本文關(guān)鍵詞：納米雜化材料制備及其水處理應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 水處理 納米纖維 金屬氧化物 去除 吸附

【摘要】：工業(yè)化發(fā)展帶來的水污染問題日益嚴(yán)重,尤其是重金屬離子和有機(jī)染料污染,直接危害人類身體健康。水處理技術(shù)在不斷發(fā)展,因而對用于水處理的新型材料各方面的性能提出了更高的要求。目前,單一組分的材料已經(jīng)不能滿足新的水處理技術(shù)。金屬氧化物納米粒子由于吸附能力高、活性大等特性常常被用作吸附劑材料。但是其自身高的表面自由能導(dǎo)致其容易團(tuán)聚,且后處理過程繁雜,易造成二次污染�；诖�,本文將金屬氧化物納米粒子包覆在納米纖維的表面制備出性能優(yōu)異的納米雜化材料,用于水中重金屬離子的去除。同時(shí),我們還將金屬氧化物納米粒子包覆在氧化石墨烯(GO)片層上,再將其真空抽濾在納米纖維膜上制備出納米雜化材料用作過濾膜,去除水溶液中重金屬離子和有機(jī)染料。具體研究內(nèi)容如下：1、采用水熱合成法將α-Fe2O3納米粒子包覆在聚丙烯腈(PAN)納米纖維表面。系統(tǒng)研究了前驅(qū)體溶液的pH值對PAN表面α-Fe2O3形貌和負(fù)載量的影響以及α-Fe2O3在PAN表面的生長機(jī)理。將優(yōu)化條件下制備的α-Fe2O3/PAN用于水中pb2+的去除,該納米雜化材料展現(xiàn)了優(yōu)異的性能。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,約120 min達(dá)到吸附平衡,平衡時(shí)間與pb2+的起始濃度無關(guān)。吸附過程符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)及Langmuir模型。XPS分析結(jié)果說明,吸附劑材料對pb2+的吸附機(jī)理是離子交換過程。2、首先通過化學(xué)氧化還原法將Mn02納米粒子包覆在GO片層表面,然后將制備的GO-MnO2納米片真空抽濾在電紡PAN纖維膜的表面,制備了以PAN納米纖維膜為支撐層,GO-MnO2為分離層的過濾膜。將制備的GO-MnO2/PAN復(fù)合納米纖維膜用于重金屬離子pb2+和有機(jī)染料甲基橙(MO)的去除。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,復(fù)合材料對pb2+的去除是一個(gè)吸附過程,對MO的去除主要是截留作用。3、首先通過化學(xué)共沉淀的方法將MnFe2O4包覆在GO片層上,同樣采用真空抽濾的方法將制備的GO-MnFe2O4負(fù)載在PAN納米纖維膜表面。對制備的GO-MnFe2O4以及復(fù)合膜的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并將GO-MnFe2O4/PAN對重金屬離子As5+分別在低起始濃度(10mgL-和高起始濃度(200 mg-1下進(jìn)行去除實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)低濃度下吸附后As5+的殘留量可以下降到70μgL-1而高濃度下的吸附量可以達(dá)到97.3 mg g-。
【關(guān)鍵詞】：水處理 納米纖維 金屬氧化物 去除 吸附
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 緒論15-33
• 1.1 水污染15-18
• 1.1.1 重金屬離子污染15-16
• 1.1.2 有機(jī)染料污染16-18
• 1.2 水污染處理方法18-25
• 1.2.1 化學(xué)沉淀18-20
• 1.2.2 電化學(xué)處理20
• 1.2.3 膜分離20-21
• 1.2.4 吸附法21-25
• 1.3 納米纖維的基本特征及水處理的應(yīng)用25-29
• 1.3.1 納米纖維特征26-28
• 1.3.2 納米纖維在水處理方面應(yīng)用28-29
• 1.4 氧化石墨烯的基本特征及水處理的應(yīng)用29-31
• 1.4.1 氧化石墨烯的特征30
• 1.4.2 氧化石墨烯在水處理方面應(yīng)用30-31
• 1.5 論文的研究意義及內(nèi)容31-33
• 第二章 α-Fe_2O_3/PAN合納米纖維膜的制備及鉛離子去除應(yīng)用33-49
• 2.1 前言33-34
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分34-36
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器型號(hào)34-35
• 2.2.2 PAN納米纖維的制備35
• 2.2.3 α-Fe_2O_3/PAN納米纖維膜的制備35-36
• 2.2.4 吸附實(shí)驗(yàn)36
• 2.3 結(jié)果與討論36-47
• 2.3.1 α-Fe_2O_3/PAN納米纖維膜的化學(xué)組成36-39
• 2.3.2 α-Fe_2O_3/PAN納米纖維膜形貌結(jié)構(gòu)表征39-41
• 2.3.3 α-Fe_2O_3/PAN納米纖維膜的吸附性能41-43
• 2.3.4 吸附動(dòng)力學(xué)43-45
• 2.3.5 吸附等溫線45-46
• 2.3.6 吸附機(jī)理46-47
• 2.3.7 共存離子影響47
• 2.4 本章小結(jié)47-49
• 第三章 GO-MnO_2/PAN復(fù)合納米纖維膜制備及其應(yīng)用研究49-61
• 3.1 前言49-50
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分50-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料50
• 3.2.2 GO的制備50-51
• 3.2.3 GO-MnO_2復(fù)合材料的制備51
• 3.2.4 GO-MnO_2/PAN復(fù)合納米纖維膜的制備51
• 3.2.5 GO-MnO_2/PAN復(fù)合納米纖維膜的性能表征51
• 3.3 結(jié)果與討論51-60
• 3.3.1 GO-MnO_2的形貌表征51-53
• 3.3.2 GO-MnO_2/PAN復(fù)合納米纖維膜的表征53-57
• 3.3.3 GO-MnO_2/PAN復(fù)合納米纖維膜的應(yīng)用57-60
• 3.4 本章小結(jié)60-61
• 第四章 GO-MnFe_2O_4/PAN復(fù)合納米纖維膜的制備及應(yīng)用研究61-71
• 4.1 前言61
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分61-62
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料61-62
• 4.2.2 GO-MnFe_2O_4的制備62
• 4.2.3 GO-MnFe_2O_4/PAN復(fù)合納米纖維膜制備62
• 4.2.4 As~(5+)的吸附62
• 4.3 結(jié)果與討論62-69
• 4.3.1 GO-MnFe_2O_4的表征62-66
• 4.3.2 GO-MnFe_2O_4/PAN復(fù)合納米纖維膜的結(jié)構(gòu)表征66-68
• 4.3.3 GO-MnFe_2O_4/PAN復(fù)合納米纖維膜的應(yīng)用68-69
• 4.4 本章小結(jié)69-71
• 第五章 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-85
• 致謝85-87
• 研究成果及發(fā)表論文87-89
• 作者和導(dǎo)師簡介89-90
• 附件90-91

