天然木材的功能化及其在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 06:20
隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,生態(tài)文明建設(shè)顯得極其重要。在生態(tài)文明建設(shè)中,解決水體污染是其中的重要環(huán)節(jié)。因此治理水污染得到安全飲用水是當(dāng)前急需解決的重要問題;谝陨洗嬖诘膯栴},本論文圍繞這些問題開展了以下工作:(1)天然木材具有三維孔道結(jié)構(gòu),其化學(xué)組分主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。我們通過有機(jī)反應(yīng)將巰基官能團(tuán)修飾在木材的纖維素上,制備SH-wood膜。木材天然的三維、不規(guī)則孔道結(jié)構(gòu),有利于提高水的通量和增加重金屬離子與通道上巰基基團(tuán)的接觸機(jī)會(huì)。另外,通過三層疊加式設(shè)計(jì),進(jìn)一步提高SH-wood膜的水處理性能。研究結(jié)果表明SH-wood三層組裝濾器可以高效、快速去除水中的Cu2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+等,在處理速率為1.3×103 L?h-1?m-2時(shí),去除率都保持在96%以上,經(jīng)該工藝處理后重金屬離子濃度均能達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)該材料重復(fù)利用8次后,水處理性能沒有明顯降低。因此,SH-wood膜材料在重金屬污水處理領(lǐng)域具有高...
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
木材從宏觀到納米尺度的不同層次結(jié)構(gòu)以及潛在應(yīng)用
州大學(xué)碩士學(xué)位論文 天然木材的功能化及其在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用研木材通道上,并與纖維素和半纖維素上的羥基發(fā)生鍵合作用形成穩(wěn)定的 NPs/wood 膜,應(yīng)用于水處理。經(jīng)過還原,整塊厚木材都變成了黑色,這是因固定在木材細(xì)胞通道表面的 Pd NPs 產(chǎn)生的等離子效應(yīng)吸收了大量的光線。NPs 的平均尺寸約為 5 nm,并呈現(xiàn)出良好的結(jié)晶度。木材中通道中均勻分布Pd NPs 可作為有機(jī)染料化學(xué)還原的活性催化位點(diǎn),并且木材的微觀結(jié)構(gòu)可用高通量的水處理。當(dāng)含有染料 MB 的溶液流過 Pd NPs/wood 膜時(shí),溶液的顏色藍(lán)色變成無色,材料顯示出高效的處理速度。
圖 1-3 通過碳化的方式在木材中原位生成納米鎳上而下的組裝方法相比較來說,會(huì)將前處理最大程度的簡(jiǎn)單化,不僅步還會(huì)減少能源消耗,而且在后續(xù)應(yīng)用中,可以根據(jù)實(shí)際情況做不同的調(diào)整現(xiàn)尺度上的擴(kuò)充。重金屬離子的去除金屬是原子量在 63.5 到 200.6 之間,比重大于 5.0 的元素[52]。隨著電鍍礦作業(yè)、化肥、制革廠、電池、造紙、農(nóng)藥等行業(yè)的快速發(fā)展,重金屬越多地直接或間接排放到環(huán)境中,尤其是在發(fā)展中國(guó)家。與有機(jī)污染物金屬不可進(jìn)行生物降解,易于在生物體內(nèi)積累,而且重金屬會(huì)沿著食物體內(nèi),而許多重金屬離子都是有毒或致癌的。工業(yè)廢水處理中令人特別毒重金屬包括鋅、銅、鎳、汞、鎘、鉛和鉻。目前去除重金屬離子的方沉淀法、離子交換法、吸附法、膜過濾法、電化學(xué)處理技術(shù)等。
本文編號(hào):3380581
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
木材從宏觀到納米尺度的不同層次結(jié)構(gòu)以及潛在應(yīng)用
州大學(xué)碩士學(xué)位論文 天然木材的功能化及其在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用研木材通道上,并與纖維素和半纖維素上的羥基發(fā)生鍵合作用形成穩(wěn)定的 NPs/wood 膜,應(yīng)用于水處理。經(jīng)過還原,整塊厚木材都變成了黑色,這是因固定在木材細(xì)胞通道表面的 Pd NPs 產(chǎn)生的等離子效應(yīng)吸收了大量的光線。NPs 的平均尺寸約為 5 nm,并呈現(xiàn)出良好的結(jié)晶度。木材中通道中均勻分布Pd NPs 可作為有機(jī)染料化學(xué)還原的活性催化位點(diǎn),并且木材的微觀結(jié)構(gòu)可用高通量的水處理。當(dāng)含有染料 MB 的溶液流過 Pd NPs/wood 膜時(shí),溶液的顏色藍(lán)色變成無色,材料顯示出高效的處理速度。
圖 1-3 通過碳化的方式在木材中原位生成納米鎳上而下的組裝方法相比較來說,會(huì)將前處理最大程度的簡(jiǎn)單化,不僅步還會(huì)減少能源消耗,而且在后續(xù)應(yīng)用中,可以根據(jù)實(shí)際情況做不同的調(diào)整現(xiàn)尺度上的擴(kuò)充。重金屬離子的去除金屬是原子量在 63.5 到 200.6 之間,比重大于 5.0 的元素[52]。隨著電鍍礦作業(yè)、化肥、制革廠、電池、造紙、農(nóng)藥等行業(yè)的快速發(fā)展,重金屬越多地直接或間接排放到環(huán)境中,尤其是在發(fā)展中國(guó)家。與有機(jī)污染物金屬不可進(jìn)行生物降解,易于在生物體內(nèi)積累,而且重金屬會(huì)沿著食物體內(nèi),而許多重金屬離子都是有毒或致癌的。工業(yè)廢水處理中令人特別毒重金屬包括鋅、銅、鎳、汞、鎘、鉛和鉻。目前去除重金屬離子的方沉淀法、離子交換法、吸附法、膜過濾法、電化學(xué)處理技術(shù)等。
本文編號(hào):3380581
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