殼聚糖/β-環(huán)糊精/二氧化鈦多孔吸附膜制備及含銅廢水處理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 01:03
在當(dāng)前的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,尤其在廢水的處理過程中,膜材料是一種具有廣闊應(yīng)用前景的材料;本文將無機(jī)納米材料——納米二氧化鈦(Ti O2)、有機(jī)高分子材料——?dú)ぞ厶牵–S)、β-環(huán)糊精(β-CD)聯(lián)系起來,通過溶膠凝膠法制備出了殼聚糖/β-環(huán)糊精/二氧化鈦吸附膜,并使用聚乙二醇-20000(PEG-20000)作為致孔劑改性,并對(duì)其表面形貌、吸附性能、吸附機(jī)理以及應(yīng)用進(jìn)行了研究。本文探討了殼聚糖/β-環(huán)糊精/二氧化鈦多孔吸附膜的制備方法,并分別對(duì)硅烷偶聯(lián)劑(JH-V151)、β-環(huán)糊精聚合物(β-CDP)與二氧化鈦溶膠(Ti O2)的加入量進(jìn)行研究,經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出膜各組分的最佳配比。并通過FTIR和SEM對(duì)制備好的膜進(jìn)行表征;從FTIR譜圖可以看出,引入的β-CDP與殼聚糖通過硅烷偶聯(lián)劑交聯(lián)到一起,Ti O2和PEG-20000與CS/β-CDP有氫鍵的結(jié)合;SEM圖顯示出,CS/β-CDP/Ti O2多孔吸附膜的表面能看到納米級(jí)的Ti O2顆粒以及呈穿透性的多孔狀結(jié)構(gòu),大大增加了膜的比表面積,使得膜的吸附效果有很大提升。通過CS/β-CDP/Ti O2吸附膜、CS/β-CDP/Ti O2多孔吸附...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
注釋表
第一章 緒論
1.1 我國(guó)廢水現(xiàn)狀及其影響
1.1.1 重金屬?gòu)U水的來源及其危害
1.1.2 有機(jī)物廢水的來源及其危害
1.2 目前國(guó)內(nèi)廢水的主要處理方法
1.2.1 重金屬?gòu)U水的主要處理方法
1.2.1.1 化學(xué)沉淀法
1.2.1.2 電化學(xué)法
1.2.1.3 離子交換法
1.2.1.4 膜分離法
1.2.1.5 吸附法
1.2.2 有機(jī)廢水的主要處理方法
1.2.2.1 物理法
1.2.2.2 化學(xué)法
1.2.2.3 生物法
1.3 膜材料的選擇
1.3.1 殼聚糖的性質(zhì)
1.3.2 環(huán)糊精的性質(zhì)
1.3.3 納米二氧化鈦的性質(zhì)
1.3.4 致孔劑的選擇
1.4 本文研究目的和內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的制備
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 銅離子濃度的測(cè)定方法
2.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)及吸附量計(jì)算
2.2.4 β-CDP的制備
2.2.5 納米二氧化鈦的制備
2.2.6 CS膜、CS/β-CDP膜、CS/β-CDP/TiO_2膜和CS/β-CDP/TiO_2多孔膜的制備
2.2.6.1 CS膜的制備方法
2.2.6.2 CS/β-CDP膜的制備方法
2.2.6.3 CS/β-CDP/TiO_2膜的制備方法
2.2.6.4 CS/β-CDP/TiO_2多孔膜的制備方法
2.2.6.5 制備出的CS膜、CS/β-CDP膜、CS/β-CDP/TiO_2膜和CS/β-CDP/TiO_2多孔膜實(shí)物圖
2.3 膜的組分及膜的表征
2.3.1 銅標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
2.3.2 膜的組分的探討
2.3.2.1 硅烷偶聯(lián)劑的加入量
2.3.2.2 β-CDP的加入量
2.3.2.3 納米TiO_2溶膠的加入量
2.3.3 CS膜、CS/β-CDP膜、CS/β-CDP/TiO_2膜和CS/β-CDP/TiO_2多孔膜的表征
2.3.3.1 紅外表征
2.3.3.2 SEM表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 CS/β-CDP/TiO_2膜對(duì)Cu~(2+)廢水的處理
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜的吸附實(shí)驗(yàn)
3.2.3 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜的脫附實(shí)驗(yàn)
3.3 實(shí)驗(yàn)條件對(duì)CS/β-CDP/TiO_2吸附膜吸附Cu~(2+)的影響
3.3.1 吸附溫度
3.3.2 吸附時(shí)間
3.3.3 pH值
3.3.4 初始濃度
3.3.5 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的脫附
3.4 本章小結(jié)
第四章 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜對(duì)Cu~(2+)廢水的處理
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑與儀器
4.2.2 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的吸附實(shí)驗(yàn)
