F127+TMOS新型金属离子吸附剂硅胶湿凝胶制备研究(2)

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3 结果与讨论 17

3.1 硅胶湿凝胶的结构表征 17

3.2 pH值对吸附性能的影响 20

3.3 不同溶液的电导率对浓度标准工作曲线 21

3.3.1氯化钠溶液电导率对浓度标准曲线 21

3.3.2氯化钙溶液电导率对浓度标准工作曲线 22

3.3.3氯化铜溶液电导率对浓度标准工作曲线 23

3.3.4氯化铁溶液电导率对浓度标准工作曲线 24

3.4 不同老化时间制备硅胶湿凝胶对钠离子的吸附 25

3.4.1硅胶湿凝胶12h缩聚老化对钠离子吸附 25

3.4.2硅胶湿凝胶16h缩聚老化对钠离子吸附 28

3.4.3硅胶湿凝胶20h缩聚老化对钠离子吸附 31

3.4.4硅胶湿凝胶24h缩聚老化对钠离子吸附 34

3.4.5硅胶湿凝胶30h缩聚老化对钠离子吸附 37

3.4.6硅胶湿凝胶36h缩聚老化对钠离子吸附 40

3.4.7 小结与讨论 43

3.5 在最佳吸附条件下对离子的吸附 45

3.5.1使用未重蒸的硅胶湿凝胶24h老化时间对不同离子的吸附 45

3.5.2正硅酸甲酯重蒸与未重蒸对吸附容量的影响 48

3.5.3 小结与讨论 49

4 结论 50

致谢 51

参考文献 52

1 引言

1.1 课题背景与意义

作为人类生存中最不可缺少的资源之一，水资源具有重要的作用。随着我国在经济、科技、工业、社会等方面的不断发展进步，大量工业废水和生活污水在没有经过处理就直接被排放到自然环境中，导致了严重的水污染，由此所引发的环境问题亟待破解，引起了国内外众多专家学者和人民大众的关注。在所有水污染问题中，与金属离子相关的污染占据了其中的很大一部分，这些金属离子的污染主要来自于国民经济中具有广泛应用的电镀、采矿、冶金、化工、医药等重要工业行业。废水中所含的金属离子，有些很难进行降解致使其存在很多年，有些金属离子具有很强的生物毒性并伴随着食物链进入人体体内进行富集，危害人类健康。这其中不仅包括了常见的金属离子如钠、钙、铜、铝等低价离子，也包括了会对人体产生生物毒性的汞、铬、铅、镉等重金属离子。因此，治理金属离子污染的废水十分重要。

由于金属离子具有许多种类和复杂的形态特点，因此存在众多处理金属离子的方法。目前，化学法、物理化学法和生物法三大类方法在金属离子污水处理的技术应用上相对成熟。近些年来，利用生物材料在金属离子吸附方面的生物法应用研究十分火热，但其实仍然是以吸附机理，利用生物物质进行吸附处理。在物理化学法方面，根据原理分类主要包括了吸附法、膜分离法、离子交换法、电解法这几种类型，但目前研究废水处理较多的方法是吸附法。因此，吸附法处理废水的研究将更多应用于实际生产和运用中。

在使用吸附法进行金属离子吸附处理时，吸附剂起着关键作用，除了具有较好的吸附效果、较高的吸附选择性、原料易得，还要具有较好的稳定性、容易再生可循环利用等特点。目前常用的吸附剂包括几类：以高岭土和凹凸石等矿石为典型代表的矿物吸附剂、以活性炭和石墨分子筛为代表的碳类吸附剂、腐殖酸类吸附剂和高分子物质吸附剂等，其中矿物吸附剂中以凹凸石、高岭土等矿石中所含的硅酸盐为代表的硅基物质吸附剂因其价格便宜、原料易得而具有很好的研究价值。