納米木質(zhì)纖維素/蒙脫土復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-11-13 14:19
隨著環(huán)境保護(hù)的越來越重視,研究開發(fā)低成本的環(huán)境友好新型生物質(zhì)吸附材料,吸附對水質(zhì)產(chǎn)生污染的中重金屬十分必要。本文以木質(zhì)纖維素為原料,利用超聲細(xì)胞粉碎機(jī)納米化制得納米木質(zhì)纖維素(Nano-LNC)與蒙脫土(MMT,硅酸鹽)在不同條件下行進(jìn)復(fù)合反應(yīng)。根據(jù)被吸附重金屬鋅離子和錳離子各自不同的性質(zhì),分別選取不同條件的重金屬離子溶液,使用納米木質(zhì)纖維素/蒙脫土(Nano-LNC/MMT)復(fù)合吸附材料對鋅離子錳離子進(jìn)行吸附性能研究,分別測定新型納米復(fù)合材料對鋅離子和錳離子的最大吸附量并做出分析。借助XRD、TEM、SEM、EDS、BET和FT-IR等對納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,分析了其結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)的變化探討納米復(fù)合材料針對不同重金屬離子進(jìn)行吸附時的多種吸附影響因素,探討了納米木質(zhì)纖維素/蒙脫土復(fù)合吸附材料的吸附性能以及實際應(yīng)用吸附范圍,為社會工業(yè)化廢水處理提供更有價值的實驗參考數(shù)據(jù)。研究內(nèi)容及結(jié)果:納米木質(zhì)纖維素的制備:通過對鋅離子與錳離子的吸附量來反饋出與蒙脫土反應(yīng)最佳效果的納米木質(zhì)纖維素。并對該最佳制備條件下的納米木質(zhì)纖維素進(jìn)行形貌表征。通過實驗得出納米木質(zhì)纖維在超聲功率為1080W;超聲時...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Zn(Ⅱ)離子標(biāo)準(zhǔn)工作曲線;(b)Mn(Ⅱ)離子標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
2.2.5 吸附量的計算計算吸附量[73]Q1(mg/g)的公式如下:QCCVmt/*1 = (0 )(1)其中: Q1為吸附量(mg/g),C0為 Mn(Ⅱ)溶液的初始濃度(mg/L),Ct為吸附后溶液中剩余離子的濃度(mg/L),m 吸附劑的用量(g),V 為 離子溶液的體積(L)。2.3 結(jié)果討論2.3.1 Nano-LNC 的制備條件研究2.3.1.1 超聲功率對 Zn (Ⅱ)和 Mn(Ⅱ)吸附量的影響
繼續(xù)增大超聲功率,因溶液中產(chǎn)生明顯的渦流熱,超聲粉碎機(jī)容器內(nèi)升溫迅速,熱量對熱渦流和超聲波的作用有部分減弱抵消,同時,過熱的空氣使容器內(nèi)溶液分子運動加劇,水分散失較快,變幅桿升溫較快,電阻增大,不利于超聲波傳導(dǎo)作用的進(jìn)行,同時,因較高的超聲功率會使 Nano-LNC 結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂,導(dǎo)致Nano-LNC 發(fā)生降解反應(yīng),影響納米復(fù)合材料的吸附量。2.3.1.2 超聲時間對 Zn (Ⅱ)和 Mn(Ⅱ)吸附量的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)基金屬吸附材料改性的研究進(jìn)展[J]. 王福春,王萬坤,張英哲,龍瓊. 廣東化工. 2017(20)
[2]土壤重金屬污染修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 張坤,張海珍,于文濤. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2017(08)
[3]利用木質(zhì)纖維素廢棄物吸附重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 聶發(fā)輝,劉榮榮,周永希,劉占孟. 水處理技術(shù). 2016(01)
[4]黃麻微纖化纖維素的制備及特征分析[J]. 段玲,于偉東. 應(yīng)用化工. 2015(11)
[5]改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法及其應(yīng)用前景[J]. 王博文,王源,李仁杰,范榮桂. 廣州化工. 2015(16)
[6]絮凝劑處理重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 杜鳳齡,徐敏,王剛,常青. 工業(yè)水處理. 2014(12)
[7]木質(zhì)纖維素/納米蒙脫土復(fù)合材料對廢水中Cu(Ⅱ)的吸附及解吸[J]. 張曉濤,王喜明. 復(fù)合材料學(xué)報. 2015(02)
[8]木質(zhì)纖維素/蒙脫土納米復(fù)合材料吸附水中Cd(Ⅱ)的研究[J]. 張曉濤,王喜明,薛振華,王麗. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[9]木質(zhì)纖維素/蒙脫土納米復(fù)合材料對Cr(Ⅵ)吸附性能研究[J]. 劉立峰,張曉濤,郭曉利,薛振華,王喜明,王麗. 環(huán)境污染與防治. 2013(08)
[10]細(xì)菌纖維素濕膜的分散方法及分散過程研究[J]. 劉葉,石建博,王志杰. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2013(02)
博士論文
[1]木質(zhì)纖維素基磁性中空復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 潘艷飛.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]納米纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料及增容機(jī)理研究[D]. 王璇.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[3]納米分子篩柱撐蒙脫土復(fù)合孔道材料的構(gòu)筑及性能研究[D]. 岳利文.北京化工大學(xué) 2014
[4]硅藻土基吸附劑的制備、表征及其染料吸附特性研究[D]. 林俊雄.浙江大學(xué) 2007
[5]蒙脫土、高嶺土和層狀雙金屬氫氧化物對Pb2+和對硝基苯酚的吸附研究[D]. 張樹芹.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]強(qiáng)化去除飲用水中錳的研究[D]. 閆鵬.西南交通大學(xué) 2015
[2]交聯(lián)殼聚糖/聚羥基鋁改性蒙脫土的制備及其對水中重金屬的吸附性能研究[D]. 胡寧.太原理工大學(xué) 2014