4.2.3 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的脫附實(shí)驗(yàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)條件對(duì)CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜吸附Cu~(2+)的影響
4.3.1 吸附溫度
4.3.2 吸附時(shí)間
4.3.3 pH值
4.3.4 初始濃度
4.3.5 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的脫附
4.4 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜對(duì)甲基橙的吸附效果
4.5 本章小結(jié)
第五章 吸附機(jī)理分析
5.1 吸附熱力學(xué)
5.1.1 等溫方程模型簡(jiǎn)介
5.1.1.1 Langmuir方程
5.1.1.2 Freundlich方程
5.1.1.3 Temkin方程
5.1.2 等溫線線性轉(zhuǎn)換
5.1.3 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜的吸附等溫線
5.1.4 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的吸附等溫線
5.2 吸附動(dòng)力學(xué)
5.2.1 動(dòng)力學(xué)方程模型
5.2.1.1 一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.2 準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.3 雙常數(shù)動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.4 Elovich動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.5 四種動(dòng)力學(xué)模型的線性表達(dá)式
5.2.2 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜膜吸附銅離子動(dòng)力學(xué)分析
5.2.3 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜去除銅離子動(dòng)力學(xué)
5.3 機(jī)理探討
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]星點(diǎn)設(shè)計(jì)–效應(yīng)面法優(yōu)化阿德福韋-β-環(huán)糊精包合物制備工藝的研究[J]. 王博,李洪起,連瀟嫣,任曉文,徐為人. 現(xiàn)代藥物與臨床. 2014(11)
[2]β-環(huán)糊精結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化茶多酚的提取工藝[J]. 馮歡歡,陳識(shí)文,高夢(mèng)祥. 食品科技. 2014(11)
[3]功能性氧化石墨烯-β-環(huán)糊精/利多卡因包合物的制備及其質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 申玉坤,申玉璞,張龍嬌,潘一峰. 藥物分析雜志. 2014(10)
[4]交聯(lián)β-環(huán)糊精-可溶性淀粉復(fù)合微球?qū)岳蛳憔奈叫訹J]. 張?jiān)?蘇秀霞. 中國(guó)膠粘劑. 2014(10)
[5]納米TiO2及其復(fù)合材料的抗菌性能研究[J]. 馬麗萍,趙杉林,李萍,王輝. 當(dāng)代化工. 2014(09)
[6]難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 史冉冉,王寶輝,苑丹丹. 工業(yè)催化. 2014(09)
[7]殼聚糖的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 萬婷婷,楊磊,蔡鷹,李思東,歐陽(yáng)茜茜. 輕工科技. 2014(09)
[8]β-環(huán)糊精/KI催化二氧化碳與環(huán)氧化合物偶聯(lián)反應(yīng)研究[J]. 王明新,張廣清,常濤. 煤炭與化工. 2014(07)
[9]納米TiO2的水解法制備及吸附性能[J]. 鄧慧,劉永民,張克錚,王曉寧. 精細(xì)化工. 2014(07)
[10]β-環(huán)糊精/殼聚糖膜的制備及在廢水處理中的應(yīng)用[J]. 俞丹,吳玲玲,楊杰,王甲福,王煒. 印染. 2013(02)
博士論文
[1]基于共代謝作用微曝氣SBR處理難降解有機(jī)廢水研究[D]. 王建輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]微生物電化學(xué)系統(tǒng)生物陰極的構(gòu)建及其在難降解有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用[D]. 劉鼎.浙江大學(xué) 2014
[3]殼聚糖基活性包裝膜的性能及其在食品貯藏中應(yīng)用的研究[D]. 王麗巖.吉林大學(xué) 2013
[4]納米二氧化鈦制備方法研究、性能研究及其應(yīng)用[D]. 林萍.東華大學(xué) 2011
[5]改性麥糟吸附劑處理重金屬?gòu)U水的研究[D]. 李青竹.中南大學(xué) 2011
[6]電—微生物技術(shù)處理含重金屬離子及難降解有機(jī)物廢水[D]. 王韜.天津大學(xué) 2005
[7]高級(jí)氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水的研究[D]. 付冬梅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2005
