磁性殼聚糖/膨潤(rùn)土復(fù)合吸附劑的制備及其吸附Cu 2+ 的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-19 23:02
本研究以膨潤(rùn)土、殼聚糖、Fe3O4微粒為原料,制備了在外加磁場(chǎng)下能實(shí)現(xiàn)快速固液分離的磁性殼聚糖/膨潤(rùn)土復(fù)合吸附劑。利用SEM、XRD、FTIR、磁強(qiáng)計(jì)等分析手段,對(duì)復(fù)合吸附劑的形貌及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,復(fù)合吸附劑的最佳制備工藝條件為:殼聚糖與膨潤(rùn)土質(zhì)量比=1:10,Fe3O4與膨潤(rùn)土質(zhì)量比=1:10,殼聚糖溶液p H值=6.0,反應(yīng)時(shí)間=6h、反應(yīng)溫度=50℃。通過(guò)比表面分析儀測(cè)得復(fù)合吸附劑和膨潤(rùn)土的比表面積分別為32.51m2/g和27.74m2/g,結(jié)合掃描電鏡分析可知復(fù)合吸附劑較提純膨潤(rùn)土具有更多的微孔結(jié)構(gòu)。通過(guò)XRD測(cè)試可知,復(fù)合吸附劑對(duì)應(yīng)的晶體層間距由提純膨潤(rùn)土的1.46nm增大至1.60nm,表明殼聚糖可能已插層進(jìn)入膨潤(rùn)土層間。通過(guò)FTIR分析可知,復(fù)合吸附劑制備過(guò)程中殼聚糖與膨潤(rùn)土發(fā)生了鍵合反應(yīng)。此外,通過(guò)振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)分析可知,復(fù)合吸附劑的飽和磁強(qiáng)度達(dá)到87.30emu/g,這表明復(fù)合吸附劑在外加磁場(chǎng)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)快速固液分離。對(duì)復(fù)合吸附劑進(jìn)行靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),以考察各個(gè)反應(yīng)...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
吸附等溫線(xiàn)常見(jiàn)類(lèi)型[37]
各種特性主要由蒙脫石決定,故可通過(guò)了解蒙脫石的相關(guān)礦物學(xué)土。石理論化學(xué)式為:X 2 4 2-x X 4 10 2Na (H O) {Al Mg [Si O ](OH) },其理論化 66.7%,2 3Al O 28.3%,2H O 5%,但是實(shí)際成分較復(fù)雜,變化較石是由一層 Al-(O, O H)或 Mg-(O, O H)八面體片夾雜于兩層 Si-O四 2:1 層狀硅酸鹽礦物,屬單斜晶系,具體的晶體結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所面體層是由處于同一平面的Si-O四面體的三個(gè)頂點(diǎn)氧與相鄰Si而結(jié)成的一系列近似六方環(huán)網(wǎng)格的硅氧片,具體的晶體結(jié)構(gòu)如圖-(O, O H)八面體是以鋁原子為中心,并與四個(gè)頂點(diǎn)氧同處一面,的兩個(gè)羥基構(gòu)成六配位八面體結(jié)構(gòu),具體的晶體結(jié)構(gòu)如圖 1.4 所片層的厚度約為 1nm,層間距 d(001)基本處于 1.2~1.6nm[44]。在上四面體中的 Si(Ⅳ)有一部分被容易被 Al(Ⅲ)置換,八面體中的 A1e2+、Mg2+、Li+等置換,由于高價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子被低價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子所荷不足,為彌補(bǔ)這種不足,上述結(jié)果通過(guò)吸附晶體表面或?qū)娱g的行電荷補(bǔ)充。
圖 1.3 蒙脫石硅氧四面體結(jié)構(gòu)圖圖 1.4 鋁(鎂)氧(羥基)八面體結(jié)構(gòu)土的物化特性于其特殊的礦物學(xué)特征,使得其具有眾多的物化特性,如子交換性、懸浮和分散性、粘結(jié)性、觸變性、穩(wěn)定性、無(wú)本課題主要是將膨潤(rùn)土應(yīng)用于水處理領(lǐng)域,故著重介紹與。性性是膨潤(rùn)土的基本性能之一,其可吸附自身體積幾倍至十能夠急劇膨脹。同時(shí)吸濕膨脹后的膨潤(rùn)土凝膠體十分致密
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于吸附劑再生技術(shù)的研究[J]. 孫政釗. 化工管理. 2014(32)
