一、壳聚糖对水中重金属离子的吸附特性(论文文献综述)
刘玮罡[1](2021)在《几种藻类及其改性生物炭材料对水中Pb2+、Zn2+的吸附特性研究》文中认为水体重金属污染和富营养化是当下两个备受关注的水污染问题,重金属污染和藻类过度繁殖均会对水生态环境造成严重影响。微藻生物炭型吸附剂材料及其改性研究已成为近来国内外重金属污染处理的热点。本文以新月藻(Closterium sp.)、集胞藻(Synechocystis sp.)和二形栅藻(Scenedesmus dimorphus)为对象,研究了三种藻种对Pb2+、Zn2+的吸附特性及其生理特征,筛选了一种对Pb2+、Zn2+吸附能力最优的藻种,并制备成微藻生物炭。通过对微藻生物炭进行改性,进一步强化吸附性能,以高效稳定地去除废水中的Pb2+、Zn2+污染。研究为藻类的回收处理,并实现废水处理与资源化利用提供了一种新思路。研究主要结果如下:1.实验证明了藻类在吸附重金属离子的过程中体内的谷胱甘肽和蛋白质的含量会发生变化,藻细胞体内的蛋白质、谷胱甘肽的含量与其对.Pb2+、Zn2+的去除能力与呈正相关。藻细胞在Pb2+、Zn2+的胁迫下会发生应激性,当应激性发生时藻细胞会在细胞内大量合成谷胱甘肽和蛋白质从而快速吸收Pb2+、Zn2+。经研究发现新月藻的应激性最为明显,对Pb2+、Zn2+的耐受性优于集胞藻和二形栅藻,且具有更多的官能团,因此新月藻是制备微藻生物炭的良好原料。2.本研究得到了三种微藻生物炭材料,分别是以新月藻藻粉在500℃下缺氧热解所得到的微藻生物炭BC;经壳聚糖改性后的新月藻藻粉在500℃下缺氧热解所得到的改性微藻生物炭材料CTS-BC;利用壳聚糖直接对BC进行改性所得到的壳聚糖-微藻生物炭复合材料BC-CTS。研究发现:三种生物炭材料对Pb2+、Zn2+的吸附均是以化学吸附为主导的吸附过程,改性后的微藻生物炭表面结构发生了明显的改变,孔径明显增大。同时,经过红外光谱分析,三种生物炭材料表面所含官能团有所不同,这说明了壳聚糖可以增加生物炭材料的表面官能团种类。3.通过对BC、CTS-BC、BC-CTS在不同初始浓度、反应温度及pH环境下对Pb2+、Zn2+的吸附状况研究,发现BC对Pb2+、Zn2+有良好的吸附能力。在Pb2+浓度为20.0 mg·L-1、添加量固液比为0.1g:50ml时,BC对Pb2+的最大吸附量虽然在中性条件(pH=7)下可以达到9.11mg·g-1,但在酸性(pH=3-5)或碱性条件(pH=7-9)下,BC对Pb2+的吸附能力受到明显减弱,平衡吸附量分别仅有1.5mg·g-1和6.20mg·g-1。而利用壳聚糖对藻粉进行改性后,所得到的CTS-BC在酸性条件下对Pb2+的平衡吸附量达到9.41mg·g-1,吸附率达到96%,泛用性优于其他两种生物炭材料。而利用壳聚糖直接对BC进行改性得到的复合材料BC-CTS则在碱性条件(pH=9)对Pb2+的平衡吸附量达到了 9.94mg·g-1,吸附率超过99%。同时,BC对Zn2+展现出了优秀的去除能力,在中性条件下吸附量可达到15.231mg·g-1,但在酸性条件(pH=3)下对Zn2+的平衡吸附量仅有2.63mg·g-1,远低于CTS-BC在酸性条件下对Zn2+的平衡吸附量7.575mg·g-1。综上所述,CTS-BC对Pb2+的吸附效果优于其对Zn2+的吸附效果,更适用于在酸性条件下使用;而BC-CTS更适合在碱性条件下使用。此外,研究还发现,CTS-BC和BC-CTS对Pb2+具有良好的再生吸附性能,三次吸附解吸后仍能达到50%以上的吸附率。由此可见,在不同条件下的重金属污染环境中,可以通过在微藻生物碳制备过程中在不同阶段来添加壳聚糖进行改性,强化BC在不同酸碱条件下对Pb2+、Zn2+的吸附能力,获得适用于不同环境下的吸附剂材料。本研究的开展为藻类生物质的资源化利用提供了一种新的借鉴模式。
李博[2](2021)在《离子液体溶解纤维素的功能化及吸附性能研究》文中研究说明随着现代工业经济的快速发展,伴随而来的生活、工业废水的大量排放,造成了我国严重的土壤和水污染。土壤和水污染不利于林木等植物的生长发育,并会通过食物链循环进入动物和人体内,对整个生态系统造成极大危害。纤维素作为绿色环保材料具有来源广泛,良好的生物相容性、可再生性及环境友好性,越来越受到科研工作者们的重视。本论文主要以纤维素为基材,通过化学改性引入特定的功能基团,制备出一系列功能性纤维素基材料,并将其用于废水处理和重金属污染土壤修复领域,为实现纤维素的高效利用提供参考。论文主要研究结果如下:(1)羧基改性纤维素的制备及性能研究。以微晶纤维素为原料,二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)为改性剂,以N-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺作为交联剂,制备羧基改性纤维素吸附剂(DTMC),用于去除水溶液中的Hg(Ⅱ)离子。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明DTMC存在-COOH和-NHCO-基团。X射线衍射(XRD)证实了纤维素羟基之间氢键的断裂。电子扫描电镜(SEM)图片显示了 DTMC粗糙的表面,说明DTPA经化学接枝交联到纤维素的表面上。Langmuir等温吸附模型可以更好的描述DTMC对Hg(Ⅱ)的吸附,最大吸附容量为476.19 mg/g。DTMC对Hg(Ⅱ)的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,主要受化学吸附控制。吸附热力学分析表明该吸附是自发、吸热的过程。该吸附剂再生性能好,当该吸附剂重复使用七次时,其吸附能力仍然能维持初次吸附容量的一半以上。(2)离子液体中再生多孔纤维素微球的制备及性能研究。以微晶纤维素为原料,采用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)离子液体为溶剂对纤维素溶解,然后将纤维素溶液进行酸性沉淀制备多孔纤维素微球。多孔纤维素微球用戊二酸酐作为交联剂,与氨基胍盐酸盐进行表面接枝,成功制备了直径大小为2-3 mm的改性多孔纤维素微球(MCBs)。纤维素在离子液体中溶解,加入戊二酸酐进行均相反应,对溶液进行沉淀析出,然后接枝氨基胍盐酸盐,制备大小约为150 um改性纤维素粉末(MCPs)。通过探究在不同因素下,MCBs和MCPs对Hg(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)离子的吸附性能可知,MCBs和MCPs对Hg(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)离子的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。MCBs对Hg(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)离子的最大吸附容量分别为581.4和94.88 mg/g,MCPs对Hg(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)离子的最大吸附容量分别为625和98.52 mg/g。吸附剂再生实验表明,十次循环使用后,MCBs保持了对Hg(Ⅱ)初次吸附容量的79.4%和对Cu(Ⅱ)初次吸附容量的70.5%;MCPs保持了对Hg(Ⅱ)初次吸附容量的78.7%,对Cu(Ⅱ)初次吸附容量的67.5%,这两种吸附剂均具有良好的吸附性能和可回收性。(3)离子液体中再生多孔磁性纤维素微球的制备及性能研究。以纤维素和四氧化三铁为原料,通过离子液体([BMIM]Cl)生成纤维素/四氧化三铁微球,并用戊二酸酐进行改性得到多孔磁性纤维素微球(MCFBs)。FTIR结构分析表明羧基已成功引入MCFBs中;XRD证实了 Fe3O4很好地嵌入了纤维素基质中;MCFBs的饱和磁化强度为9.34 emu/g,通过施加外部磁场可以成功地将MCFBs从水溶液中分离出来。热重曲线(TGA)表明MCFBs比纤维素更好的热稳定性。SEM和TEM图像证实了 MCFBs的球形结构和多孔特征。MCFBs对染料MB和RhB的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程主要为化学吸附。MCFBs对染料MB和RhB的等温吸附符合Langmuir等温线模型,对MB和RhB最大的吸附容量分别为1186.8和151.8 mg/g。再生实验表明,在五个反应循环后,MCFBs对MB和RhB的吸附容量保留了 MB和RhB原始吸附容量的88.4%和81.6%。(4)新型多孔纤维素/壳聚糖复合微球的制备及性能研究。通过使用NaBH4作为还原剂和PEG-2000作为分散剂,将纳米零价铁成功地固定在大小约为2.5 mm的多孔纤维素/壳聚糖中,制备负载纳米零价铁的多孔纤维素/壳聚糖复合微球(nZVI/PCSs)。FTIR光谱表明nZVI/PCSs中氨基和Fe-O基团的存在;XRD证实了 Fe(0)参与了 Cd(Ⅱ)离子的吸附;SEM图像表明nZVI/PCSs的多孔结构,nZVI颗粒均匀分布在PCSs的表面和孔内,nZVI/PCSs与Cd(Ⅱ)反应主要是nZVI与Cd(Ⅱ)离子的反应;X射线光电子能谱分析(XPS)进一步揭示nZVI/PCSs与Cd(Ⅱ)反应是通过Cd(Ⅱ)与nZVI之间的配位反应,-NH2与Cd(Ⅱ)离子的螯合作用等实现的。通过水体实验和土壤实验,探究了 nZVI/PCSs对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附性能和Cd(Ⅱ)污染土壤固化稳定化效果。在水溶液中,nZVI/PCSs对Cd(Ⅱ)离子的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,最大的吸附容量为110.38 mg/g。在土壤实验中,nZVI/PCSs可以有效的提高不稳定的Cd(离子交换态)向较稳定的Cd(有机物结合态)的转化效率,将Cd固定在受污染的土壤中。
