【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展,如日用品以及食品加工行業(yè)等的發(fā)展,有越來(lái)越多的工業(yè)廢水在未經(jīng)處理的情況下被排放到水環(huán)境中引起環(huán)境污染,造成生態(tài)破壞。因此,為緩解水污染問題,改善生存環(huán)境,研究出可有效處理染料廢水的技術(shù)和材料是非常重要的。目前,吸附法因?yàn)槠涓咝屎蜔o(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是處理染料廢水的一種有效手段,而吸附劑材料的選擇對(duì)其吸附過程具有很大的影響。此外,為節(jié)約生產(chǎn)成本,提高利用率,制備出具有良好吸附循環(huán)再利用和穩(wěn)定性的吸附劑材料是目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此,在本研究中,我們合成磁性鈷酸鎳空心微球以及碳纖維復(fù)合雙金屬氧化物(C/NiO-ZnO),并將其應(yīng)用于染料吸附,研究其吸附性能和循環(huán)再生能力。本論文的具體工作如下:(1)采用簡(jiǎn)單的溶劑熱法合成了板栗殼狀的磁性鈷酸鎳(NiCo_2O_4)材料。由掃描電鏡照片可知,合成的鈷酸鎳樣品具有大小較均勻的分等級(jí)結(jié)構(gòu)板栗殼狀空心微球形貌。與單金屬氧化物相比,鈷酸鎳空心微球因?yàn)槠浞值燃?jí)空心結(jié)構(gòu)以及在中性條件下合適的表面zeta電勢(shì),從而顯示出更好的吸附性能。通過Langmuir公式計(jì)算得到板栗殼狀NiCo_2O_4的理論q_(max)為366 mg g~(-1),分別為Co_3O_4(337 mg g~(-1))和Ni(HCO_3)_2(316 mg g~(-1))的1.1倍和1.2倍。此外,NiCo_2O_4具有磁性,可實(shí)現(xiàn)快速回收利用,在循環(huán)再利用方面較其他材料也具有較大的優(yōu)點(diǎn)。這些測(cè)試結(jié)果表明板栗殼狀的Ni-Co空心微球在染料廢水凈化處理的研究中具有較大潛力。(2)C/NiO-ZnO復(fù)合纖維是將碳纖維和納米材料的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,使C/NiO-ZnO同時(shí)具有大比表面積和分等級(jí)多孔結(jié)構(gòu),從而使C/NiO-ZnO的吸附性能相較于單一樣品有很大提高。該材料合成方法簡(jiǎn)單,只需一步油浴然后在350°C下煅燒2小時(shí)即可。通過數(shù)據(jù)擬合可知,理論上C/NiO-ZnO對(duì)剛果紅的q_(max)可達(dá)到613 mg g~(-1),遠(yuǎn)高于C(167 mg g~(-1))以及NiO-ZnO(534 mg g~(-1))。分等級(jí)多孔C/NiO-ZnO的高吸附性能與其高的比表面積(222 m~2 g~(-1))、更優(yōu)的孔隙結(jié)構(gòu)以及正的表面電勢(shì)有關(guān)。復(fù)合纖維在經(jīng)歷5次循環(huán)吸附后,其去除率仍然保持在97%以上,表明C/NiO-ZnO有很好的再生能力和穩(wěn)定性。因此,該分等級(jí)多孔C/NiO-ZnO具有作為一種替代材料用于廢水處理領(lǐng)域的較大潛力。
【圖文】：

不利于植物的生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)顾兄亟饘傥廴疚锶玢U、汞等時(shí)，那么將使水中的造成更嚴(yán)重的毀壞。因此，當(dāng)含有染料的廢水被排放屬或者芳香劑等而對(duì)水生動(dòng)植物有一定的毒害。不動(dòng)植物通過食物鏈或者其他方式被人食用或者接觸重的損害，，而且有些染料本身在一定的條件下就能對(duì)健康有更嚴(yán)重的威脅；蒽醌染料很難降解且可以顏色，產(chǎn)生視覺污染。此外，活性染料是水溶性的廢水具有高色度以及化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的業(yè)廢水的特點(diǎn)以及處理方法

matic illustration of the possible interaction betweMB多層碳納米管與亞甲基藍(lán)間可能存在的相互作igure 1-3 The change of CNTs surface after treatm圖 1-3 處理后的碳納米管表面基團(tuán)的變化
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ424;X703

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本文編號(hào)：2705913