[2]電鍍行業(yè)重金屬污染問(wèn)題及防治對(duì)策研究[J]. 田珺,張新華,陳華,徐靜. 污染防治技術(shù). 2014 (04)
[3]磁分離技術(shù)在水處理中的研究現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)鋼渣磁種的可行性[J]. 汪玉嬌,高國(guó)才,郭華. 冶金設(shè)備. 2014(S1)
[4]霉菌/膨潤(rùn)土復(fù)合吸附劑對(duì)Cr6+的吸附研究[J]. 劉桂萍,祝杏,趙琪銳. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]膨潤(rùn)土對(duì)幾種重金屬離子的吸附解吸特性研究[J]. 胡克偉. 遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]膨潤(rùn)土負(fù)載殼聚糖的微波輔助制備及對(duì)Cu2+的吸附研究[J]. 楊盛春,李月,何麗仙,陳光勇. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(13)
[7]膜分離技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用展望[J]. 王華,劉艷飛,彭東明,王福東,魯曼霞. 應(yīng)用化工. 2013(03)
[8]中國(guó)重大環(huán)境案例回顧:紫金礦業(yè)水污染案[J]. 朱達(dá)俊. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2013(02)
[9]磁性納米吸附劑Fe3O4·ZrO(OH)2的合成及對(duì)水中氟和砷的吸附性能[J]. 吳少林,馬明,胡文濤. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]稻殼灰吸附劑對(duì)重金屬銅離子的吸附性能研究[J]. 左海強(qiáng),劉艷,張彥博,胡茂,劉國(guó)榮. 工業(yè)用水與廢水. 2012(04)
博士論文
[1]復(fù)合改性膨潤(rùn)土對(duì)水中有機(jī)物和重金屬的協(xié)同吸附研究[D]. 孫洪良.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]Al2O3/膨潤(rùn)土吸附劑的制備及其吸附Cd(Ⅱ)的研究[D]. 周正.湖南大學(xué) 2013
[2]膨潤(rùn)土負(fù)載殼聚糖季銨鹽對(duì)水體中Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)和復(fù)合污染物的吸附機(jī)理研究[D]. 王博.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]碳羥磷灰石的制備及對(duì)重金屬離子的吸附研究[D]. 鄭偉.湖南大學(xué) 2007
[4]納米石墨微片/Fe3O4復(fù)合粉末的制備及其在磁場(chǎng)下的自組裝[D]. 唐海濤.華僑大學(xué) 2006
[5]蒙脫石有機(jī)插層復(fù)合物的制備及其對(duì)含Cr(Ⅵ)廢水吸附行為的研究[D]. 付桂珍.武漢理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3597729
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
吸附等溫線(xiàn)常見(jiàn)類(lèi)型[37]
各種特性主要由蒙脫石決定,故可通過(guò)了解蒙脫石的相關(guān)礦物學(xué)土。石理論化學(xué)式為:X 2 4 2-x X 4 10 2Na (H O) {Al Mg [Si O ](OH) },其理論化 66.7%,2 3Al O 28.3%,2H O 5%,但是實(shí)際成分較復(fù)雜,變化較石是由一層 Al-(O, O H)或 Mg-(O, O H)八面體片夾雜于兩層 Si-O四 2:1 層狀硅酸鹽礦物,屬單斜晶系,具體的晶體結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所面體層是由處于同一平面的Si-O四面體的三個(gè)頂點(diǎn)氧與相鄰Si而結(jié)成的一系列近似六方環(huán)網(wǎng)格的硅氧片,具體的晶體結(jié)構(gòu)如圖-(O, O H)八面體是以鋁原子為中心,并與四個(gè)頂點(diǎn)氧同處一面,的兩個(gè)羥基構(gòu)成六配位八面體結(jié)構(gòu),具體的晶體結(jié)構(gòu)如圖 1.4 所片層的厚度約為 1nm,層間距 d(001)基本處于 1.2~1.6nm[44]。在上四面體中的 Si(Ⅳ)有一部分被容易被 Al(Ⅲ)置換,八面體中的 A1e2+、Mg2+、Li+等置換,由于高價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子被低價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子所荷不足,為彌補(bǔ)這種不足,上述結(jié)果通過(guò)吸附晶體表面或?qū)娱g的行電荷補(bǔ)充。