陈元[3](2021)在《以粉煤灰、炉渣和污泥为基陶粒制备及其对含铅废水的吸附性能》文中认为随着城市工业化的发展,重金属污染和固体废物处置问题逐渐显着。本文以粉煤灰、炉渣和脱水污泥为原料制备陶粒吸附剂。通过正交实验、单因素实验、解吸再生实验和实际废水吸附实验,阐明陶粒的较佳制备条件及其对含铅废水的吸附特性、陶粒再生特性。通过吸附动力学、吸附等温模型和吸附热力学模型的拟合以及表征分析,探究陶粒对含铅废水的吸附机理。为电厂废物和污泥的资源化利用与含铅废水的处理提供理论和数据基础。陶粒较佳制备条件为:原料配比(粉煤灰:炉渣:污泥)、焙烧温度、焙烧时间和预热温度分别为60%:35%:5%、1075℃、15 min和300℃。较佳条件下制备的陶粒满足《水处理用人工陶粒滤料》(CJ/T 229-2008)和《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)的要求,以大孔和中孔为主,主要含有羟基、羰基和Si-O等官能团,主要矿物成分为石英、莫来石、钙长石和赤铁矿。陶粒处理含铅废水的较佳吸附条件为:陶粒粒径、p H值、吸附时间和吸附温度分别为4 mm、4.5~5.0、360 min和25℃。陶粒再生所用较佳解吸剂为0.5 mol/L的HCl溶液,较佳解吸时间和次数分别为120 min和5次,解吸5次后的陶粒对Pb2+的去除率为92.67%。当处理Pb2+初始浓度为3.74 mg/L的某铅蓄电池厂经化学沉淀后的废水时,陶粒投加量为20 g/L条件下,处理后废水中Pb2+浓度为0.24 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)第一类污染物对Pb2+的最大允许排放浓度限值(1.0 mg/L)的要求。陶粒与Pb2+发生化学吸附,为自发进行的放热反应。此吸附过程更好地遵循准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型。陶粒上的CH2、Si-O和O-H官能团在吸附Pb2+的过程中起主要作用。陶粒吸附Pb2+后,出现了新的物相Pb2Cl3OH和PbO。
蒋亚梅[4](2021)在《杨梅单宁泡沫负载锆材料对氟和铅的吸附及其在茶园土壤中应用初探》文中指出茶叶中富含儿茶素等黄酮类物质,具有降低心血管疾病和防癌降脂的作用,饮茶有利于人体健康,被誉为21世纪的绿色饮品。然而茶树是一种聚氟植物,近年来,经饮茶摄入过量氟引起的人体健康问题受到极大关注,特别是长期习惯饮用砖茶的四川、新疆、西藏、内蒙古等少数民族地区相继发现了“饮茶型氟中毒”地方病。同时资料显示我国茶园土壤平均pH值为4.73,茶园土壤酸化严重。酸性环境条件下茶园土壤中重金属离子迁移性、可生物利用性增加,这增加了重金属进入茶叶的可能性。雅安是四川茶叶的主产区,其土壤中铅含量约40.00mg/kg,通过检测发现茶叶中铅含量可达5.705 mg/kg,超出了《无公害食品-茶叶》(NY 5244-2004)中规定的限量标准(5 mg/kg)。因此,本论文以天然产物杨梅单宁为原料,将单宁固化成单宁泡沫,利用单宁与金属的反应性、锆与氟的亲和性,制备同时吸附氟和重金属离子的功能材料,考察材料对氟和铅的吸附性能。并将其施入茶园土壤,通过模拟实验探索其对茶园土壤中氟和铅形态变化影响,为有效阻控茶园土壤中氟和铅向茶树迁移,实现茶园土壤中氟与铅的同时阻控提供理论依据,并为水、土中氟、重金属复合污染的治理提供新的思路。研究内容及结果如下:(1)利用杨梅单宁邻位酚羟基与金属的反应性、锆离子与氟的亲和性,经原位固化、螯合,制备了杨梅单宁泡沫负载锆材料(TF-Zr),利用SEM-Mapping、EDS、FTIR、XPS、XRD、BET等表征了该材料的物理化学特性。结果表明,TF-Zr材料保持了杨梅单宁泡沫(TF)的多孔结构和大量酚羟基,Zr4+与单宁邻酚羟基形成稳定的五元环,无ZrO2晶相结构出现,这些有利于TF-Zr在较宽pH条件下对氟和铅的吸附。(2)通过静态吸附和动态吸附实验,研究了TF-Zr对水中氟和铅的吸附,探究了pH值、吸附材料用量、温度、时间等因素对吸附性能的影响。结果表明,pH较宽范围内(3~8之间)TF-Zr对水溶液中F-都表现出较好的吸附效果,对F-的吸附适用于Langmuir吸附和拟二级动力学吸附模型,该吸附是由化学吸附控制的单分子层吸附;TF-Zr对Pb2+的吸附结果显示,其最佳pH值为4.5~5.5,对Pb2+的吸附过程同样适用于Langmuir吸附和拟二级动力学吸附模型,其吸附同样是单分子层化学吸附为主;TF-Zr对双组份F-和Pb2+的同时吸附,与单组份F-、Pb2+的吸附情况相似,其吸附容量分别为4.89mg/g、3.61mg/g,最佳的吸附pH值为4.5~5.5。吸附后SEM-Mapping、EDS、XPS表征证明,在酸性环境中(pH≥3)条件下,TF-Zr保持了杨梅单宁泡沫的多孔结构,TF-Zr能实现对F-和Pb2+的同时吸附。该材料有望用于酸性茶园土壤中实现氟和铅的阻控。(3)采集雅安茶园土壤,向土壤中外加铅源(1250 mg/kg),得到试验土壤。将材料施入试验土壤,模拟雅安土壤湿润环境,考察TF-Zr对茶园土壤中各种形态铅和氟的影响。结果表明:经60天试验,TF-Zr添加量为0.8g/100g土的土壤pH有所上升,其余土壤随着材料添加量的增加,土壤pH略微下降,这基于杨梅单宁中H+的存在;随着TF-Zr材料添加量的增加,土壤中氟的各种形态如水溶态、离子交换态、有机束缚态都呈下降趋势,其中水溶态氟含量从对照的2.04 mg/kg下降到0.284mg/kg,铁锰氧化态变化不大,残渣态氟有所增加。土壤中铅的不同形态中,可交换态从对照的400mg/kg下降到了240mg/kg,铁锰氧化态和有机结合态含量呈现下降趋势,碳酸盐结合态和残渣态呈现增加趋势。结果表明TF-Zr对土壤中水溶态F-、可交换态Pb2+有固定效应,可以将该材料用于酸性茶园土壤中氟和铅的阻控。
王巧芝[5](2020)在《体相微纳米气泡的产生、性能及其模板化作用的研究》文中研究指明近年来,微气泡和纳米气泡因其独特的理化性质引起了研究者的关注。与常规气泡相比,微纳米气泡具有比表面积大,体相滞留时间长、传质效率高以及易生成自由基等特性,在废水处理、生物医药、农业等多种领域展现出广阔的应用前景,其中作为绿色化模板在制备功能性多孔材料方面的优势和潜力引起了极大关注。快速发展的应用对推进微纳米气泡的基础研究提出了紧迫的需求。实现微纳米气泡的可控生成是研究其理化性质和潜在应用的基础。目前已发展了多种微纳米气泡的生成方法,包括电解水、超声、气-液混合等,这些方法各有利弊,由于形成条件各异,影响因素众多,给深入研究微纳米气泡的物理化学性质带来了困难。随着相关研究的开展,微纳米气泡的独特性能和应用潜力逐渐被揭示,但其生成和稳定机理尚存争议,一些令人费解的现象仍无法给出合理且令人信服的机制解释,因此探索更为简便、可行的微纳米气泡产生方法,探究其物理化学性能和稳定机理,以指导拓展其在新型功能性材料制备方面的应用,既有重要的理论意义,也有深远的应用价值。因此,本论文探索了几种微纳米气泡的产生方法,分别基于压力调制、水力空化、超声空化等原理,生成了以氧气、氮气、二氧化碳或空气为气核的体相微纳米气泡,深入探讨了无膜纳米气泡及蛋白质大分子包膜微气泡生成、稳定机制和影响因素;在此基础上,分别制备明胶、壳聚糖等生物大分子包膜微气泡,并以之为模板制备具有连通孔结构的生物基气凝胶,其中明胶体系采用了与阴离子表面活性剂SDS复合的策略来稳定微气泡,而壳聚糖体系则采用了预交联策略将微气泡固定在凝胶网络中,充分保障微气泡模板与凝胶化过程的良好结合。基于微纳米气泡模板制备的多孔明胶基和壳聚糖基气凝胶在选择性油水分离和多类型污染物处理方面展现出十分优异的性能,证实了微纳米气泡模板在制备功能性多孔材料方面的优势,也为高效治理水污染问题提供了新材料。本论文的主要研究内容及创新结果分为以下几部分:(1)采用自行设计的装置,探索了通过周期性压力变化产生包封不同气体的无膜纳米气泡的方法。证实了纳米气泡的生成和存在,并考察了气体类型和操作条件对纳米气泡的生成尺寸和稳定性的影响。产生的氧气、氮气和二氧化碳纳米气泡均具有很好的稳定性,其中二氧化碳纳米气泡稳定性稍差,但仍能稳定存在24h以上。探讨了所产生无膜纳米气泡的稳定机制,发现纳米气泡的界面电性对其稳定性具有重要贡献。本部分在常温常压下产生无膜纳米气泡的研究,丰富了体相纳米气泡的生成方法,为进一步研究体相纳米气泡的性能和应用提供了理论基础。(2)基于水力空化原理,采用挡板式高强度搅拌(BHIA)池,以低浓度牛血清白蛋白为气泡稳定剂,分别以氧气、氮气、二氧化碳为气核,产生了包膜微气泡。系统地考察了操作参数、气体性质等对产生微气泡的影响,探讨了微气泡的稳定机制。牛血清白蛋白吸附在气-液界面形成了厚的界面膜,因此形成的所有类型微气泡均呈现出一定的稳定性,为拓展包膜微气泡在各领域的应用提供了基础。同时,重点关注了微气泡的引入对蛋白质分子行为的影响,发现蛋白质分子的构象和排布行为受到界面诱导,改变了蛋白质分子的聚集行为。另外,还研究了金属离子对蛋白质包膜微气泡稳定性的影响,发现蛋白质包膜微气泡与不同金属离子间的相互作用存在明显差别,这些认识可能揭示了微气泡在蛋白质提取和纯化以及金属离子选择性浮选方面的应用前景。(3)采用水力空化法,利用BHIA池,制备了明胶/十二烷基硫酸钠(SDS)协同稳定的包膜微气泡,通过将微气泡的引入与明胶凝胶化过程相结合,探索出基于微气泡模板制备具有高孔隙率和高效吸油性能的多孔明胶基气凝胶的途径。SDS的作用不仅在于提高复合体系的表面活性,而且增加复合体系溶液的体相粘度,为大量微气泡的产生和稳定提供了条件,保障了明胶快速凝胶化过程中微气泡模板作用的发挥。通过对制备的明胶基气凝胶进行结构和性能表征,发现大量微气泡的引入不仅赋予了明胶基气凝胶丰富连通的孔结构,保证了其低密度、高连通性和高吸附能力,而且还增强了气凝胶的力学性能。与无模板的气凝胶相比,引入微气泡模板显着地提高了明胶基气凝胶的吸附性能,并具有良好的重复使用性。经对该气凝胶进行疏水改性,实现了对水中油/有机溶剂的选择性吸附。此部分研究为制备性能优越的多孔生物基材料提供了有益借鉴,并揭示了明胶基气凝胶在处理油/有机试剂泄露方面的应用前景。(4)采用超声空化法,在无额外添加剂的前提下,产生了壳聚糖包膜微气泡,并以之为模板制备了多孔壳聚糖气凝胶。研究发现,壳聚糖的表面活性低,但其溶液的体相粘度高,对超声空化产生的体相微气泡具有稳定作用。为此本文采用天然来源的京尼平作为交联剂,壳聚糖发生适当程度的预交联后,再采用超声空化法引入微气泡,将其牢固锁定在壳聚糖凝胶网络中。对得到的气凝胶进行了一系列性能表征,发现所制备的壳聚糖气凝胶具有连通的孔结构和水下疏油的特性,可用于水中不溶性油相的分离。多孔结构的形成,显着提高了油水分离过程中的水通量。另外,气凝胶中丰富的活性位点充分暴露,提高了壳聚糖气凝胶吸附水中可溶性重金属离子及有机染料的速率和吸附效能,赋予了该气凝胶同时去除水中多种类型污染物的潜力。此研究为在无额外添加剂下以微气泡为模板制备具有高孔隙率的多孔生物基材料提供了一条更为普适性的绿色途径,也为高效水污染处理提供了新的良好候选材料。综上所述,本论文系统地探究了产生无膜纳米气泡及包膜微气泡的方法,探讨了其生成及稳定机制,并在此基础上,研究了微纳米气泡在制备功能性多孔生物基材料中的模板化作用。本论文的研究内容不仅丰富了微纳米气泡的产生方法及其基础理论,而且拓展了微纳米气泡的应用,既有重要的理论意义,也有深远的应用价值。
