新型納米磷酸錫復(fù)合樹(shù)脂研制及重金屬吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 10:29
鉛和鎘是污染水質(zhì)最為典型的兩種重金屬污染物。亞10 nm納米材料獨(dú)特的尺寸結(jié)構(gòu),可使其高效快速去除廢水中的鉛、鎘離子,因而成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。同時(shí),錫的磷酸鹽對(duì)重金屬離子具有較強(qiáng)的絡(luò)合能力。因此,本論文提出了一種低于臨界尺寸的新型亞10 nm磷酸錫納米材料,并利用簡(jiǎn)單方法實(shí)現(xiàn)了該種材料的制備。為了克服納米材料易團(tuán)聚的應(yīng)用瓶頸,將亞10 nm材料穩(wěn)定的負(fù)載到D001樹(shù)脂基體表面,研制出新型樹(shù)脂基納米復(fù)合材料。本文利用亞10 nm磷酸錫和納米磷酸錫復(fù)合樹(shù)脂作為吸附劑凈化含鉛、鎘重金屬?gòu)U水,研究了其吸附性能,并進(jìn)一步探討了納米磷酸錫復(fù)合樹(shù)脂對(duì)污水中鉛離子吸附機(jī)理。論文首先通過(guò)化學(xué)沉淀法制備合成了新型納米吸附材料——亞10 nm磷酸錫。利用透射、XRD對(duì)材料進(jìn)行表征分析,確定成功制備出亞10 nm磷酸錫材料。通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了材料2 min之內(nèi)即可達(dá)到吸附鉛離子動(dòng)力學(xué)平衡,且吸附容量達(dá)到1300 mg/g。在高濃度Ca(Ⅱ),Mg(Ⅱ)和Na(I)競(jìng)爭(zhēng)離子存在時(shí),吸附材料對(duì)水體中鉛離子去除率均高于99%,具有優(yōu)異的吸附選擇性,證明了該材料的應(yīng)用可行性。在此基礎(chǔ)上,利用了多巴胺可在D00...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磷酸錫納米粉末透射表征及XRD圖
pH影響及ζ電位分析
第 2 章 磷酸錫粉末的制備及吸附鉛離子性能分析2.2.3 競(jìng)爭(zhēng)離子影響評(píng)價(jià)在實(shí)際水體中,大量高濃度 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)等共存陽(yáng)離子的存在,會(huì)影響吸附劑對(duì)目標(biāo)污染物的選擇性吸附,影響實(shí)際吸附容量,制約吸附劑在實(shí)際水體中的應(yīng)用。因此,實(shí)驗(yàn)選取 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)作為競(jìng)爭(zhēng)離子,研究對(duì) Sn(HPO4)2粉末吸附重金屬鉛離子的影響情況。由圖 2-3 可知,競(jìng)爭(zhēng)離子的存在對(duì) Sn(HPO4)2粉末吸附影響微弱,即使存在高濃度二價(jià)鈣、鎂重金屬離子,Sn(HPO4)2粉末對(duì)重金屬離子的去除率保持在 100%左右。Sn(HPO4)2粉末屬于四價(jià)金屬磷酸鹽,具有獨(dú)特的納米層間距結(jié)構(gòu),位于同一個(gè)平面上的原子以共價(jià)鍵形式存在,而相鄰層之間的原子以范德華力或者靜電力作用存在,其中大量存在的 H+具有良好的離子交換性。同時(shí),納米粉末顆粒較大的比表面積和豐富的活性位點(diǎn),大幅增加了對(duì)重金屬的吸附容量。此外,相比于 Ca(II),納米材料中的 Sn-O 結(jié)構(gòu)優(yōu)先與 Pb(II)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),使Sn(HPO4)2粉末表現(xiàn)出優(yōu)異的去除效果和吸附選擇性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]凝膠型樹(shù)脂載納米水合氧化鐵復(fù)合材料的制備與除As(V)特性[J]. 劉艷,高洋,趙昕,單超,張孝林,潘丙才. 高分子學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]多巴胺功能材料在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張慶瑞,李奕璇,陳賀,張帥其,喬麗麗. 燕山大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]樹(shù)脂吸附法深度處理焦化廢水生化尾水[J]. 楊文瀾,潘丙才,張煒銘,呂路,張莉莉. 中國(guó)給水排水. 2017(11)
[4]離子交換樹(shù)脂法回收水中離子液體[J]. 隋紅,牛雅琪,李鑫鋼,何林. 化工進(jìn)展. 2017(04)
[5]“痛痛病”的剖析與思考[J]. 陳能場(chǎng),鄭煜基. 今日科苑. 2016(12)
[6]離子交換與吸附樹(shù)脂的發(fā)展及在工業(yè)廢水處理與資源化中的應(yīng)用[J]. 張全興,李愛(ài)民,潘丙才. 高分子通報(bào). 2015(09)
[7]化學(xué)沉淀法處理模擬含銅廢水的研究[J]. 熊英禹,付忠田,黃戊生. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2014(02)
