SiO 2 -ZrO 2 復合氣凝膠的常壓干燥制備及吸附性能研究
發(fā)布時間:2022-09-28 18:45
隨著紡織業(yè)和印染工業(yè)的發(fā)展,有機染料的排放引起了廣泛的關注。有機染料具有潛在的毒性以及生物累積性,而且具有顏色深、組分復雜、難降解、排放量大、分布面廣等特點,給生態(tài)環(huán)境、水生生物以及人類都帶來了嚴重的危害,因此從廢水中去除有機染料是非常有意義的。本研究選擇高比表面積、高孔體積的SiO2-ZrO2復合氣凝膠,通過吸附作用將有機染料從水溶液中移除,以達到凈化污水的目的。本研究通過溶膠-凝膠法在常壓干燥的條件下制備出SiO2-ZrO2復合氣凝膠,采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、熱分析(DTA/DSC)、N2吸附脫附測試等方法,分析了Si/Zr摩爾比、聚乙二醇-400添加量、熱處理等條件對氣凝膠制備或者結構的影響。研究了溶液pH值、氣凝膠添加量、吸附時間、染料初始濃度等吸附條件對氣凝膠吸附羅丹明B和亞甲基藍的影響。采用準一級動力學方程、準二級動力學方程、Elovich方程以及Webber-Morris動力學模型對吸附動力學進行了分析。采用...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 氣凝膠
1.2.2 硅基氣凝膠及其制備工藝的發(fā)展
1.2.3 SiO_2-ZrO_2氣凝膠
1.2.4 硅基氣凝膠在吸附有機污染物方面的應用
1.2.5 常見有機染料及其處理方法
1.2.6 國內外進展簡析
1.3 本文的主要研究內容
第2章 實驗材料與研究方法
2.1 實驗試劑與儀器設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 儀器設備
2.2 實驗方法
2.2.1 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的制備
2.2.2 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的吸附實驗
2.3 表征手段
2.3.1 掃描電鏡
2.3.2 傅立葉變換紅外光譜分析
2.3.3 X-射線衍射分析
2.3.4 熱重/差示掃描量熱分析
2.3.5 N_2-吸附/脫附分析
第3章 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠制備工藝研究
3.1 Si/Zr摩爾比對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間及結構的影響
3.1.1 Si/Zr摩爾比對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間的影響
3.1.2 Si/Zr摩爾比對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠結構的影響
3.2 PEG-400添加量對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間及結構的影響
3.2.1 PEG-400添加量對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間的影響
3.2.2 PEG-400添加量對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠結構的影響
3.3 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的影響
3.3.1 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的熱分析
3.3.2 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠微觀形貌的影響
3.3.3 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠孔結構的影響
3.3.4 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠結晶情況的影響
3.3.5 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠表面基團的影響
3.4 本章小結
第4章 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠吸附性能研究
4.1 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠對羅丹明B的吸附性能研究
4.1.1 溶液pH值對氣凝膠吸附羅丹明B的影響
4.1.2 氣凝膠用量對羅丹明B去除率的影響
4.1.3 氣凝膠對羅丹明B的吸附動力學研究
4.1.4 氣凝膠對羅丹明B的吸附等溫線研究
4.1.5 氣凝膠對羅丹明B的吸附熱力學研究
4.2 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠對亞甲基藍吸附性能研究
4.2.1 溶液pH值對氣凝膠吸附亞甲基藍的影響
4.2.2 氣凝膠對亞甲基藍的吸附動力學研究
4.2.3 氣凝膠對亞甲基藍的吸附等溫線研究
4.2.4 氣凝膠對亞甲基藍的吸附熱力學研究
4.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Removal of rhodamine B from aqueous solutions using vanadium pentoxide/titanium butyl oxide hybrid xerogels[J]. Surayya Mukhtar,Mona Liu,Jie Han,Wei Gao. Chinese Physics B. 2017(05)
[2]石墨烯/SiO2氣凝膠對苯、甲苯水溶液的吸附[J]. 李朝宇,張瀟,呂佳佳,趙磊,彭嘯,吳燕. 中國環(huán)境科學. 2017(03)
[3]疏水性SiO2氣凝膠吸附水溶液中有機物的研究進展[J]. 朱東波,李玲密,李新紅,劉玉鵬,孫國剛,周欣. 環(huán)境工程. 2015(03)
[4]類氧化硅氣凝膠吸附材料的制備及其吸附性能[J]. 崔恒律,宗瑟凱,魏巍,朱建軍,謝吉民,錢坤. 化工環(huán)保. 2014(06)