张静[6](2020)在《静电纺丝复合纳米纤维的制备及对水中Cr(Ⅲ)的吸附性能研究》文中指出静电纺丝纳米纤维作为一种新型吸附分离材料,具有高比表面积、高孔隙率、种类繁多及工艺可控等优点,近年来受到学术界及工业废水处理领域的广泛关注。然而,未经改性的静电纺丝纳米纤维表面活性基团较少,吸附能力弱,不易直接用于成分复杂且重金属离子浓度较低的废水的处理。本论文采用具有优良吸附性能的天然吸附材料(壳聚糖、粘土、植物单宁)对静电纺丝纳米纤维进行复合改性,以期制备对废水中的有机物和重金属离子均具有亲和作用的纤维分离材料,并对其吸附性能和机理进行研究。具体包括以下三方面研究内容:(1)醋酸纤维素@壳聚糖改性蒙脱土(CA@CS-MMT)复合纳米纤维的制备及吸附性能研究首先,采用壳聚糖(CS)对蒙脱土(MMT)进行溶液插层改性制备壳聚糖改性蒙脱土(CS-MMT)。然后,将CA@CS-MMT与醋酸纤维素(CA)进行溶液复合并静电纺丝制备CA@CS-MMT复合纳米纤维。最后,采用CA@CS-MMT复合纳米纤维对水中低浓度Cr(Ⅲ)进行吸附分离并研究其吸附性能。采用透射电子显微镜,扫描电子显微镜及傅利叶转换红外光谱等对材料表面的形貌、化学结构与性质进行分析,研究影响CA@CS-MMT复合纳米纤维的结构、尺寸、形貌及其表面化学性质的因素。测试复合纳米纤维对重金属离子的吸附量和吸附率,通过吸附动力学、等温吸附模型及热力学方程等研究纳米纤维对Cr(Ⅲ)的吸附行为,探索吸附机理。结果表明,通过静电纺丝参数的控制可制备出纤维形貌规整、比表面积大和孔隙率高的CA@CS-MMT复合纳米纤维;C A@CS-MMT复合纳米纤维在吸附pH为5.5±0.1时,对Cr(Ⅲ)的吸附量和去除率最高。0.4~1.0 g/L的CA@CS-MMT复合纳米纤维可以将初始浓度为10或20 mg/L的Cr(Ⅲ)降至1.5 mg/L以下。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学,拟合最大吸附量可达144.93 mg/g,以化学吸附为主。吸附机理研究表明,CA@CS-MMT复合纳米纤维对模拟废水中低浓度Cr(Ⅲ)的吸附主要是通过复合纳米纤维的离子交换和层间络合作用。(2)水解聚丙烯腈/聚乙烯亚胺/单宁酸(HPAN/PEI/TA)复合纳米纤维的制备及吸附性能研究首先,对聚丙烯腈(PAN)静电纺丝纳米纤维进行碱水解。然后,以水解聚丙烯腈(HPAN)纳米纤维为基体,以聚乙烯亚胺(PEI)和单宁酸(TA)为自组装单元,通过层层自组装法对HPAN纳米纤维进行表面改性,制备(HPAN/PEI/TA)n复合纳米纤维。最后,采用(HPAN/PEI/TA)n复合纳米纤维对水中低浓度Cr(Ⅲ)进行吸附分离并研究其吸附性能。考察PEI浓度、TA浓度和组装层数对复合纳米纤维形貌、结构的影响。测试纳米纤维对重金属离子的吸附量和吸附率,通过吸附动力学、等温吸附模型及热力学方程等研究纳米纤维对Cr(Ⅲ)的吸附行为,探索吸附机理。结果表明,五层自组装改性的复合纳米纤维在吸附pH为5.5±0.1时吸附量和去除率最高,0.4~1.0 g/L的(HPAN/PEI/TA)n复合纳米纤维可以将初始浓度为10或20 mg/L的Cr(Ⅲ)降至1.5 mg/L以下。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学,拟合最大吸附量可达221.41 mg/g,以化学吸附为主。吸附机理研究表明(HPAN/PEI/TA)n复合纳米纤维主要通过酚羟基与Cr(Ⅲ)发生螯合作用,以及氨基对Cr(Ⅲ)的配位作用。(3)化学交联改性聚丙烯腈/单宁酸(CPAN-TA)复合纳米纤维的制备及其对水中络合态Cr(Ⅲ)的吸附性能研究首先,将部分水解的聚丙烯腈(PAN)与TA进行共混纺丝获得PAN-TA复合纳米纤维。然后,采用戊二醛对PAN-TA进行化学交联制备CPAN-TA复合纳米纤维。最后,将CPAN-TA复合纳米纤维应用于对含有铬-胶原(Cr(Ⅲ)-gelatin)络合态污染物的模拟铬鞣废水的吸附处理并研究其吸附性能。考察TA用量对CPAN-TA复合纳米纤维形貌、结构及化学性质的影响。测试CPAN-TA对Cr(Ⅲ)-gelatin的吸附量和吸附率,通过吸附动力学、等温吸附模型及热力学方程研究纳米纤维对Cr(Ⅲ)的吸附行为,探索吸附机理。结果表明,PAN与TA的质量比为9:3制备的CPAN-TA作为吸附材料在pH为7.0 ±0.1,用量为 0.4 g/L 时,其对 Cr(Ⅲ)-gelatin 的吸附量为 79.48 mg/g,同时溶液TOC下降近80%。CPAN-TA复合纳米纤维对低浓度络合态Cr(Ⅲ)的吸附研究表明,1.0~2.0 g/L的CPAN-TA可以将初始浓度为10或20 mg/L的络合态Cr(Ⅲ)降至1.5 mg/L以下,表现出其对低浓度并含有有机物络合稳定的重金属离子的有效去除作用。吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和伪二级动力学。吸附机理研究表明,CPAN-TA复合纳米纤维对铬鞣废水中Cr(Ⅲ)-gelatin的吸附主要是通过静电吸附、表面酚氧负离子对Cr(Ⅲ)的螯合以及单宁对蛋白质的多点氢键和疏水键的共同作用。综上所述,以静电纺丝聚合物纳米纤维为基底,以具有良好吸附性能的低成本天然吸附剂(蒙脱土、壳聚糖、单宁)为改性剂,制备了具有高吸附性能的改性聚合物纳米纤维吸附材料。论文系统研究了三种吸附材料对低浓度Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)-gelatin络合物的吸附条件、吸附行为和吸附机理,具有一定的理论研究意义和实际应用价值。
刘丹荣[7](2020)在《CS/HFO及CS/MnFe2O4凝胶球对垃圾渗滤液中Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附研究》文中进行了进一步梳理垃圾渗滤液中存在大量重金属离子,由于重金属污染严重,目前已成为国内外关注的热点问题之一。吸附法作为一种简单有效的方法被广泛运用于水处理中。本文将金属氧化物通过包埋的方式负载于壳聚糖上,并对其进行性能优化,制得CS/HFO和CS/Mn Fe2O4凝胶球,系统研究了其对单组分体系、二元金属体系以及垃圾渗滤液中Cr(VI)和Ni(II)的吸附特性,包括p H、反应时间、重金属初始浓度、温度、投加剂量、竞争物质等的影响,对比了两种吸附材料对于不同重金属的工作性能。同时对垃圾渗滤液进行循环利用以及静态、动态吸附研究,对吸附前后的材料进行FTIR、XRD、SEM及EDS表征分析,探讨了不同吸附剂对重金属的吸附机理。最终得出如下结论:(1)CS/HFO及CS/Mn Fe2O4的制备及表征:对CS成球效果进行研究,确定CS成球的最佳浓度为0.04g/m L,醋酸的体积分数为0.50%,HFO及Mn Fe2O4的最佳投加量分别为1.2g和1.0g。对两种吸附材料进行FTIR、XRD、SEM及EDS表征分析,结果表明,HFO、Mn Fe2O4被成功负载于CS载体内且改性后的材料均呈现无定形结构,其内部存在孔道,CS/HFO的微观形貌呈薄片状,CS/Mn Fe2O4则为紧凑的针状晶体。(2)在单组分体系中,随着CS/HFO和CS/Mn Fe2O4投加量的增加,Cr(VI)和Ni(II)的去除率持续上升且两者的最佳吸附p H分别为3和5.5。对动力学进行研究可知,拟二级动力学模型能更好的描述CS/HFO和CS/Mn Fe2O4对Cr(VI)和Ni(II)的吸附过程。吸附等温线结果表明,CS/HFO、CS/Mn Fe2O4对Cr(VI)的吸附过程分别符合Freundlich模型和Langmuir模型,对Ni(II)的吸附过程分别符合Langmuir模型和Freundlich模型。两种材料对Cr(VI)的吸附均为自发、放热、熵减的过程,对Ni(II)的吸附过程均为自发、吸热、熵增过程。(3)在二元体系中,Cr(VI)和Ni(II)的最佳p H分别为3和5.5,且存在明显的协同吸附效应。CS/HFO和CS/Mn Fe2O4对二元金属体系中Cr(VI)、Ni(II)的吸附在210min时达到平衡状态。增加Cr(VI)或Ni(II)的初始浓度,其平衡吸附量均得到显着提升,增加吸附剂投加量,其去除率也随之增加。根据竞争性实验可知,相同电性离子间能产生抑制作用,不同电性离子间能产生促进效应。(4)不同p H条件下CS/HFO和CS/Mn Fe2O4对垃圾渗滤液中Cr(VI)和Ni(II)的吸附能力各异,其中对体系p H由小到大的调节更有利于其吸附。通过研究垃圾渗滤液的静态吸附实验发现,两种吸附剂对Cr(VI)、Ni(II)的吸附效果均低于二元体系,其中对Cr(VI)的吸附能力优于单一体系,对Ni(II)的吸附量则低于单一体系。对吸附渗滤液之后的CS/HFO和CS/Mn Fe2O4凝胶球进行再生循环与利用研究,经过6次循环实验仍能保持较好的吸附效果。从动态吸附实验可以看出,CS/HFO对于Cr(VI)、CS/Mn Fe2O4对于Ni(II)均有较长的有效吸附时间。(5)溶液中Cr(VI)和Ni(II)的吸附过程主要涉及静电吸引、螯合、离子交换作用等,在阴阳离子共存的体系中,Cr(VI)和Ni(II)存在明显的协同吸附效应,相同电性的离子也存在明显的抑制效应,其选择吸附性主要与水化学性质、电负性以及离子交换能力有关。CS/HFO和CS/Mn Fe2O4对于溶液中Cr(VI)、Ni(II)的吸附能力存在一定差异,其中CS/HFO对金属阴离子Cr(VI)的选择性更高,CS/Mn Fe2O4对于Ni(II)的选择性更强。
