本文将甘肃靖远地区的凹凸棒粘土分别做提纯和酸、热改性处理，然后用原矿、提纯矿、改性矿做恒温震荡吸附试验，来吸附水溶液中的Ni(Ⅱ)。实验条件为:1）定量:pH值为6;投加量为20g/l。变量:温度设置5个梯度(25、30、40、50、60℃);初始浓度设置6个梯度(20、40、60、100、150、200mg/l)。对实验数据进行动力学，等温吸附模型和热力学分析，讨论凹凸棒粘土吸附Ni(Ⅱ)的机理，研究提纯和酸、热改性处理对靖远地区凹凸棒石吸附性能的影响，以及吸附时间，吸附温度，初始浓度对凹凸棒粘土对Ni(Ⅱ)吸附性能的影响。
结论表明:1）吸附时间度凹凸棒粘土吸附Ni(Ⅱ)的影响显著，随着时间的增长，吸附量明显提高，尤其是改性矿和提纯矿;2）吸附温度对凹凸棒粘土吸附Ni(Ⅱ)的影响不明显，随着温度升高吸附量略有提高，且高初始浓度的吸附量较低初始浓度增加相对明显;3）Ni(Ⅱ)初始浓度对凹凸棒粘土吸附Ni(Ⅱ)有明显影响，随着Ni(Ⅱ)初始浓度的增加吸附量有明显的提高;4）对实验数据进行动力学模型拟合分析，凹凸棒粘土吸附Ni(Ⅱ)的过程符合准二级动力学模型，而不符合准一级动力学模型和颗粒内扩散模型。5)对实验数据进行等温吸附模型拟合，凹凸棒原矿吸、改性矿和提纯矿吸附Ni(Ⅱ)都符合Langmuir等温吸附模型，提纯矿也符合Freundlich等温吸附模型和D-R模型。表明凹凸棒粘土吸附Ni(Ⅱ)不只是简单的表面单层吸附，同时存在不均匀吸附和多层吸附，是化学吸附和物理吸附共同作用的过程;6）对实验数据进行热力学分析，吉布斯自由能为负，且随着吸附温度的升高越来越小，熵变和焓变为正，表明吸附过程是一个自发的、吸热的复杂过程;7）同一初始浓度，原矿在不同吸附时间下吸附率没有显著差异;纯化凹凸棒和改性凹凸棒随着吸附时间的增加，吸附率差异越显著。随着吸附时间的增加，不同预处理凹凸棒的吸附率总体呈增大趋势，三种凹凸棒的吸附率差异性显著。纯化凹凸棒的吸附率大于改性凹凸棒的吸附率，二者均显著高于原矿的吸附率。三种不同的凹凸棒吸附剂，随着初始浓度的不断增加，吸附率差异性显著，吸附率的值逐渐下降。对于不同的Ni(Ⅱ)初始浓度，不同凹凸棒对Ni(Ⅱ)的吸附平衡所需的时间随着Ni(Ⅱ)初始浓度的增大逐渐延长。

    关键词：
    凹凸棒 水体污染 重金属 吸附机理
    作者：
    王艺洁
    学位授予单位：
    兰州交通大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    环境工程
    导师姓名：
    任珺
    学位年度：
    2013
    语种：
    中文
    分类号：
    X52 X505
    在线出版日期：
    2013年12月31日