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;堡盟——適合水處理應(yīng)用的傳感器[J];自動(dòng)化博覽;2010年06期

2 毛月紅;李江云;;超聲技術(shù)在水處理應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J];孝感學(xué)院學(xué)報(bào);2005年06期

3 許國清;;“均相陽離子交換膜的研制及其水處理應(yīng)用”技術(shù)鑒定會(huì)在滬召開[J];膜科學(xué)與技術(shù);1986年02期

4 陳志和;弱堿性陰樹脂在水處理應(yīng)用中的工藝條件[J];水處理技術(shù);1995年05期

5 撒應(yīng)福;許國清;韓樹洪;沈華容;施逢圣;袁蘭生;;苯乙烯型均質(zhì)陽離子交換膜的試制及其水處理應(yīng)用[J];水處理技術(shù);1987年01期

6 張靖;楊瑞芹;;高錳酸鉀在藻類水處理應(yīng)用探析[J];科技資訊;2012年33期

7 袁琪;周榮斌;;水廠排泥水處理應(yīng)用與改造實(shí)例[J];城鎮(zhèn)供水;2012年05期

8 劉佳玉;張玉先;;太陽光催化技術(shù)在水處理應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J];給水排水;2009年02期

9 施建剛;趙振河;何雪梅;鄭敏捷;楊少艷;;殼聚糖基磁性雜化材料在水處理應(yīng)用中的進(jìn)展[J];染整技術(shù);2012年09期

10 郭瑞霞;李寶華;;活性炭在水處理應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J];炭素技術(shù);2006年01期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崔康平;周元祥;許為義;彭書傳;;人工快速滲濾技術(shù)及其水處理應(yīng)用[A];2004“生態(tài)安徽”博士科技論壇論文集[C];2004年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 束洪福;臭氧水處理應(yīng)用取得階段性成果[N];科技日報(bào);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張奇;多功能催化分離膜的制備及水處理應(yīng)用研究[D];大連海洋大學(xué);2016年

2 常嬌;納米雜化材料制備及其水處理應(yīng)用研究[D];北京化工大學(xué);2016年

3 何振坤;好氧BACF膜的形成機(jī)制與水處理應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2002年

，

本文編號(hào)：920670