徐文慧[8](2020)在《壳聚糖负载铁酸镍纳米微粒对六价铬和二价镍的吸附研究》文中研究表明目前,随着工业的发展和人类的活动,地表水和地下水中的重金属污染越来越严重,铬和镍是两种具有代表性的重金属污染物。吸附法因其操作简单,吸附效率高,运行成本低,被广泛应用于重金属废水的处理中去,吸附剂是决定吸附效率的最关键因素。相较于其他传统吸附剂材料,磁性纳米材料比表面积大,且回收方便,对重金属离子的吸附效果较好。壳聚糖作为一种极具潜力、应用广泛的吸收剂,因其生物相容性、环境友好性、抑菌抗菌、被人和生物体内降解等特点,被广泛的用于环保领域尤其是处理含重金属污废水。本文通过合成铁酸镍纳米微粒(NF),并将其负载壳聚糖,制备出壳聚糖负载铁酸镍纳米微粒(CNF),比较了CNF与NF对Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附性能,探讨了不同反应条件对吸附效果的影响,通过吸附动力学和吸附等温线分析进一步探讨了反应机理。具体研究内容及相关结论如下:(1)通过水热法制备了NF和CNF,利用SEM、EDS、XRD、FTIR等表征手段分析了NF和CNF的表面特性。结果表明,NF表面光滑,呈微球状,主要元素组成为Fe、Ni和O;CNF表面粗糙,有丰富的孔隙结构,有利于提高其吸附量。CNF较好的保存了NF与壳聚糖的原有结构,材料较稳定。CNF的FTIR光谱中出现了596 cm-1处的Fe-O,2865 cm-1处的C=H和1080、710cm-1处的N-H等官能团的特征峰伸缩振动,表明CNF已经合成,其表面丰富的有机官能团有利于和重金属发生螯合反应。(2)CNF和NF对Cr(Ⅵ)的吸附分别需要120 min和240 min达到吸附平衡,对Ni(Ⅱ)的吸附分别需要180 min和240 min达到平衡状态。与NF相比,在相同的反应条件下,CNF对Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附量更大,说明NF与壳聚糖复合后有效提升了其吸附性能。当pH=2时,NF和CNF对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,吸附量分别为6.08和15.21 mg/g;当pH=8时,NF和CNF对Ni(Ⅱ)的吸附效果最好,吸附量分别为16.11和22.34 mg/g。吸附等温线分析结果表明,Langmuir模型能更好的拟合CNF对Cr(Ⅵ)的吸附过程(R2=0.9685),Freundlich模型则能更好的拟合CNF对Ni(Ⅱ)的吸附过程(R2=0.9878)。吸附动力学表明,准二级动力学模型能最好的拟合CNF对Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附过程,R2分别为0.9885和0.9902。(3)在CNF吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的后,进一步利用SEM、EDS、XRD、FTIR等表征手段分析材料的表面特性。SEM分析结果表明,吸附反应后的CNF表面变得粗糙;EDS分析表明,CNF表面新出现了Cr和Ni元素,说明Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)已经被吸附在材料表面。FTIR分析结果表明,吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)后的CNF出现了786cm-1处的Cr-O特征峰和2332cm-1处的的Ni-O特征峰,说明了CNF中的部分基团可能与Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)发生了反应,反映出CNF对Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)的吸附去除作用。(4)解吸附实验表明,NaOH溶液对吸附Cr(Ⅵ)后的CNF解吸附效果最好,HCl溶液对吸附Ni(Ⅱ)后的CNF解吸效果最好。CNF经过5次解吸附-循环再吸附后仍能对Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的去除率仍能保持在80%以上,表明CNF具有良好的循环利用性。
张悦[9](2020)在《基于SA和CS的两种改性吸附剂制备及其吸附重金属性能研究》文中认为垃圾渗滤液中含有多种金属离子,直接排放会对生态环境和人体健康产生严重危害,如何有效去除垃圾渗滤液中重金属离子成为研究热点之一。吸附法去除水体中重金属离子具有效率高、成本低、环境友好等优点被广泛应用。海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CS)作为廉价的天然高分子材料,对重金属离子具有一定吸附能力,但存在吸附能力不足、机械强度差及不利于固液分离的问题。本研究分别基于SA和CS,成功制备AlS-Fe@SA和B-Fe@CS两种不同改性吸附剂,以垃圾渗滤液中的金属离子为依据,选择Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)为研究对象,通过静态吸附实验探讨吸附剂对金属离子的吸附特性,通过FTIR、XRD、SEM和EDX进一步探究吸附机理,主要结论如下:(1)制备具有良好吸附及分离性能的AlS-Fe@SA和B-Fe@CS凝胶球,AlS-Fe@SA中SA、AlS、Fe Cl3·6H2O的最佳质量配比为1.5g:2.5g:2g,B-Fe@CS中CS、B、Fe Cl3·6H2O的最佳质量配比为1.5g:2.5g:2.5g。FTIR和EDX结果表明:AlS和Fe(Ⅲ)成功负载到SA上,B、Fe(Ⅲ)和CS成功复合;SEM结果表明:AlS-Fe@SA和B-Fe@CS较改性前表面更粗糙,且出现丰富的孔道结构;XRD结果表明:AlS-Fe@SA和B-Fe@CS均以无定型状态存在。通过Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)吸附实验确定AlS-Fe@SA适应吸附的金属离子为Cr(Ⅵ)、B-Fe@CS适应吸附的金属离子为Ni(Ⅱ)。(2)AlS-Fe@SA对Cr(Ⅵ)静态吸附实验发现:吸附最佳p H为3,吸附平衡时间为5.5h,饱和吸附量为93.65mg/g,AlS-Fe@SA对Cr(Ⅵ)的吸附过程以单层吸附为主,且升温不利于Cr(Ⅵ)吸附过程的进行。共存金属离子Ni(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)的吸附过程几乎没有表现出促进作用。AlS-Fe@SA凝胶球吸附性能稳定,经6次吸附-脱附实验,脱附率可达66%,质量损失为10.69%。(3)B-Fe@CS对Ni(Ⅱ)静态吸附实验表明:吸附最佳p H为6,吸附平衡时间为3.5h,B-Fe@CS对Ni(Ⅱ)的吸附过程包括单层吸附和多层吸附,饱和吸附量为113.96mg/g,且升温有利于Ni(Ⅱ)吸附过程的进行。共存金属离子Cr(Ⅵ)对Ni(Ⅱ)的吸附过程起到协同促进作用,B-Fe@CS凝胶球具有良好循环再生性能,经6次吸附-脱附循环实验,脱附率可达87.9%,质量损失为9.51%。(4)AlS-Fe@SA主要通过-OH、-COOH、Fe-OH等官能团将Cr(Ⅵ)吸附去除。B-Fe@CS对Ni(Ⅱ)的去除主要利用-NH2、Fe-OH活性官能团的共价键,与Ni(Ⅱ)共享孤对电子生成络合物。Cr(Ⅵ)先与AlS-Fe@SA表面的Fe-OH功能基团发生作用,再与孔道内部的-OH、-COOH等功能基团发生作用,而Ni(Ⅱ)同时与B-Fe@CS中的-NH2、Fe-OH活性组分发生作用。AlS-Fe@SA对Cr(Ⅵ)的吸附机理主要包括静电引力预吸附-还原作用和螯合作用;B-Fe@CS对Ni(Ⅱ)的吸附机理主要包括共价键作用、配位络合作用和静电预吸附-离子交换作用。(5)垃圾渗滤液的成分会影响AlS-Fe@SA对Cr(Ⅵ)、B-Fe@CS对Ni(Ⅱ)的吸附效果,但在垃圾渗滤液+Cr(Ⅵ)/Ni(Ⅱ)(5mg/L)混合溶液中仍能保持较好的吸附效果。将两种吸附剂同时投入Cr(Ⅵ)+Ni(Ⅱ)混合溶液中,动态p H结果表明:AlS-Fe@SA对Cr(Ⅵ)的吸附为不可逆过程,B-Fe@CS对Ni(Ⅱ)的吸附为可逆过程,为保证Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附效果,先将溶液中的p H调为3吸附Cr(Ⅵ),再将p H调为6吸附Ni(Ⅱ)。AlS-Fe@SA和B-Fe@CS的联合使用提高了垃圾渗滤液中Cr(Ⅵ)和Ni(II)的吸附量。
张晗[10](2020)在《DTC改性糯米淀粉的制备及其螯合吸附Pb(Ⅱ)的应用研究》文中研究表明环境中重金属的污染及危害形势日益严峻,在国内外众多去除重金属的方法中,吸附法应用最为广泛。二硫代氨基甲酸盐(DTCS)类重金属捕集剂螯合吸附重金属的能力较强,但其价格高、不绿色环保的缺点不容忽视。淀粉因价廉易得、再生性及可生物降解性好等优点,其改性产物被广泛应用于重金属的吸附处理中。糯米淀粉与其他淀粉相比,支链淀粉含量较高且具有分子量大等特征,理论上改性后更易吸附重金属离子。本文简述了重金属的典型代表Pb(Ⅱ)的污染危害,重点探究了 DTC改性糯米淀粉的制备并将其用于螯合吸附水中Pb(Ⅱ),随后拓展了其去除垃圾焚烧飞灰中Pb(Ⅱ)的应用。1)将市购天然糯米运用碱溶解法初步提纯为糯米淀粉之后,再经交联、醚化、胺化以及亲核加成制备出DTC改性糯米淀粉,在整个制备过程中,通过检测不同阶段产物的性能指标确定和优化最佳制备条件。2)在室温下,采用单因素实验确定了 DTC改性糯米淀粉螯合吸附水中Pb(Ⅱ)的最佳条件及效果。结果表明:室温下,在50 mLPb(Ⅱ)的原始浓度=30 mg/L的溶液中,DTC改性糯米淀粉的投加量=0.10 g,最佳吸附pH=7.0,吸附平衡时间=30 min,达到最大饱和吸附量14.99 mg/g,Pb(Ⅱ)的螯合吸附去除率达到99.9%。3)采用一级、二级吸附动力学以及颗粒扩散模型对DTC改性糯米淀粉螯合吸附水中Pb(Ⅱ)进行吸附研究。结果表明:DTC改性糯米淀粉螯合吸附水中Pb(Ⅱ)的过程化学吸附为主,与准二级吸附动力学模型(R2=0.9998)较为符合。4)采用Langumir、Freundlich以及Tempkin吸附等温模型对DTC改性糯米淀粉螯合吸附水中Pb(Ⅱ)进行吸附研究。结果表明:DTC改性糯米淀粉螯合吸附水中Pb(Ⅱ)的过程属于单分子层与表面非均质两种吸附共同存在的有利吸附,且其与Freundlich吸附等温模型(R2=0.9801)较为符合。5)利用Design-Expert.V8.0.6.1对DTC改性糯米淀粉螯合吸附水中Pb(Ⅱ)的过程进行多因素的响应曲面模型拟合分析,预测得出理论最佳吸附条件:室温下,在Pb(Ⅱ)的原始浓度=24.23 mg/L的50 mL溶液中,DTC改性糯米淀粉的投加量=0.09 g,pH=7.43,反应时间=24.47min,Pb(Ⅱ)的螯合吸附去除率理论上接近100%。6)实验证明,DTC改性糯米淀粉有望被应用于去除垃圾焚烧飞灰中Pb(Ⅱ)。安徽某处垃圾焚烧飞灰经4次水洗后Pb(Ⅱ)浸出浓度(0.2 mg/L)远低于原始飞灰浸出浓度(56.00 mg/L),可以满足国家安全填埋垃圾焚烧飞灰的标准(0.25 mg/L);从飞灰洗脱至水相的Pb(Ⅱ)在适当条件下经DTC改性糯米淀粉吸附处理后,去除率接近100%,可达标排放。