[8]非均相UV/Fenton處理難降解有機(jī)廢水研究[D]. 鄭展望.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]活性炭與KDF聯(lián)用去除食用水重金屬污染研究[D]. 劉慧瑩.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]HDS法處理湘江流域主要重金屬?gòu)U水的試驗(yàn)研究[D]. 鄒圓.湖南大學(xué) 2013
[3]改性沸石負(fù)載納米TiO2的制備及對(duì)砷的吸附研究[D]. 邱茂琴.成都理工大學(xué) 2013
[4]高級(jí)氧化法處理難降解有機(jī)廢水的研究[D]. 程聰.武漢紡織大學(xué) 2013
[5]電解—微電解耦合處理重金屬?gòu)U水及機(jī)理分析[D]. 王剛.昆明理工大學(xué) 2012
[6]油溶性納米二氧化鈦的制備及其光催化性能研究[D]. 劉永根.東華大學(xué) 2012
[7]Cu(Ⅱ)印跡殼聚糖交聯(lián)膜的制備及吸附性的研究[D]. 張玉紅.大連理工大學(xué) 2011
[8]基于殼聚糖的薄膜制備及應(yīng)用研究[D]. 丁建峰.西北師范大學(xué) 2011
[9]硫酸鈣處理含磷廢水特性研究及機(jī)理探討[D]. 姚京君.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]天然植物材料作為吸附劑處理低濃度重金屬?gòu)U水的研究[D]. 馬靜.湖南大學(xué) 2007
本文編號(hào):3721009
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
注釋表
第一章 緒論
1.1 我國(guó)廢水現(xiàn)狀及其影響
1.1.1 重金屬?gòu)U水的來源及其危害
1.1.2 有機(jī)物廢水的來源及其危害
1.2 目前國(guó)內(nèi)廢水的主要處理方法
1.2.1 重金屬?gòu)U水的主要處理方法
1.2.1.1 化學(xué)沉淀法
1.2.1.2 電化學(xué)法
1.2.1.3 離子交換法
1.2.1.4 膜分離法
1.2.1.5 吸附法
1.2.2 有機(jī)廢水的主要處理方法
1.2.2.1 物理法
1.2.2.2 化學(xué)法
1.2.2.3 生物法
1.3 膜材料的選擇
1.3.1 殼聚糖的性質(zhì)
1.3.2 環(huán)糊精的性質(zhì)
1.3.3 納米二氧化鈦的性質(zhì)
1.3.4 致孔劑的選擇
1.4 本文研究目的和內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的制備
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 銅離子濃度的測(cè)定方法
2.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)及吸附量計(jì)算
2.2.4 β-CDP的制備
2.2.5 納米二氧化鈦的制備
2.2.6 CS膜、CS/β-CDP膜、CS/β-CDP/TiO_2膜和CS/β-CDP/TiO_2多孔膜的制備
2.2.6.1 CS膜的制備方法
2.2.6.2 CS/β-CDP膜的制備方法
2.2.6.3 CS/β-CDP/TiO_2膜的制備方法
2.2.6.4 CS/β-CDP/TiO_2多孔膜的制備方法
2.2.6.5 制備出的CS膜、CS/β-CDP膜、CS/β-CDP/TiO_2膜和CS/β-CDP/TiO_2多孔膜實(shí)物圖
2.3 膜的組分及膜的表征
2.3.1 銅標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
2.3.2 膜的組分的探討
2.3.2.1 硅烷偶聯(lián)劑的加入量
2.3.2.2 β-CDP的加入量
2.3.2.3 納米TiO_2溶膠的加入量
2.3.3 CS膜、CS/β-CDP膜、CS/β-CDP/TiO_2膜和CS/β-CDP/TiO_2多孔膜的表征
2.3.3.1 紅外表征
2.3.3.2 SEM表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 CS/β-CDP/TiO_2膜對(duì)Cu~(2+)廢水的處理
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜的吸附實(shí)驗(yàn)
3.2.3 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜的脫附實(shí)驗(yàn)
3.3 實(shí)驗(yàn)條件對(duì)CS/β-CDP/TiO_2吸附膜吸附Cu~(2+)的影響
3.3.1 吸附溫度
3.3.2 吸附時(shí)間
3.3.3 pH值
3.3.4 初始濃度
3.3.5 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的脫附
3.4 本章小結(jié)
第四章 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜對(duì)Cu~(2+)廢水的處理
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑與儀器
4.2.2 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的吸附實(shí)驗(yàn)
4.2.3 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的脫附實(shí)驗(yàn)
4.3 實(shí)驗(yàn)條件對(duì)CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜吸附Cu~(2+)的影響
4.3.1 吸附溫度
4.3.2 吸附時(shí)間
4.3.3 pH值
4.3.4 初始濃度