[3]木質(zhì)纖維素/蒙脫土納米復(fù)合材料對Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)吸附及解吸性能研究[D]. 劉立峰.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]生物質(zhì)廉價吸附材料對Cr (Ⅵ) 和染料的吸附性能及機(jī)理研究[D]. 黨艷.西北大學(xué) 2011
[5]混凝-厭氧-電極SBBR法對榨菜廢水的處理研究[D]. 劉江國.西南大學(xué) 2011
[6]漢麻稈基活性炭的制備及其吸附性能的研究[D]. 韓磊.北京化工大學(xué) 2009
[7]納米蒙脫土插層聚合尼龍阻隔包裝材料[D]. 張燕.湖北工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3493171
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Zn(Ⅱ)離子標(biāo)準(zhǔn)工作曲線;(b)Mn(Ⅱ)離子標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
2.2.5 吸附量的計算計算吸附量[73]Q1(mg/g)的公式如下:QCCVmt/*1 = (0 )(1)其中: Q1為吸附量(mg/g),C0為 Mn(Ⅱ)溶液的初始濃度(mg/L),Ct為吸附后溶液中剩余離子的濃度(mg/L),m 吸附劑的用量(g),V 為 離子溶液的體積(L)。2.3 結(jié)果討論2.3.1 Nano-LNC 的制備條件研究2.3.1.1 超聲功率對 Zn (Ⅱ)和 Mn(Ⅱ)吸附量的影響
繼續(xù)增大超聲功率,因溶液中產(chǎn)生明顯的渦流熱,超聲粉碎機(jī)容器內(nèi)升溫迅速,熱量對熱渦流和超聲波的作用有部分減弱抵消,同時,過熱的空氣使容器內(nèi)溶液分子運動加劇,水分散失較快,變幅桿升溫較快,電阻增大,不利于超聲波傳導(dǎo)作用的進(jìn)行,同時,因較高的超聲功率會使 Nano-LNC 結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂,導(dǎo)致Nano-LNC 發(fā)生降解反應(yīng),影響納米復(fù)合材料的吸附量。2.3.1.2 超聲時間對 Zn (Ⅱ)和 Mn(Ⅱ)吸附量的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)基金屬吸附材料改性的研究進(jìn)展[J]. 王福春,王萬坤,張英哲,龍瓊. 廣東化工. 2017(20)
[2]土壤重金屬污染修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 張坤,張海珍,于文濤. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2017(08)
[3]利用木質(zhì)纖維素廢棄物吸附重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 聶發(fā)輝,劉榮榮,周永希,劉占孟. 水處理技術(shù). 2016(01)
[4]黃麻微纖化纖維素的制備及特征分析[J]. 段玲,于偉東. 應(yīng)用化工. 2015(11)
[5]改性生物質(zhì)吸附劑的制備方法及其應(yīng)用前景[J]. 王博文,王源,李仁杰,范榮桂. 廣州化工. 2015(16)
[6]絮凝劑處理重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 杜鳳齡,徐敏,王剛,常青. 工業(yè)水處理. 2014(12)
[7]木質(zhì)纖維素/納米蒙脫土復(fù)合材料對廢水中Cu(Ⅱ)的吸附及解吸[J]. 張曉濤,王喜明. 復(fù)合材料學(xué)報. 2015(02)
[8]木質(zhì)纖維素/蒙脫土納米復(fù)合材料吸附水中Cd(Ⅱ)的研究[J]. 張曉濤,王喜明,薛振華,王麗. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[9]木質(zhì)纖維素/蒙脫土納米復(fù)合材料對Cr(Ⅵ)吸附性能研究[J]. 劉立峰,張曉濤,郭曉利,薛振華,王喜明,王麗. 環(huán)境污染與防治. 2013(08)
[10]細(xì)菌纖維素濕膜的分散方法及分散過程研究[J]. 劉葉,石建博,王志杰. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2013(02)
博士論文
[1]木質(zhì)纖維素基磁性中空復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 潘艷飛.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]納米纖維素改性聚乳酸復(fù)合材料及增容機(jī)理研究[D]. 王璇.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[3]納米分子篩柱撐蒙脫土復(fù)合孔道材料的構(gòu)筑及性能研究[D]. 岳利文.北京化工大學(xué) 2014
[4]硅藻土基吸附劑的制備、表征及其染料吸附特性研究[D]. 林俊雄.浙江大學(xué) 2007
[5]蒙脫土、高嶺土和層狀雙金屬氫氧化物對Pb2+和對硝基苯酚的吸附研究[D]. 張樹芹.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]強(qiáng)化去除飲用水中錳的研究[D]. 閆鵬.西南交通大學(xué) 2015
[2]交聯(lián)殼聚糖/聚羥基鋁改性蒙脫土的制備及其對水中重金屬的吸附性能研究[D]. 胡寧.太原理工大學(xué) 2014
[3]木質(zhì)纖維素/蒙脫土納米復(fù)合材料對Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)吸附及解吸性能研究[D]. 劉立峰.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]生物質(zhì)廉價吸附材料對Cr (Ⅵ) 和染料的吸附性能及機(jī)理研究[D]. 黨艷.西北大學(xué) 2011
[5]混凝-厭氧-電極SBBR法對榨菜廢水的處理研究[D]. 劉江國.西南大學(xué) 2011
[6]漢麻稈基活性炭的制備及其吸附性能的研究[D]. 韓磊.北京化工大學(xué) 2009
[7]納米蒙脫土插層聚合尼龍阻隔包裝材料[D]. 張燕.湖北工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3493171
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