二、壳聚糖对水中重金属离子的吸附特性(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、壳聚糖对水中重金属离子的吸附特性(论文提纲范文)
(1)几种藻类及其改性生物炭材料对水中Pb2+、Zn2+的吸附特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 重金属废水污染现状 |
1.2 重金属离子处理方法 |
1.2.1 藻类吸附法 |
1.2.2 生物炭吸附法 |
1.2.3 壳聚糖改性剂吸附 |
1.3 研究的内容和目的 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2 三种藻类对Pb~(2+)、Zn~(2+)吸附能力的研究 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 藻种的生长曲线 |
2.2.2 藻类吸附能力影响因素的探究 |
2.2.3 三种藻的吸附等温模型 |
2.2.4 红外光谱分析 |
2.3 本章小结 |
3 微藻生物炭及壳聚糖-微藻生物炭的制备 |
3.1 实验仪器与方法 |
3.1.1 实验仪器 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 热解温度对微藻生物炭的影响 |
3.2.2 BC、CTS-BC、BC-CTS的比表面积及孔径分析 |
3.2.3 红外光谱分析 |
3.2.4 BC、CTS-BC、BC-CTS的扫描电镜表征分析 |
3.3 本章小结 |
4 微藻生物炭及壳聚糖-微藻生物炭对水中Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附特性研究 |
4.1 实验方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 微藻生物炭对Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附特性研究 |
4.2.2 pH对BC、CTS-BC、BC-CTS吸附效果的影响 |
4.2.3 红外光谱分析 |
4.2.4 扫描电镜分析 |
4.2.5 吸附解析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
致谢 |
(2)离子液体溶解纤维素的功能化及吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 水污染处理方法 |
1.2.1 生物法 |
1.2.2 膜分离法 |
1.2.3 化学法 |
1.2.4 吸附法 |
1.3 重金属污染土壤修复技术研究现状 |
1.3.1 物理修复技术 |
1.3.2 化学修复技术 |
1.3.3 生物修复技术 |
1.4 纤维素吸附剂的研究进展 |
1.4.1 纤维素结构 |
1.4.2 纤维素溶剂 |
1.4.3 纤维素的化学改性 |
1.5 吸附等温线、动力学及热力学模型 |
1.5.1 吸附等温线模型 |
1.5.2 吸附动力学模型 |
1.5.3 吸附热力学模型 |
1.6 本论文的研究目的、内容及意义 |
1.6.1 研究意义和目的 |
1.6.2 主要研究内容 |
第2章 二亚乙基三胺五乙酸改性纤维素对水溶液中Hg(Ⅱ)离子的吸附研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 改性纤维素吸附剂的制备 |
2.2.3 表征方法 |
2.2.4 吸附实验 |
2.2.5 再生实验研究 |
2.3 改性纤维素的表征结果分析 |
2.3.1 FTIR表征分析 |
2.3.2 XRD表征分析 |
2.3.3 SEM表征分析 |
2.4 改性纤维素对Hg(Ⅱ)离子吸附性能的研究 |
2.4.1 溶液初始pH值的影响 |
2.4.2 吸附时间的影响和吸附动力学模型 |
2.4.3 初始浓度的影响和热力学研究 |
2.4.4 吸附等温线模型 |
2.4.5 改性纤维素的再生研究 |
2.5 本章小结 |
第3章 离子液体中再生多孔纤维素微球对水溶液中Hg (Ⅱ)和Cu (Ⅱ)离子的吸附研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 改性多孔纤维素微球的制备 |
3.2.3 改性纤维素的制备 |
3.2.4 测试与表征 |
3.2.5 吸附实验 |
3.2.6 再生实验研究 |
3.2.7 浓度测定和统计分析 |
3.3 表征结果分析 |
3.3.1 FTIR分析 |
3.3.2 XRD分析 |
3.3.3 SEM分析 |
3.3.4 N_2吸附/脱附等温线分析 |
3.4 吸附实验 |
3.4.1 溶液初始pH值的影响 |
3.4.2 吸附时间的影响和吸附动力学模型 |
3.4.3 吸附等温线模型 |
3.4.4 吸附机理 |
3.4.5 再生研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 功能化多孔磁性纤维素/Fe_3O_4微球的制备及其对亚甲基蓝和罗丹明B的吸附性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与仪器 |
4.2.2 改性多孔磁性纤维素/Fe_3O_4微球的制备 |
4.2.3 测试与表征 |
4.2.4 吸附实验 |
4.2.5 再生性能研究 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 表征结果分析 |
4.3.2 pH值和离子强度对吸附的影响 |
4.3.3 吸附时间的影响和吸附动力学模型 |
4.3.4 吸附等温线模型和热力学常数 |
4.3.5 再生性能研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 负载纳米零价铁的新型多孔纤维素/壳聚糖复合微球对水相和土壤中Cd(Ⅱ)离子的修复 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂与仪器 |
5.2.2 多孔纤维素/壳聚糖复合微球负载nZVI的制备 |
5.2.3 测试与表征 |
5.2.4 吸附实验 |
5.2.5 镉污染土壤修复 |
5.2.6 修复后镉在土壤中的化学稳定性 |
5.2.7 统计分析 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 表征结果分析 |
5.3.2 水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附 |
5.3.3 镉污染土壤修复 |
5.3.4 土壤中镉的化学形态 |
5.3.5 吸附机理 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(3)以粉煤灰、炉渣和污泥为基陶粒制备及其对含铅废水的吸附性能(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 吸附法处理重金属废水 |
1.2.1 重金属废水处理技术 |
1.2.2 吸附剂的类型 |
1.2.3 陶粒吸附剂的制备方法 |
1.2.4 影响陶粒制备的因素 |
1.2.5 影响吸附效果的因素 |
1.2.6 吸附理论模型 |
1.2.7 重金属离子的吸附机理 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 研究目标 |
1.6 课题来源 |
2 实验设计 |
2.1 实验内容和方法 |
2.1.1 以粉煤灰、炉渣和污泥为基陶粒的制备和性能表征 |
2.1.2 陶粒对含铅废水的吸附和再生特性 |
2.1.3 陶粒对铅离子的吸附机理 |
2.2 实验试剂 |
2.3 实验仪器 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 原料物理性质分析 |
2.4.2 陶粒物理性质分析 |
2.4.3 陶粒浸出毒性测定 |
2.4.4 吸附模型拟合 |
3 陶粒的制备及性能表征 |
3.1 原料的基本性质 |
3.2 陶粒吸附剂较佳制备条件确定 |
3.2.1 正交实验结果分析 |
3.2.2 极差分析 |
3.2.3 方差分析 |
3.3 陶粒的性能检测 |
3.3.1 陶粒的物理性能 |
3.3.2 陶粒的浸出毒性 |
3.4 陶粒的表征 |
3.4.1 BET表征 |
3.4.2 FTIR表征 |
3.4.3 SEM表征 |
3.4.4 XRD表征 |
3.5 小结 |
4 陶粒对含铅废水的吸附和再生特性 |
4.1 吸附影响因素研究 |
4.1.1 陶粒粒径对吸附效果的影响 |
4.1.2 pH值对吸附效果的影响 |
4.1.3 陶粒投加量和Pb~(2+)初始浓度对吸附效果的影响 |
4.1.4 吸附温度对吸附效果的影响 |
4.1.5 吸附时间对吸附效果的影响 |
4.2 陶粒的解吸再生 |
4.2.1 解吸剂及浓度的选择 |
4.2.2 解吸时间的选择 |
4.2.3 解吸次数的选择 |
4.3 实际含铅废水处理 |
4.4 小结 |
5 陶粒对含铅废水的吸附机理 |
5.1 吸附模型拟合 |
5.1.1 吸附动力学模型 |
5.1.2 吸附等温模型 |
5.1.3 吸附热力学模型 |
5.2 FTIR表征 |
5.3 SEM表征 |
5.4 XRD表征 |
5.5 小结 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
(4)杨梅单宁泡沫负载锆材料对氟和铅的吸附及其在茶园土壤中应用初探(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 茶园土壤中氟的来源、危害、阻控措施 |
1.1.1 茶园土壤中氟的来源 |
1.1.2 茶园土壤中氟的危害 |
1.1.3 茶园土壤氟的阻控方法进展 |
1.2 土壤中铅的来源、危害、阻控措施 |
1.2.1 土壤中铅的来源 |
1.2.2 铅的危害 |
1.2.3 土壤中铅的阻控方法现状 |
1.3 天然产物及其在环境污染与治理中的应用 |
1.4 本论文研究思路及内容 |
