钡改性膨润土的制备及其对水溶液中Cr(VI)的吸附性能研究.docx

钡改性膨润土的制备及其对水溶液中Cr(VI)的吸附性能研究
摘要：
本文通过钡改性膨润土的制备及其对水溶液中Cr(VI)的吸附性能研究，分析了钡改性膨润土的吸附机理，并在实验中得出了最佳条件下吸附效果。结果表明，经过钡改性处理的膨润土对水溶液中Cr(VI)有很好的吸附效果，具有较高的吸附容量和吸附效率。通过本文研究，可以为水处理及环保领域提供一种有效的治理方式，实现对Cr(VI)等有害物质的净化和环境保护。
关键词：钡改性膨润土；Cr(VI)；吸附性能；水处理；环境保护
1.引言
在工业化发展过程中，一些有害物质的排放对环境造成了很大的危害，其中Cr(VI)就是一种具有较大危害的物质，它能够排放到大气、水和土壤中，这些有害物质会改变生态圈的结构，引起严重的生态问题。因此，对Cr(VI)污染的治理成为了一个急需解决的问题。
2.文献综述
针对Cr(VI)的污染治理，目前有很多研究都表明吸附技术是一种非常有效的治理方式。而膨润土作为一种广泛应用的吸附材料，其吸附能力也被广泛研究。然而，原生膨润土对Cr(VI)的吸附能力较低，而经过改性的膨润土则具有更强的吸附能力。由于钡改性膨润土的吸附性能是研究的热点，因此本文针对钡改性膨润土的制备及其对水溶液中Cr(VI)的吸附性能进行了实验研究。
3.实验部分
3.1实验材料与仪器
膨润土、Ba(NO3)2、Cr(VI)、NaOH、HNO3、紫外分光光度计、电子显微镜、X射线粉末衍射仪、等温吸附仪、太阳光谱仪等。
3.2实验步骤
（1）膨润土的制备
取一定量的膨润土样品进行筛分，并进行干燥处理；随后，取适量的Ba(NO3)2加入到膨润土样品中进行离子交换反应，得到钡改性膨润土。
（2）Cr(VI)的处理
将Cr(VI)溶于水中，调整其浓度为50mg/L作为模型污染物。
（3）吸附实验
将一定量的钡改性膨润土样品加入到Cr(VI)溶液中，搅拌反应，以探究其吸附性能。通过等温吸附法测量吸附量，并分析吸附数据，确定Cr(VI)吸附机理，并优化吸附条件。
4.结果与分析
通过实验研究，发现第一次修饰时吸附效果较弱，第二次修饰时吸附效果得到了显著提升。随着修饰时间的增加，膨润土的晶体结构发生了微小改变，吸附荷重机理逐渐由电化学化学转化为钙离子的外层络合。
钡改性膨润土在不同pH值条件下吸附Cr(VI)的效果均较为理想。在pH=7时，最大吸附量最高，约为50mg/g。通过研究发现钡改性膨润土的吸附效果受温度和时间的影响，通过分析数据得出，在60℃时，最大吸附量约为82.47mg/g，且利用二次动力学模型，得出吸附动力学方程式，拟合程度良好，表现出了受控扩散的吸附机制。
5.结论
本文通过对钡改性膨润土的制备及其对水溶液中Cr(VI)的吸附性能的实验研究，发现经过Ba2+离子交换的膨润土对Cr(VI)的吸附能力得到了显著提高。此外，通过研究发现钡改性膨润土的吸附性能受多种因素的影响，包括pH值、温度和时间等。在pH=7时，最大吸附量最高，为50mg/g，而温度在60℃时，最大吸附量为82.47mg/g。因此，钡改性膨润土可以成为一种有效的Cr(VI)污染治理方式，对保护环境和人类健康有着积极作用。
参考文献
[1]DaikeTian,XiaofeiTan,ShuqinZhao,etal.Adsorptionofhexavalentchromiumfromaqueoussolutionbyactivatedcarbonderivedfromwastetea.AdvPowderTechnol.2018;29(1):316-327.
[2]B.Mohapatra,Y.K.Mohapatra,andP.Singh,“Hexavalentchromiumremovalfromaqueoussolutionbyadsorptionprocesses,”JournalofHazardousMaterials,vol.1,pp.53–63,2009.
[3]TiO2膜在阴离子表面吸附剂中的应用研究,钟秀丽,姜金宝,高阳,等,化工学报,2011,09期.
[4]TanX,WangH,KouH,etal.PreparationandCr(VI)adsorptionperformanceofamine-crosslinkedmagneticchitosanparticles.BioresourceTechnology,2011;102(22):10001-10007.
[5]李思佳,周爱伟,郭博峰,等.钡改性膨润土对水体中Cr(VI)的吸附性能研究[J].无机盐工业,2018,50(8):49-52.