[5]SiO2氣凝膠對羅丹明B的吸附動力學研究[J]. 于艷,熊敏,李仲謹,陳國,常亮亮. 化工新型材料. 2014(12)
[6]復合二氧化硅氣凝膠的制備及去除石油烴效果[J]. 程東祥,應海寧,張玉玲,金歡馳. 吉林大學學報(理學版). 2014(03)
[7]SiO2氣凝膠對廢水中硝基苯的吸附性能研究[J]. 崔升,劉學涌,劉渝,沈曉冬,林本蘭,韓桂芳,吳戰(zhàn)武. 中國科學:技術科學. 2011(02)
[8]疏水性二氧化硅氣凝膠吸附水中微量苯酚和甲醛的研究[J]. 劉善云,王濤. 離子交換與吸附. 2009(04)
本文編號:3682190
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 氣凝膠
1.2.2 硅基氣凝膠及其制備工藝的發(fā)展
1.2.3 SiO_2-ZrO_2氣凝膠
1.2.4 硅基氣凝膠在吸附有機污染物方面的應用
1.2.5 常見有機染料及其處理方法
1.2.6 國內外進展簡析
1.3 本文的主要研究內容
第2章 實驗材料與研究方法
2.1 實驗試劑與儀器設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 儀器設備
2.2 實驗方法
2.2.1 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的制備
2.2.2 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的吸附實驗
2.3 表征手段
2.3.1 掃描電鏡
2.3.2 傅立葉變換紅外光譜分析
2.3.3 X-射線衍射分析
2.3.4 熱重/差示掃描量熱分析
2.3.5 N_2-吸附/脫附分析
第3章 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠制備工藝研究
3.1 Si/Zr摩爾比對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間及結構的影響
3.1.1 Si/Zr摩爾比對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間的影響
3.1.2 Si/Zr摩爾比對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠結構的影響
3.2 PEG-400添加量對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間及結構的影響
3.2.1 PEG-400添加量對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠凝膠時間的影響
3.2.2 PEG-400添加量對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠結構的影響
3.3 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的影響
3.3.1 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠的熱分析
3.3.2 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠微觀形貌的影響
3.3.3 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠孔結構的影響
3.3.4 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠結晶情況的影響
3.3.5 熱處理對SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠表面基團的影響
3.4 本章小結
第4章 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠吸附性能研究
4.1 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠對羅丹明B的吸附性能研究
4.1.1 溶液pH值對氣凝膠吸附羅丹明B的影響
4.1.2 氣凝膠用量對羅丹明B去除率的影響
4.1.3 氣凝膠對羅丹明B的吸附動力學研究
4.1.4 氣凝膠對羅丹明B的吸附等溫線研究
4.1.5 氣凝膠對羅丹明B的吸附熱力學研究
4.2 SiO_2-ZrO_2復合氣凝膠對亞甲基藍吸附性能研究
4.2.1 溶液pH值對氣凝膠吸附亞甲基藍的影響
4.2.2 氣凝膠對亞甲基藍的吸附動力學研究
4.2.3 氣凝膠對亞甲基藍的吸附等溫線研究
4.2.4 氣凝膠對亞甲基藍的吸附熱力學研究
4.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Removal of rhodamine B from aqueous solutions using vanadium pentoxide/titanium butyl oxide hybrid xerogels[J]. Surayya Mukhtar,Mona Liu,Jie Han,Wei Gao. Chinese Physics B. 2017(05)
[2]石墨烯/SiO2氣凝膠對苯、甲苯水溶液的吸附[J]. 李朝宇,張瀟,呂佳佳,趙磊,彭嘯,吳燕. 中國環(huán)境科學. 2017(03)
[3]疏水性SiO2氣凝膠吸附水溶液中有機物的研究進展[J]. 朱東波,李玲密,李新紅,劉玉鵬,孫國剛,周欣. 環(huán)境工程. 2015(03)
[4]類氧化硅氣凝膠吸附材料的制備及其吸附性能[J]. 崔恒律,宗瑟凱,魏巍,朱建軍,謝吉民,錢坤. 化工環(huán)保. 2014(06)
[5]SiO2氣凝膠對羅丹明B的吸附動力學研究[J]. 于艷,熊敏,李仲謹,陳國,常亮亮. 化工新型材料. 2014(12)
[6]復合二氧化硅氣凝膠的制備及去除石油烴效果[J]. 程東祥,應海寧,張玉玲,金歡馳. 吉林大學學報(理學版). 2014(03)
[7]SiO2氣凝膠對廢水中硝基苯的吸附性能研究[J]. 崔升,劉學涌,劉渝,沈曉冬,林本蘭,韓桂芳,吳戰(zhàn)武. 中國科學:技術科學. 2011(02)
[8]疏水性二氧化硅氣凝膠吸附水中微量苯酚和甲醛的研究[J]. 劉善云,王濤. 離子交換與吸附. 2009(04)
本文編號:3682190
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