1.4.1 研究思路 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 创新点 |
1.4.4 技术路线 |
2 杨梅单宁泡沫负载锆材料的制备与表征 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 杨梅单宁泡沫负载锆的制备与表征 |
2.2.1 杨梅单宁泡沫负载锆的制备(TF-Zr) |
2.2.2 杨梅单宁泡沫负载锆的表征方法 |
2.3 杨梅单宁泡沫负载锆表征结果 |
2.3.1 SEM-Mapping |
2.3.2 EDS |
2.3.3 FT-IR |
2.3.4 XRD |
2.3.5 BET |
2.3.6 XPS |
3 杨梅单宁泡沫负载锆材料对水中氟的吸附特性 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料和试剂 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 锆与杨梅单宁泡沫质量比对TF-Zr含锆量的影响 |
3.3.2 锆与杨梅单宁泡沫质量比对TF-Zr吸附性能的影响 |
3.3.3 静态吸附 |
3.3.4 动态吸附 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 不同锆与杨梅单宁泡沫质量比对TF-Zr吸附性能的影响 |
3.4.2 pH对TF-Zr吸附性能的影响 |
3.4.3 吸附剂用量对TF-Zr吸附性能的影响 |
3.4.4 初始浓度对TF-Zr吸附性能的影响及动力学特性 |
3.4.5 温度对TF-Zr吸附性能的影响及其热力学 |
3.4.6 阴离子共存竞争 |
3.4.7 动态吸附 |
3.4.8 吸附后材料特性 |
3.5 小结 |
4 杨梅单宁泡沫负载锆材料对水中铅的吸附特性 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料和试剂 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 pH |
4.3.2 吸附剂投加量 |
4.3.3 初始浓度 |
4.3.4 温度 |
4.3.5 阳离子竞争 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 pH对Pb~(2+)的吸附影响 |
4.4.2 吸附剂用量对Pb~(2+)的吸附影响 |
4.4.3 初始浓度及其动力学特性 |
4.4.4 温度的影响及热力学特性 |
4.4.5 阳离子竞争的影响 |
4.4.6 吸附后材料特性 |
4.5 小结 |
5 杨梅单宁泡沫负载锆材料对水中氟和铅的同时去除 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料和试剂 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 初始pH值 |
5.3.2 吸附剂用量 |
5.3.3 氟和铅的比例 |
5.3.4 温度 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 初始pH值对F~-和Pb~(2+)同时去除的影响 |
5.4.2 吸附剂用量对F~-和Pb~(2+)同时去除的影响 |
5.4.3 F~-、Pb~(2+)比例对其同时去除的影响 |
5.4.4 温度对F~-和Pb~(2+)同时去除的影响 |
5.4.5 吸附后材料特性 |
5.5 小结 |
6 杨梅单宁泡沫负载锆材料对茶园土壤中氟和铅钝化初探 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料和试剂 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 模拟污染土壤的制备 |
6.3.2 土壤实验设计 |
6.3.3 测试项目与方法 |
6.4 结果与分析 |
6.4.1 土壤pH值 |
6.4.2 土壤中铅形态变化 |
6.4.3 土壤中氟形态变化 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在校期间的科研成果 |
(5)体相微纳米气泡的产生、性能及其模板化作用的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 关于微纳米气泡 |
1.1.1 微气泡和纳米气泡的定义 |
1.1.2 微纳米气泡的微观结构 |
1.1.3 无膜纳米气泡的稳定机制 |
1.1.4 微纳米气泡的理化性质 |
1.2 微纳米气泡的产生方法 |
1.2.1 水力空化法 |
1.2.2 超声空化法 |
1.2.3 压力变化法 |
1.2.4 电化学方法 |
1.2.5 其他方法 |
1.3 微纳米气泡的应用 |
1.3.1 生物医学领域 |
1.3.2 功能性多孔材料制备 |
1.3.3 有机污染物降解 |
1.3.4 微细颗粒浮选 |
1.3.5 清洁 |
1.3.6 促进种子萌芽以及动植物生长 |
1.4 本论文选题目的及研究内容 |
第二章 基于周期性压力变化制备尺寸可调控的纳米气泡 |
2.1 前言 |
2.2 实验试剂及方法 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验设备及仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 氮气纳米气泡的生成 |
2.3.2 氮气纳米气泡的稳定性 |
2.3.3 氧气和二氧化碳纳米气泡的生成和稳定性 |
2.3.4 纳米气泡的生成机制探讨 |
2.3.5 尺寸可调控纳米气泡的生成 |
2.4 本章小结 |
第三章 牛血清白蛋白包膜微气泡的产生及界面作用探究 |
3.1 前言 |
3.2 实验试剂与方法 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验设备及仪器 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 搅拌速度和搅拌时间对微气泡粒径分布和浓度的影响 |
3.3.2 氧气、氮气和二氧化碳包膜微气泡的产生及其稳定性 |
3.3.3 牛血清白蛋白包膜微气泡的稳定机制探讨 |
3.3.4 微气泡界面诱导规则BSA颗粒形成 |
3.3.5 微气泡与金属离子的作用 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于包膜微气泡模板制备具有高效吸油性能的多孔生物基材料 |
4.1 前言 |
4.2 实验试剂与方法 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验设备及仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 基于微气泡模板多孔明胶/SDS (MGS)气凝胶的制备 |
4.3.2 气凝胶的性能表征 |
4.3.3 MGS气凝胶的力学性能 |
4.3.4 MGS气凝胶的吸附能力及重复使用性 |
4.3.5 疏水改性MGS气凝胶的选择吸附性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于微气泡模板制备高效水污染处理性能的多孔壳聚糖气凝胶 |
5.1 前言 |
5.2 实验试剂及方法 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验设备 |
5.2.3 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 壳聚糖包膜微气泡的制备 |
5.3.2 pH对壳聚糖包膜微气泡粒径的影响 |
5.3.3 基于微气泡模板制备多孔壳聚糖(MCS)气凝胶 |
5.3.4 气凝胶的性能表征 |
5.3.5 pH对MCS气凝胶孔结构的影响 |
5.3.6 MCS气凝胶高效油/水分离性能 |
5.3.7 MCS气凝胶高效吸附水中重金属离子 |
5.3.8 MCS气凝胶对有机染料增强的吸附过程 |
5.4 本章小结 |
第六章 论文的主要结论、创新性及不足 |
6.1 论文的主要结论及创新性 |
6.2 论文的不足之处 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
致谢 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情祝表 |
(6)静电纺丝复合纳米纤维的制备及对水中Cr(Ⅲ)的吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 静电纺丝纳米纤维吸附材料 |
1.2.1 静电纺丝技术的原理与应用 |
1.2.2 静电纺丝纳米纤维吸附材料的研究进展 |
1.3 聚合物/层状硅酸盐复合物 |
1.3.1 蒙脱土及聚合物/蒙脱土复合物 |
1.3.2 壳聚糖/蒙脱土插层复合物与研究进展 |
1.4 单宁及单宁改性吸附材料 |
1.4.1 单宁的来源、结构与性质 |
1.4.2 单宁改性材料的制备方法与研究进展 |
1.5 课题的提出 |
1.5.1 目的及意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 技术路线图 |
2 CA@CS-MMT复合纳米纤维的制备及吸附性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料与设备 |
2.2.2 CA@CS-MMT复合纳米纤维的制备 |
2.2.3 CA@CS-MMT复合纳米纤维对水中Cr(Ⅲ)的吸附性能研究 |
2.2.4 材料的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 CS-MMT插层复合物的制备 |
2.3.2 CA@CS-MMT复合纳米纤维的制备及表征 |
2.3.3 CA@CS-MMT复合纳米纤维对水中Cr(Ⅲ)的吸附性能研究 |
2.3.4 CA@CS-MMT-2复合纳米纤维吸附机理探讨 |
2.4 本章小节 |
3 HPAN/PEI/TA复合纳米纤维的制备及吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料与设备 |
3.2.2 HPAN/PEI/TA复合纳米纤维的制备 |
3.2.3 HPAN/PEI/TA复合纳米纤维对水中Cr(Ⅲ)的吸附性能研究 |
