的生产生活中扮演者重要的角色，但因其在一定条件下具有严重的毒害性，比如在人体中的累积达到一定程度之后，便会造成慢性中毒，因此往往使人感到恐惧。严格来说，对于到底什么能被定义为重金属，尚无统一标准。
对于环境污染方面来说，重金属主要指的是汞(水银)、铅、镍、镉、铬和类金属砷等具有显著的生物毒性的、对环境和人体都能造成重大影响的重元素。重金属对人体的危害表现为其不仅不能在自然条件下被生物降解，相反，它还能在食物链的放大作用下被不断地富集起来，最后主要通过食物和接触等各种途径进入人体且不能排出。重金属能在人体环境内使蛋白质、酶等生物质产生变性作用，导致它们失去活性，也可能通过在人体内的某些器官中，通过长年累月的累积，造成慢性中毒。
重金属进入到水体进而产生污染的原因主要有两个方面：天然途径和人为途径。在自然界中，重金属普遍存在于大气、土壤和生物体中，这部分的重金属通过生物排泄或者雨水径流进入水体。但是通过这种途径进入到水体的重金属是不会造成严重污染的，因为水体本身是有自净能力的，能容纳和净化一定的污染，因此造成水体重金属污染的主要因素还是人为的。人为因素主要由工业废水、废气，农业中农药以及灌溉和生活中的重金属制品的随意抛弃所致。与其他有机和无机污染物相比，在工业生产中由金属电镀设施以及在油漆，颜料，弹药，陶瓷和玻璃等材料的生产期间产生的重金属废水的处理尤为重要，因其容易在食物链中富集和扩大，并且毒性较大，具有环境累积效应。
1.3常见重金属离子及其危害
常见的重金属，例如本篇论文研究对象：铜、镍、铅、镉等污染物，此外还有铬、汞、砷等。下面简述一下各种常见重金属的危害。
铜：铜是我们生活中非常常见的一种金属，它被广泛地应用在很多我们日常生产和生活当中。例如家里的一些常见电器等物品很多都是由铜制成的。这样，我们在生活当中就经常有意无意的接触到铜。同时，铜是我们人体必需的一种微量元素，但摄入过多又会引起中毒。铜如果过量摄入人体后，会对我们的身体健康产生比较大的危害，比如说可能会诱导一些比较严重的疾病发生，金属铜带来的危害主要是由于重金属离子铜带来的。当人的身体当中一旦残存了大量的重金属，就极易对身体内的各个器官和系统造成负担，特别是肝、胆和全身的循环系统，一旦出现问题，就会导致人体的新陈代谢出现紊乱，会导致肝硬化，肝腹水等疾病的发生，甚至更为严重的疾病。
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