本文關(guān)鍵詞：改性殼聚糖及其對(duì)水體重金屬Cu、Cd的吸附研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,各種重金屬污水都排入水體中,造成水體的重金屬污染情況日漸嚴(yán)重。重金屬在水體中不易被降解,毒性大,進(jìn)入生物體內(nèi)易富集,且會(huì)對(duì)生物體造成各種器官的損傷和病變。因此,如何高效的治理重金屬?gòu)U水成為水處理研究的熱點(diǎn)。吸附法是一種操作簡(jiǎn)單、成本低、效果好的水體重金屬的處理方法。殼聚糖含有豐富的羥基和氨基而對(duì)重金屬物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附去除效果,但是由于其只溶解于弱酸性的環(huán)境中,機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性也較弱,很大程度的限制了其應(yīng)用。殼聚糖和鐵螯合能增強(qiáng)殼聚糖的機(jī)械強(qiáng)度,巰基改性殼聚糖能增強(qiáng)其對(duì)陽(yáng)離子型的重金屬的吸附,和磁性Fe304結(jié)合形成核殼結(jié)構(gòu)能使反應(yīng)后殼聚糖迅速的從溶液中分離出來(lái)。因此,本文將殼聚糖和磁性Fe304結(jié)合制備核殼材料,并將巰基改性、煅燒改性等改性方法結(jié)合使用,制備得到的吸附材料用于去除水體中的重金屬。 本文利用了磁性Fe304具有很強(qiáng)的磁性和化學(xué)穩(wěn)定性,通過(guò)水油乳化法將殼聚糖包裹在磁性Fe3O4的外層,合成出Fe304@殼聚糖的核殼結(jié)構(gòu),用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%的NaOH和CS2對(duì)Fe304@殼聚糖進(jìn)行改性,改性后用于吸附鎘離子。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1)通過(guò)對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的研究,Fe3O4@殼聚糖對(duì)Cd2+的吸附很好的符合了準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir等溫方程,且通過(guò)Langmuir等溫方程的擬合計(jì)算,得到Fe304@殼聚糖對(duì)Cd2+的飽和吸附容量達(dá)到197.8mg/g。2)在pH值為6時(shí),吸附容量達(dá)到最大值,為95mg/g。3)水體中常見的離子的存在不會(huì)對(duì)吸附造成影響。 本文將殼聚糖和三價(jià)鐵螯合,加強(qiáng)其化學(xué)穩(wěn)定性；巰基改性殼聚糖,增強(qiáng)其對(duì)陽(yáng)離子型的重金屬的吸附；管式爐煅燒殼聚糖,提高其機(jī)械強(qiáng)度。并將三種改性方法組合使用,綜合得到三種不同的改性吸附劑,用于對(duì)銅離子的去除。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1)三種吸附劑對(duì)Cu2+的吸附均很好的符合了準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir等溫方程,通過(guò)等溫方程的擬合計(jì)算,得到改性后的殼聚糖對(duì)Cu2+的最大吸附容量分別為412、293、267mg/g,均具有很強(qiáng)的吸附容量。2)在pH值為6時(shí),吸附去除率達(dá)到最大值；且隨著pH值的降低,吸附去除率逐漸減弱。3)通過(guò)三種吸附劑的改性條件和吸附容量的對(duì)比,可以得出：殼聚糖和鐵螯合、巰基改性、管式爐煅燒三種改性方法結(jié)合一起使用,能大大的提高殼聚糖對(duì)重金屬的吸附去除容量。
【關(guān)鍵詞】：殼聚糖 核殼材料 改性 吸附 重金屬
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ317;X703
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-25
• 1.1 鎘、銅的水體污染及危害12-13
• 1.2 水體中重金屬處理技術(shù)13-17
• 1.2.1 化學(xué)沉淀法13-14
• 1.2.2 離子交換法14
• 1.2.3 膜分離法14-15
• 1.2.4 生物法15-16
• 1.2.5 氧化還原法16
• 1.2.6 吸附法16-17
• 1.3 殼聚糖改性和應(yīng)用17-23
• 1.3.1 殼聚糖傳統(tǒng)改性18-21
• 1.3.2 殼聚糖的復(fù)合改性21-23
• 1.4 本文研究的內(nèi)容和目的23-25
• 1.4.1 研究目的23
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 殼聚糖包裹磁性Fe_3O_4核殼結(jié)構(gòu)去除水中鎘離子25-44
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法25-29
• 2.2.1 Fe_3O_4@殼聚糖核殼結(jié)構(gòu)的制備25-26
• 2.2.2 分析測(cè)試26-27
• 2.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)27
• 2.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.2.5 吸附等溫線28-29
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論29-43
• 2.3.1 Fe_3O_4@殼聚糖的表征29-32
• 2.3.2 Cd~(2+)的初始濃度對(duì)吸附的影響32-33
• 2.3.3 Fe_3O_4@殼聚糖對(duì)Cd~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)研究33-34
• 2.3.4 Fe_3O_4@殼聚糖對(duì)Cd~(2+)的吸附熱力學(xué)研究34-38
• 2.3.5 pH對(duì)吸附的影響38-40
• 2.3.6 共存離子對(duì)吸附的影響40-42
• 2.3.7 吸附劑的循環(huán)再生42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 第三章 碳化改性殼聚糖對(duì)銅離子的吸附研究44-64
• 3.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑44
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法44-45
• 3.2.1 改性殼聚糖的制備44-45
• 3.2.2 分析測(cè)試45
• 3.2.3 吸附銅離子實(shí)驗(yàn)45
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論45-63
• 3.3.1 Cu~(2+)的初始濃度對(duì)吸附的影響45-47
• 3.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)研究47-49
• 3.3.3 吸附熱力學(xué)研究49-53
• 3.3.4 pH值的影響53-55
• 3.3.5 改性殼聚糖表征55-63
• 3.4 本章小結(jié)63-64
• 第四章 結(jié)論與展望64-66
• 4.1 結(jié)論和意義64-65
• 4.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-75
• 作者簡(jiǎn)歷75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：改性殼聚糖及其對(duì)水體重金屬Cu、Cd的吸附研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：386952