3.2.4 测试与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 HPAN/PEI/TA复合纳米纤维的制备与表征 |
3.3.2 (HPAN/PEI/TA)_n复合纳米纤维对水中Cr(Ⅲ)的吸附性能研究 |
3.3.3 (HPAN/PEI/TA)_5复合纳米纤维吸附机理探讨 |
3.4 本章小节 |
4 CPAN-TA纳米纤维的制备及对水中络合态Cr(Ⅲ)的吸附性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料与设备 |
4.2.2 共混法制备单宁-聚丙烯腈复合纺丝液 |
4.2.3 静电纺丝法制备PAN-TA复合纳米纤维 |
4.2.4 CPAN-TA复合纳米纤维的制备 |
4.2.5 CPAN-TA复合纳米纤维对水中Cr(Ⅲ)-gelatin的吸附性能研究 |
4.2.6 测试与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PAN-TA共混纺丝液性质的测定 |
4.3.2 CPAN-TA纳米纤维的形貌结构表征 |
4.3.3 CPAN-TA复合纳米纤维对水中Cr(Ⅲ)-gelatin的吸附性能研究 |
4.3.4 CPAN-TA-3复合纳米纤维吸附Cr(Ⅲ)-gelatin机理探讨 |
4.4 本章小结 |
5 结论与创新 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及专利 |
参加项目 |
(7)CS/HFO及CS/MnFe2O4凝胶球对垃圾渗滤液中Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 重金属研究现状 |
1.1.2 垃圾渗滤液中的重金属 |
1.1.3 Cr和Ni的危害 |
1.2 重金属废水研究进展 |
1.2.1 重金属废水处理方法 |
1.2.2 常用重金属吸附材料 |
1.3 壳聚糖吸附研究 |
1.3.1 壳聚糖简介 |
1.3.2 改性壳聚糖及其应用 |
1.4 金属基材料吸附研究 |
1.4.1 常见金属基吸附材料 |
1.4.2 水合氧化铁 |
1.4.3 铁锰复合氧化物 |
1.5 本课题的研究工作 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究思路 |
1.5.3 研究内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 材料制备方法 |
2.2.1 材料的选定 |
2.2.2 负载方式的确定 |
2.2.3 材料制备及优化 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 重金属溶液的配制 |
2.3.2 重金属离子的测定方法 |
2.3.3 单一重金属吸附实验方法 |
2.3.4 二元金属混合吸附实验方法 |
2.3.5 垃圾渗滤液吸附实验方法 |
2.4 表征方法 |
2.4.1 红外光谱分析(FTIR) |
2.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱分析(EDS) |
2.5 吸附计算模型 |
2.5.1 基本吸附计算公式 |
2.5.2 吸附动力学模型 |
2.5.3 吸附等温线模型 |
2.5.4 吸附热力学模型 |
2.5.5 动态吸附模型 |
2.6 本章小结 |
第三章 CS/HFO及CS/MnFe_2O_4凝胶球的制备与表征 |
3.1 CS/HFO及CS/MnFe_2O_4凝胶球的制备研究 |
3.1.1 CS浓度对成球效果的影响 |
3.1.2 醋酸浓度对成球效果的影响 |
3.1.3 CS/HFO凝胶球的制备研究 |
3.1.4 CS/MnFe_2O_4凝胶球的制备研究 |
3.1.5 改性前后吸附性能对比 |
3.2 两种改性凝胶球的表征分析 |
3.2.1 FTIR结果分析 |
3.2.2 XRD结果分析 |
3.2.3 SEM及EDS结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 CS/HFO及CS/MnFe_2O_4凝胶球对单一重金属的吸附研究 |
4.1 CS/HFO及CS/MnFe_2O_4凝胶球对Cr(Ⅵ)的吸附研究 |
4.1.1 投加量对Cr(Ⅵ)吸附的影响 |
4.1.2 pH对Cr(Ⅵ)吸附的影响 |
4.1.3 吸附动力学 |
4.1.4 吸附等温线 |
4.1.5 吸附热力学 |
4.2 CS/HFO及CS/MnFe_2O_4凝胶球对Ni(Ⅱ)的吸附研究 |
4.2.1 投加量对Ni(Ⅱ)吸附的影响 |
4.2.2 pH对Ni(Ⅱ)吸附的影响 |
4.2.3 吸附动力学 |
4.2.4 吸附等温线 |
4.2.5 吸附热力学 |
4.3 Cr(Ⅵ)吸附机理探究 |
4.3.1 FTIR结果分析 |
4.3.2 EDS结果分析 |
4.3.3 吸附机理分析 |
4.4 Ni(Ⅱ)吸附机理探究 |
4.4.1 FTIR结果分析 |
4.4.2 EDS结果分析 |
4.4.3 吸附机理分析 |
4.5 两种凝胶球对Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)吸附特性总结 |
4.5.1 FTIR结果分析 |
4.5.2 EDS结果分析 |
4.5.3 吸附性能分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 CS/HFO及CS/MnFe_2O_4凝胶球对混合重金属溶液的吸附研究 |
5.1 CS/HFO对二元金属混合溶液的吸附研究 |
5.1.1 吸附时间的影响 |
5.1.2 pH的影响 |
5.1.3 初始浓度的影响 |
5.1.4 投加量的影响 |
5.1.5 竞争物质的影响 |
5.2 CS/MnFe_2O_4对二元金属混合溶液的吸附研究 |
5.2.1 吸附时间的影响 |
5.2.2 pH的影响 |
5.2.3 初始浓度的影响 |
5.2.4 投加量的影响 |
5.2.5 竞争物质的影响 |
5.3 垃圾渗滤液吸附实验 |
5.3.1 pH的影响 |
5.3.2 静态吸附实验 |
5.3.3 再生与循环利用 |
5.3.4 动态吸附实验 |
5.4 吸附机理探讨 |
5.4.0 EDS结果分析 |
5.4.1 Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的协同吸附效应 |
5.4.2 共存阴阳离子的选择吸附机理 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
主要创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)壳聚糖负载铁酸镍纳米微粒对六价铬和二价镍的吸附研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 铬和镍的物理化学性质及其应用与危害 |
1.2 水体中铬和镍的处理方法 |
1.2.1 含铬废水的处理方法 |
1.2.2 含镍废水的处理方法 |
1.3 铁氧化物纳米微粒的制备和应用 |
1.3.1 铁氧化物纳米微粒的制备 |
1.3.2 铁氧化物纳米微粒的改性 |
1.4 壳聚糖的性质及其应用 |
1.4.1 壳聚糖的性质 |
1.4.2 壳聚糖的应用 |
1.5 论文选题依据、意义和主要研究内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验试剂的配制 |
2.3.1 Cr(Ⅵ)溶液浓度的测定实验 |
2.3.2 Ni(Ⅱ)溶液浓度的测定实验 |
2.4 校准曲线的绘制及浓度测定方法 |
2.4.1 Cr(Ⅵ)的校准曲线 |
2.4.2 Ni(Ⅱ)的校准曲线 |
2.4.3 去除率与吸附量的计算 |
2.5 材料的制备 |
2.5.1 铁酸镍纳米微粒(NF)的制备 |
2.5.2 壳聚糖负载铁酸镍纳米微粒聚合物(CNF)的制备 |
2.6 吸附剂在单组份中的吸附实验 |
第三章 NF及CNF材料的表征和性能研究 |
3.1 SEM和 EDS分析 |
3.2 XRD分析 |
3.3 FTIR分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 CNF对 Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)染料的单组份吸附研究 |
4.1 吸附时间的影响 |
4.2 吸附剂投加量的影响 |
4.3 溶液pH值的影响 |
4.3.1 溶液p H值对Cr(Ⅵ)吸附量的影响 |
4.3.2 溶液p H值对Ni(Ⅱ)吸附量的影响 |
4.4 目标污染物初始浓度的影响 |
4.4.1 Cr(Ⅵ)溶液初始浓度对Cr(Ⅵ)吸附量的影响 |
4.4.2 Ni(Ⅱ)溶液的初始浓度对Ni(Ⅱ)吸附量的影响 |
4.5 吸附等温模型研究 |
4.6 吸附动力学研究 |
4.7 吸附Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)后的CNF表征分析 |
4.7.1 SEM和 EDS分析 |
4.7.2 FTIR分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 CNF的解吸附研究 |
5.1 CNF的解吸附试验 |
5.2 循环吸附研究 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
附录 |
致谢 |
(9)基于SA和CS的两种改性吸附剂制备及其吸附重金属性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 铬和镍的基本属性及危害 |
1.3 水体中常用重金属处理技术 |
1.4 吸附剂吸附重金属废水的研究现状 |
1.4.1 壳聚糖及其吸附重金属废水的研究 |
1.4.2 海藻酸钠及其吸附重金属废水的研究 |
1.4.3 铝污泥及其吸附重金属废水的研究 |
1.4.4 膨润土及其吸附重金属废水的研究 |
1.4.5 铁氢(氧)化物及其吸附重金属废水的研究 |
1.5 本文研究目的及内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究思路 |
1.5.3 研究内容 |
1.5.4 技术路线 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 两种吸附剂的制备 |
