论文摘要
工业的不断发展带来了日益严重的重金属水污染问题。含铜废水和含铀废水是较为常见的两种重金属废水,对人体与环境的危害较大。因此,迫切需要寻找有效的方法对水体中的Cu2+和UO22+进行去除。在处理含重金属废水的众多方法中,吸附法具有操作简单、取材广泛等优点而被广泛应用。吸附法的关键是吸附剂,常规的吸附剂存在难以回收或吸附效率低下等问题。因此,本文制备了两种吸附剂,分别用于对水体中Cu2+或UO22+的去除。具体内容如下:（1）以1,4,5,8-萘四甲酸二酐,4,4’-二氨基联苯胺-2,2’-二磺酸,4,4’-二氨基二苯醚和5-氨基-（2-对氨基苯）苯并咪唑为单体,合成了具有较好Cu2+吸附效果和易于回收的磺化聚酰亚胺（SPI）膜。最佳吸附条件为:pH值为4.7,吸附时间为2 h,料液初始浓度为40 mg L-1,吸附温度为25?C。在最佳吸附条件下,SPI膜对Cu2+的最大吸附量为23.46 mg g-1,去除率为58.65%。Langmuir等温吸附以及准二级动力学模型能够较好地描述SPI膜对Cu2+的吸附过程。当以H2SO4溶液作为洗脱液时,洗脱率可达90.0%,且吸附剂能够多次重复使用。（2）采用乙醛酸羧基化改性废弃蛋壳膜,制备了一种可吸附UO22+的羧基化蛋壳膜材料（ESM-COOH）。采用Boehm滴定法测定不同改性时间下ESM-COOH材料中羧基的含量。以吸附量为依据,获得最佳的蛋壳膜改性时间为15 h,记为ESM-COOH-15。最佳吸附条件为:料液比为0.1 g L-1,吸附时间为16 h,初始浓度为40 mg L-1,溶液的初始pH值为6.0,吸附温度为75?C。在最佳吸附条件下,ESM-COOH-15吸附材料对UO22+的最大吸附量为224.14 mg g-1。Langmuir等温吸附以及准二级动力学模型描述了该材料的吸附过程,且离子强度的增加能够在一定程度上促进ESM-COOH-15对UO22+的吸附。当用0.5mol L-11 HNO3溶液进行洗脱时,洗脱率可以达到99%,并且重复5次吸附-脱附过程吸附量基本恒定,说明ESM-COOH-15作为废水中的UO22+吸附剂具有良好的重复使用性能。
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摘要abstract1 绪论 1.1 重金属铜和铀 1.1.1 铜和铀的污染与危害 1.1.2 重金属废水的处理方法 1.2 重金属吸附剂 1.2.1 活性炭 1.2.2 壳聚糖 1.2.3 沸石 1.2.4 膨润土 1.2.5 工农业废弃物 1.2.6 其他生物吸附剂 1.3 磺化聚酰亚胺膜和蛋壳膜的研究现状 1.3.1 磺化聚酰亚胺膜 1.3.2 蛋壳膜 1.4 课题主要研究内容及创新点2+废水'> 1.4.1 磺化聚酰亚胺膜处理含Cu2+废水22+废水'> 1.4.2 羧基化蛋壳膜处理含UO22+废水 1.4.3 课题创新点2 实验方法 2.1 实验材料和试剂 2.2 实验仪器设备 2.3 表征方法 2.3.1 SEM-EDX 2.3.2 TGA-DTG 2.3.3 FT-IR 2.3.4 等电点分析 2.3.5 XPS 2.4 材料性能测试 2.4.1条件实验 2.4.2 吸附模型 2.4.3 离子强度与竞争吸附 2.4.4 脱附及循环实验3 磺化聚酰亚胺膜处理含铜废水的研究 3.1 引言 3.2 实验方法 3.2.1 SPI膜的制备 3.2.2 吸附实验 3.2.3 脱附及循环实验 3.3 结果与讨论 3.3.1 吸附前后SPI膜的形貌和元素分析 3.3.2 吸附前后SPI膜的FT-IR光谱 3.3.3 吸附前后SPI膜的热重分析 3.3.4 溶液初始pH值对吸附的影响 3.3.5 吸附等温线 3.3.6 吸附动力学 3.3.7 吸附热力学 3.3.8 洗脱及重复使用性研究 3.3.9 多种吸附材料的对比 3.4 本章小结4 羧基化蛋壳膜的制备及其对铀酰离子的吸附 4.1 引言 4.2 实验方法 4.2.1 羧基化蛋壳膜的制备 4.2.2 羧基含量的测定22+的吸附'> 4.2.3 ESM-COOH材料对UO22+的吸附 4.2.4 洗脱及重复实验 4.3 结果与讨论 4.3.1 羧基含量的测定22+的影响'> 4.3.2 不同羧基化时间对ESM-COOH吸附UO22+的影响22+的影响'> 4.3.3 料液比对ESM-COOH-15 吸附UO22+的影响22+的影响'> 4.3.4 吸附时间对ESM-COOH-15 吸附UO22+的影响22+的影响'> 4.3.5 溶液初始浓度对ESM-COOH-15 吸附UO22+的影响22+的影响'> 4.3.6 溶液初始pH值对ESM-COOH-15 吸附UO22+的影响22+效果的影响'> 4.3.7 吸附温度对ESM-COOH-15 吸附UO22+效果的影响22+的影响'> 4.3.8 离子强度对ESM-COOH-15 吸附UO22+的影响22+的影响'> 4.3.9 共存离子对ESM-COOH-15 吸附UO22+的影响 4.3.10 ESM-COOH-15 材料的脱附及循环使用性 4.3.11 各种吸附材料的对比 4.4 ESM-COOH-15 材料的表征及吸附机理分析 4.4.1 形貌和元素分析 4.4.2 热稳定性分析 4.4.3 FT-IR光谱分析 4.4.4 Zeta电位分析 4.4.5 XPS分析 4.4.6 吸附机理分析 4.5 本章小结结论与展望致谢参考文献攻读硕士学位期间的研究成果
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 轩森森
导师: 张亚萍
关键词: 磺化聚酰亚胺膜,羧基化蛋壳膜,吸附
来源: 西南科技大学
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 有机化工,环境科学与资源利用
单位: 西南科技大学
分类号: TQ424;X703
总页数: 69
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标签：磺化聚酰亚胺膜论文; 羧基化蛋壳膜论文; 吸附论文;