[8]功能化納米Fe3O4磁性材料的制備及其對(duì)水中重金屬離子的去除[J]. 譚麗莎,孫明洋,胡運(yùn)俊,程麗華,徐新華. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(12)
[9]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[J]. 城鎮(zhèn)供水. 2007(04)
[10]超高交聯(lián)樹(shù)脂催化劑對(duì)水溶液中孔雀綠的催化降解研究[J]. 高冠道,陳金龍,費(fèi)正皓,李愛(ài)民,魯俊東,龍超,張全興. 高分子學(xué)報(bào). 2006(01)
碩士論文
[1]基于貽貝啟發(fā)聚多巴胺平臺(tái)構(gòu)建及重金屬深度凈化研究[D]. 楊慶剛.燕山大學(xué) 2017
[2]功能化納米材料高效去除水中重金屬離子的性能研究[D]. 陳凱.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3335996
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磷酸錫納米粉末透射表征及XRD圖
pH影響及ζ電位分析
第 2 章 磷酸錫粉末的制備及吸附鉛離子性能分析2.2.3 競(jìng)爭(zhēng)離子影響評(píng)價(jià)在實(shí)際水體中,大量高濃度 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)等共存陽(yáng)離子的存在,會(huì)影響吸附劑對(duì)目標(biāo)污染物的選擇性吸附,影響實(shí)際吸附容量,制約吸附劑在實(shí)際水體中的應(yīng)用。因此,實(shí)驗(yàn)選取 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)作為競(jìng)爭(zhēng)離子,研究對(duì) Sn(HPO4)2粉末吸附重金屬鉛離子的影響情況。由圖 2-3 可知,競(jìng)爭(zhēng)離子的存在對(duì) Sn(HPO4)2粉末吸附影響微弱,即使存在高濃度二價(jià)鈣、鎂重金屬離子,Sn(HPO4)2粉末對(duì)重金屬離子的去除率保持在 100%左右。Sn(HPO4)2粉末屬于四價(jià)金屬磷酸鹽,具有獨(dú)特的納米層間距結(jié)構(gòu),位于同一個(gè)平面上的原子以共價(jià)鍵形式存在,而相鄰層之間的原子以范德華力或者靜電力作用存在,其中大量存在的 H+具有良好的離子交換性。同時(shí),納米粉末顆粒較大的比表面積和豐富的活性位點(diǎn),大幅增加了對(duì)重金屬的吸附容量。此外,相比于 Ca(II),納米材料中的 Sn-O 結(jié)構(gòu)優(yōu)先與 Pb(II)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),使Sn(HPO4)2粉末表現(xiàn)出優(yōu)異的去除效果和吸附選擇性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]凝膠型樹(shù)脂載納米水合氧化鐵復(fù)合材料的制備與除As(V)特性[J]. 劉艷,高洋,趙昕,單超,張孝林,潘丙才. 高分子學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]多巴胺功能材料在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張慶瑞,李奕璇,陳賀,張帥其,喬麗麗. 燕山大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]樹(shù)脂吸附法深度處理焦化廢水生化尾水[J]. 楊文瀾,潘丙才,張煒銘,呂路,張莉莉. 中國(guó)給水排水. 2017(11)
[4]離子交換樹(shù)脂法回收水中離子液體[J]. 隋紅,牛雅琪,李鑫鋼,何林. 化工進(jìn)展. 2017(04)
[5]“痛痛病”的剖析與思考[J]. 陳能場(chǎng),鄭煜基. 今日科苑. 2016(12)
[6]離子交換與吸附樹(shù)脂的發(fā)展及在工業(yè)廢水處理與資源化中的應(yīng)用[J]. 張全興,李愛(ài)民,潘丙才. 高分子通報(bào). 2015(09)
[7]化學(xué)沉淀法處理模擬含銅廢水的研究[J]. 熊英禹,付忠田,黃戊生. 環(huán)境保護(hù)科學(xué). 2014(02)
[8]功能化納米Fe3O4磁性材料的制備及其對(duì)水中重金屬離子的去除[J]. 譚麗莎,孫明洋,胡運(yùn)俊,程麗華,徐新華. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(12)
[9]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[J]. 城鎮(zhèn)供水. 2007(04)
[10]超高交聯(lián)樹(shù)脂催化劑對(duì)水溶液中孔雀綠的催化降解研究[J]. 高冠道,陳金龍,費(fèi)正皓,李愛(ài)民,魯俊東,龍超,張全興. 高分子學(xué)報(bào). 2006(01)
碩士論文
[1]基于貽貝啟發(fā)聚多巴胺平臺(tái)構(gòu)建及重金屬深度凈化研究[D]. 楊慶剛.燕山大學(xué) 2017
[2]功能化納米材料高效去除水中重金屬離子的性能研究[D]. 陳凱.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3335996
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