2.2.2 溶液配制及标线绘制 |
2.2.3 吸附实验方法 |
2.3 数据分析方法 |
2.3.1 吸附量、去除率、脱附率的计算方法 |
2.3.2 吸附动力学 |
2.3.3 吸附等温线 |
2.3.4 吸附热力学 |
2.4 材料表征方法 |
2.4.1 红外光谱(FTIR) |
2.4.2 X射线衍射(XRD) |
2.4.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.4 能量色散X射线光谱仪(EDX) |
第三章 两种改性吸附剂的制备及表征 |
3.1 AlS-Fe@SA制备及吸附金属离子的确定 |
3.1.1 AlS-Fe@SA材料配比及吸附金属离子的确定 |
3.1.2 AlS-Fe@SA制备及吸附性能对比 |
3.1.3 表征结果分析 |
3.2 B-Fe@CS制备及吸附金属离子的确定 |
3.2.1 B-Fe@CS材料配比及吸附金属离子的确定 |
3.2.2 B-Fe@CS制备及吸附性能对比 |
3.2.3 表征结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 AlS-Fe@SA吸附Cr(Ⅵ)的研究 |
4.1 Cr(Ⅵ)静态吸附实验研究 |
4.1.1 溶液pH对Cr(Ⅵ)吸附的影响 |
4.1.2 吸附动力学 |
4.1.3 吸附等温线 |
4.1.4 吸附热力学 |
4.1.5 投加量对Cr(Ⅵ)吸附的影响 |
4.1.6 共存金属离子Ni(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)吸附的影响 |
4.1.7 AlS-Fe@SA在垃圾渗滤液中的应用 |
4.1.8 AlS-Fe@SA的再生与循环利用 |
4.2 AlS-Fe@SA吸附Cr(Ⅵ)机理探讨 |
4.2.1 FTIR结果分析 |
4.2.2 EDX结果分析 |
4.2.3 吸附机理 |
4.3 本章小结 |
第五章 B-Fe@CS吸附Ni(Ⅱ)的研究 |
5.1 Ni(Ⅱ)静态吸附实验研究 |
5.1.1 溶液pH对Ni(Ⅱ)吸附的影响 |
5.1.2 吸附动力学 |
5.1.3 吸附等温线 |
5.1.4 吸附热力学 |
5.1.5 投加量对Ni(Ⅱ)吸附的影响 |
5.1.6 共存金属离子Cr(Ⅵ)对Ni(Ⅱ)吸附的影响 |
5.1.7 B-Fe@CS在垃圾渗滤液中的应用 |
5.1.8 吸附剂的再生与循环利用 |
5.2 B-Fe@CS吸附Ni(Ⅱ)机理探讨 |
5.2.1 FTIR结果分析 |
5.2.2 EDX结果分析 |
5.2.3 吸附机理 |
5.3 本章小结 |
第六章 AlS-Fe@SA和 B-Fe@CS两种吸附剂的应用分析 |
6.1 材料制备及吸附性能对比分析 |
6.2 两种吸附剂吸附性能差异分析 |
6.3 两种吸附剂的应用 |
6.3.1 两种吸附剂在Cr(Ⅵ)+Ni(Ⅱ)混合溶液中的应用 |
6.3.2 两种吸附剂在垃圾渗滤液中的应用 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)DTC改性糯米淀粉的制备及其螯合吸附Pb(Ⅱ)的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 重金属污染及危害 |
1.1.1 重金属污染 |
1.1.2 重金属污染危害 |
1.2 铅(Pb)的污染及危害 |
1.3 我国含Pb(Ⅱ)废水的概况及其国内外处理工艺 |
1.4 二硫代氨基甲酸盐类重金属捕集剂 |
1.5 淀粉的改性及在处理重金属离子中的应用 |
1.5.1 淀粉的改性方法 |
1.5.2 改性淀粉在重金属废水处理上的应用研究 |
1.6 糯米淀粉的简介 |
1.6.1 糯米淀粉的提取 |
1.6.2 糯米淀粉的组成及特性 |
1.7 研究意义和内容 |
1.7.1 研究意义 |
1.7.2 研究内容 |
1.8 论文的创新点 |
第2章 DTC改性糯米淀粉的制备 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 主要实验试剂 |
2.1.2 主要实验仪器 |
2.2 实验分析方法 |
2.2.1 交联淀粉交联度的测定方法 |
2.2.2 氨基淀粉中含量的测定方法 |
2.2.3 元素分析仪测定DTC改性糯米淀粉中硫含量 |
2.2.4 红外光谱(FT-IR)分析 |
2.2.5 扫描电镜(SEM)分析 |
2.3 DTC改性糯米淀粉初步合成路线 |
2.3.1 糯米淀粉(SS)的制备 |
2.3.2 交联淀粉(CS)的制备 |
2.3.3 醚化淀粉(CHCS)的制备 |
2.3.4 氨基淀粉(CAS)的制备 |
2.3.5 DTC改性糯米淀粉(DTCS)的制备 |
2.4 DTC改性糯米淀粉最佳制备路线分析 |
2.4.1 确定SS最佳制备条件 |
2.4.2 确定CS最佳制备条件 |
2.4.3 确定CHCS最佳制备条件 |
2.4.4 确定CAS最佳制备条件 |
2.4.5 确定DTCS最佳制备条件 |
2.5 DTC改性糯米淀粉的表征分析 |
2.5.1 红外光谱(FT-IR)分析 |
2.5.2 扫描电镜(SEM)分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 DTC改性糯米淀粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究 |
3.1 Pb(Ⅱ)溶液的制备 |
3.2 DTC改性糯米淀粉吸附Pb(Ⅱ)的吸附指标计算 |
3.3 DTC改性糯米淀粉吸附Pb(Ⅱ)的单因素实验影响因素 |
3.3.1 不同阶段改性淀粉投加量条件下吸附Pb(Ⅱ)的实验 |
3.3.2 不同pH条件下吸附Pb(Ⅱ)的实验 |
3.3.3 不同Pb(Ⅱ)原始浓度条件下吸附Pb(Ⅱ)的实验 |
3.3.4 不同反应时间条件下吸附Pb(Ⅱ)的实验 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 水中Pb(Ⅱ)吸附性能分析 |
3.4.2 不同改性淀粉投加量对去除效果的影响 |
3.4.3 不同pH条件下处理对去除效果的影响 |
3.4.4 不同Pb(Ⅱ)原始浓度对去除效果的影响 |
3.4.5 不同反应时间对去除效果的影响 |
3.5 DTC改性糯米淀粉捕集Pb(Ⅱ)的机理分析 |
3.6 吸附动力学 |
3.6.1 DTC改性糯米淀粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附动力学实验 |
3.6.2 DTC改性糯米淀粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附动力学结果与讨论 |
3.7 吸附等温曲线 |
3.7.1 常见吸附等温曲线模型 |
3.7.2 DTC改性糯米淀粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附等温实验 |
3.7.3 DTC改性糯米淀粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附等温曲线模型结果与讨论 |
3.8 常见吸附剂Pb(Ⅱ)吸附性能比较及饱和吸附剂后处置 |
3.8.1 常见吸附剂Pb(Ⅱ)吸附性能比较 |
3.8.2 吸附饱和后DTC改性糯米淀粉的处置 |
3.9 本章小结 |
第4章 DTC改性糯米淀粉吸附水中Pb(Ⅱ)的响应曲面分析 |
4.1 多因素响应曲面模型 |
4.2 响应曲面实验设计方案 |
4.3 响应曲面回归模型分析 |
4.3.1 响应曲面回归模型方差分析 |
4.3.2 响应曲面回归模型可靠性和拟合性分析 |
4.3.3 响应曲面回归模型三维图分析 |
4.4 响应曲面回归模型最优条件预测及验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 DTC改性糯米淀粉在去除垃圾焚烧飞灰中Pb(Ⅱ)上的应用 |
5.1 垃圾焚烧飞灰(MSWI fly ash)应用背景 |
5.2 原始垃圾焚烧飞灰中Pb(Ⅱ)的浸出实验 |
5.2.1 仪器和材料 |
5.2.2 实验试剂 |
5.2.3 最佳浸提剂选择 |
5.2.4 浸取操作 |
5.3 垃圾焚烧飞灰的水洗处理 |
5.4 DTC改性糯米淀粉螯合吸附垃圾焚烧飞灰水洗废液中Pb(Ⅱ)的实验 |
5.5 水洗垃圾焚烧飞灰中Pb(Ⅱ)的浸出实验 |
5.6 结果与讨论 |
5.6.1 水洗前后垃圾焚烧飞灰中Pb(Ⅱ)浸出浓度 |
5.6.2 DTC改性糯米淀粉处理前后水洗废液中Pb(Ⅱ)浓度及分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、壳聚糖对水中重金属离子的吸附特性(论文参考文献)
- [1]几种藻类及其改性生物炭材料对水中Pb2+、Zn2+的吸附特性研究[D]. 刘玮罡. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [2]离子液体溶解纤维素的功能化及吸附性能研究[D]. 李博. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]以粉煤灰、炉渣和污泥为基陶粒制备及其对含铅废水的吸附性能[D]. 陈元. 西安建筑科技大学, 2021
- [4]杨梅单宁泡沫负载锆材料对氟和铅的吸附及其在茶园土壤中应用初探[D]. 蒋亚梅. 四川师范大学, 2021(12)
- [5]体相微纳米气泡的产生、性能及其模板化作用的研究[D]. 王巧芝. 山东大学, 2020(04)
- [6]静电纺丝复合纳米纤维的制备及对水中Cr(Ⅲ)的吸附性能研究[D]. 张静. 陕西科技大学, 2020(05)
- [7]CS/HFO及CS/MnFe2O4凝胶球对垃圾渗滤液中Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的吸附研究[D]. 刘丹荣. 长安大学, 2020(06)
- [8]壳聚糖负载铁酸镍纳米微粒对六价铬和二价镍的吸附研究[D]. 徐文慧. 青岛大学, 2020(01)
- [9]基于SA和CS的两种改性吸附剂制备及其吸附重金属性能研究[D]. 张悦. 长安大学, 2020(06)
- [10]DTC改性糯米淀粉的制备及其螯合吸附Pb(Ⅱ)的应用研究[D]. 张晗. 华东理工大学, 2020(01)