基本信息
- 项目名称：
- 高岭土尾矿对亚甲基蓝的吸附行为的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 该项目以污水问题为主题，以亚甲基蓝模拟工业废水，用高岭土尾矿吸附有毒物质的研究。
- 详细介绍：
- 人类环保意识的增强和全球环保标准的提高，环境污染已成为全球关注的问题，而染料废水是目前难降解的工业废水之一，其色泽深，毒性大，严重危害生态环境。高岭土尾矿取材广泛，来源丰富，价格低廉，用其吸附染料废水有良好的效果。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 高岭土尾矿经处理后，具有良好的内部孔道结构，且孔道大小多在分子尺寸范围内，故呈现很好的选择吸附性能，将成为应用广泛的新型环保吸附剂原料。 通过用热处理和酸浸改性法制备高比表面改性高岭土材料，增大比表面积和增加表面修饰来提高吸附能力，并研究高岭土尾矿对亚甲基蓝溶液的吸附性行为，获得了高岭土尾矿处理亚甲基蓝的最佳工艺条件，结果用于实际废水的处理，效果良好。
科学性、先进性及独特之处
- 探讨用高岭土尾矿作为一种新型吸附材料直接用于工业废水和饮用水的深度处理的可行性，为高岭土应用于水质处理如处理饮用水、生活污水、自来水及处理河道等，提供一定的科学理论依据。 通过研究高岭土尾矿处理前后的吸附性能变化，揭示高岭土尾矿的微观结构和吸附性能关系；研究新型多功能高岭土尾矿在实际样品处理中的运用，为建立新的有机物的吸附提供理论依据和运用实例。
应用价值和现实意义
- 设计合成的新型多功能高岭土尾矿具有强的吸附能力，可用于工业废水的处理以及各种环境中有机污染的处理；这将实现高岭土尾矿吸附特性的充分应用，有利于变废为宝、以废治废，必将显现显著的社会效益和环境效益。
学术论文摘要
- 本文探索了高岭土尾矿对亚甲基蓝溶液的吸附性行为，测定了高岭土尾矿的粒度与用量、亚甲基蓝溶液的pH值与浓度、吸附时间及吸附温度等因素对亚甲基蓝吸附性能的影响。结果表明：在碱性条件下，高岭土尾矿对亚甲基蓝溶液有较好的吸附能力，亚甲基蓝浓度增加，高岭土尾矿对其脱色率减小，而随着高岭土尾矿用量的增加，则脱色率不断提高。高岭土尾矿对亚甲基蓝的等温吸附服从Freundlich方程式。高岭土尾矿对亚甲基蓝吸附的随时间的增加、温度的升高而增加。通过对这些参数的探索和测定，高岭土尾矿的吸附能力可以达到98%以上，高岭土尾矿能有效除去溶液中的亚甲基蓝。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 该项目是在化学与材料学院化学实验教学示范中心完成，实验数据可信，实验结果真实。
参考文献
- [1] Kannan N，Sundaram M M. Kinetics and mechanism of removal of methylene blue by adsorption on various carbons-a comparative study [J]. Dyes Pigments, 2001, 51(1): 25-40. [2] Isik M, Sponza D. A batch study for assessing the inhibition effect of direct yellow 12 in a mixed methonogenic culture [J]. Process Biochem, 2005, 40(3/4): 1053-1062. [3] 王银叶, 单杰, 张春青. X-分子筛－硅藻土复合吸附剂对废水中亚甲基蓝吸附性能的研究[J]. 工业水处理, 2009, 40(5):53-56. [4] 樊毓新, 周增炎. 染料废水的处理方法现状与发展前景[J]. 工程与技术, 2002, 9(14):22-25. [5] 于方群, 周健民, 王火焰, 等. 不同粘土矿物对磷污染水体的吸附净化性能比较[J]. 生态环境, 2008, 17(3): 914-917. [6] 任磊, 程实, 刘守清. 高岭土对罗丹明B的吸附及光-Fenton降解研究[J]. 苏州科技院学报, 2009, 22(3): 17-21. [7] 陈国华. 利用高岭土尾矿制备低温烧结微晶玻璃[J]. 矿产综合利用, 2005, 6(3):41-43. [8] 徐承焱, 孙体昌, 莫晓兰, 等. 我国黏土矿物尾矿的现状及利用途径[J]. 中国矿业, 2009, 18(6): 86-89. [9] 冯宝侠. 高岭土尾矿作为人工砂在混凝土空心砌块中的应用[J]. 新型建筑材料, 2008, (8): 36-37. [10] Lee E.Y.,ChoK.S.,RyuH.W. Microbial refinement of kaolin by iron reducing bacteria[J].Appl Clay Sci 2002, 22:47-53.
同类课题研究水平概述
- 高岭土是重要的非金属矿物材料，它不仅是建材、轻工业等传统产业的必要原料，更是现代化发展的基础材料，是21世纪绿色环保材料，被广泛应用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料、耐火材料、化工、医药、建材及国防等部门。但是随着矿产资源的不断开发利用，产生了大量的高岭土尾矿，尾矿的排放储存造成环境污染，消耗大量国土资源，同时也危及尾矿库安全。 目前，高岭土尾矿主要应用于制备微晶玻璃、玻璃陶瓷、混凝土空心砌块等方面，其它方面的应用很少。它的潜能并没有得到完全开发，因此对其的用途进行深入研究，对于实现可持续发展具有重要意义。 Kaolin is a relatively pure clay material, usually made up mainly of kaolinite (A12O3•2SiO2•2H2O) and related hydrous aluminum silicates.Kaolin is now the leading white pigment-in point of tonnage-consumed by North American industry.Kaolinite is an important mineral with numerous applications across many industry sectors. Its uses include the production of ceramics, cosmetics, paints, and paper, as well as being used as a sorbent for pollutants and a major part of many soils worldwide. (译文）高岭土是一个相对纯净的粘土材料，通常由高岭石为主（A12O3•2SiO2•2H2O）和相关含水的铝硅酸盐。目前，高岭土是由北美工业消费至吨位点的领先的白色颜料。高岭土是一种重要的矿产，它广泛应用于许多行业中。其用途包括生产陶瓷，化妆品，涂料，造纸，同时也被用作污染物的吸附剂，其中包括全球许多土壤的重要组成部分。