圖 1.3 蒙脫石硅氧四面體結(jié)構(gòu)圖圖 1.4 鋁(鎂)氧(羥基)八面體結(jié)構(gòu)土的物化特性于其特殊的礦物學(xué)特征,使得其具有眾多的物化特性,如子交換性、懸浮和分散性、粘結(jié)性、觸變性、穩(wěn)定性、無(wú)本課題主要是將膨潤(rùn)土應(yīng)用于水處理領(lǐng)域,故著重介紹與。性性是膨潤(rùn)土的基本性能之一,其可吸附自身體積幾倍至十能夠急劇膨脹。同時(shí)吸濕膨脹后的膨潤(rùn)土凝膠體十分致密
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于吸附劑再生技術(shù)的研究[J]. 孫政釗. 化工管理. 2014(32)
[2]電鍍行業(yè)重金屬污染問(wèn)題及防治對(duì)策研究[J]. 田珺,張新華,陳華,徐靜. 污染防治技術(shù). 2014 (04)
[3]磁分離技術(shù)在水處理中的研究現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)鋼渣磁種的可行性[J]. 汪玉嬌,高國(guó)才,郭華. 冶金設(shè)備. 2014(S1)
[4]霉菌/膨潤(rùn)土復(fù)合吸附劑對(duì)Cr6+的吸附研究[J]. 劉桂萍,祝杏,趙琪銳. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]膨潤(rùn)土對(duì)幾種重金屬離子的吸附解吸特性研究[J]. 胡克偉. 遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]膨潤(rùn)土負(fù)載殼聚糖的微波輔助制備及對(duì)Cu2+的吸附研究[J]. 楊盛春,李月,何麗仙,陳光勇. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(13)
[7]膜分離技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用展望[J]. 王華,劉艷飛,彭東明,王福東,魯曼霞. 應(yīng)用化工. 2013(03)
[8]中國(guó)重大環(huán)境案例回顧:紫金礦業(yè)水污染案[J]. 朱達(dá)俊. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2013(02)
[9]磁性納米吸附劑Fe3O4·ZrO(OH)2的合成及對(duì)水中氟和砷的吸附性能[J]. 吳少林,馬明,胡文濤. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]稻殼灰吸附劑對(duì)重金屬銅離子的吸附性能研究[J]. 左海強(qiáng),劉艷,張彥博,胡茂,劉國(guó)榮. 工業(yè)用水與廢水. 2012(04)
博士論文
[1]復(fù)合改性膨潤(rùn)土對(duì)水中有機(jī)物和重金屬的協(xié)同吸附研究[D]. 孫洪良.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]Al2O3/膨潤(rùn)土吸附劑的制備及其吸附Cd(Ⅱ)的研究[D]. 周正.湖南大學(xué) 2013
[2]膨潤(rùn)土負(fù)載殼聚糖季銨鹽對(duì)水體中Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)和復(fù)合污染物的吸附機(jī)理研究[D]. 王博.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]碳羥磷灰石的制備及對(duì)重金屬離子的吸附研究[D]. 鄭偉.湖南大學(xué) 2007
[4]納米石墨微片/Fe3O4復(fù)合粉末的制備及其在磁場(chǎng)下的自組裝[D]. 唐海濤.華僑大學(xué) 2006
[5]蒙脫石有機(jī)插層復(fù)合物的制備及其對(duì)含Cr(Ⅵ)廢水吸附行為的研究[D]. 付桂珍.武漢理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3597729
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