4.3.5 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的脫附
4.4 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜對(duì)甲基橙的吸附效果
4.5 本章小結(jié)
第五章 吸附機(jī)理分析
5.1 吸附熱力學(xué)
5.1.1 等溫方程模型簡(jiǎn)介
5.1.1.1 Langmuir方程
5.1.1.2 Freundlich方程
5.1.1.3 Temkin方程
5.1.2 等溫線線性轉(zhuǎn)換
5.1.3 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜的吸附等溫線
5.1.4 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜的吸附等溫線
5.2 吸附動(dòng)力學(xué)
5.2.1 動(dòng)力學(xué)方程模型
5.2.1.1 一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.2 準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.3 雙常數(shù)動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.4 Elovich動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1.5 四種動(dòng)力學(xué)模型的線性表達(dá)式
5.2.2 CS/β-CDP/TiO_2吸附膜膜吸附銅離子動(dòng)力學(xué)分析
5.2.3 CS/β-CDP/TiO_2多孔吸附膜去除銅離子動(dòng)力學(xué)
5.3 機(jī)理探討
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]星點(diǎn)設(shè)計(jì)–效應(yīng)面法優(yōu)化阿德福韋-β-環(huán)糊精包合物制備工藝的研究[J]. 王博,李洪起,連瀟嫣,任曉文,徐為人. 現(xiàn)代藥物與臨床. 2014(11)
[2]β-環(huán)糊精結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化茶多酚的提取工藝[J]. 馮歡歡,陳識(shí)文,高夢(mèng)祥. 食品科技. 2014(11)
[3]功能性氧化石墨烯-β-環(huán)糊精/利多卡因包合物的制備及其質(zhì)量評(píng)價(jià)[J]. 申玉坤,申玉璞,張龍嬌,潘一峰. 藥物分析雜志. 2014(10)
[4]交聯(lián)β-環(huán)糊精-可溶性淀粉復(fù)合微球?qū)岳蛳憔奈叫訹J]. 張?jiān)?蘇秀霞. 中國(guó)膠粘劑. 2014(10)
[5]納米TiO2及其復(fù)合材料的抗菌性能研究[J]. 馬麗萍,趙杉林,李萍,王輝. 當(dāng)代化工. 2014(09)
[6]難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 史冉冉,王寶輝,苑丹丹. 工業(yè)催化. 2014(09)
[7]殼聚糖的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 萬婷婷,楊磊,蔡鷹,李思東,歐陽(yáng)茜茜. 輕工科技. 2014(09)
[8]β-環(huán)糊精/KI催化二氧化碳與環(huán)氧化合物偶聯(lián)反應(yīng)研究[J]. 王明新,張廣清,常濤. 煤炭與化工. 2014(07)
[9]納米TiO2的水解法制備及吸附性能[J]. 鄧慧,劉永民,張克錚,王曉寧. 精細(xì)化工. 2014(07)
[10]β-環(huán)糊精/殼聚糖膜的制備及在廢水處理中的應(yīng)用[J]. 俞丹,吳玲玲,楊杰,王甲福,王煒. 印染. 2013(02)
博士論文
[1]基于共代謝作用微曝氣SBR處理難降解有機(jī)廢水研究[D]. 王建輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]微生物電化學(xué)系統(tǒng)生物陰極的構(gòu)建及其在難降解有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用[D]. 劉鼎.浙江大學(xué) 2014
[3]殼聚糖基活性包裝膜的性能及其在食品貯藏中應(yīng)用的研究[D]. 王麗巖.吉林大學(xué) 2013
[4]納米二氧化鈦制備方法研究、性能研究及其應(yīng)用[D]. 林萍.東華大學(xué) 2011
[5]改性麥糟吸附劑處理重金屬?gòu)U水的研究[D]. 李青竹.中南大學(xué) 2011
[6]電—微生物技術(shù)處理含重金屬離子及難降解有機(jī)物廢水[D]. 王韜.天津大學(xué) 2005
[7]高級(jí)氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水的研究[D]. 付冬梅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2005
[8]非均相UV/Fenton處理難降解有機(jī)廢水研究[D]. 鄭展望.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]活性炭與KDF聯(lián)用去除食用水重金屬污染研究[D]. 劉慧瑩.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]HDS法處理湘江流域主要重金屬?gòu)U水的試驗(yàn)研究[D]. 鄒圓.湖南大學(xué) 2013
[3]改性沸石負(fù)載納米TiO2的制備及對(duì)砷的吸附研究[D]. 邱茂琴.成都理工大學(xué) 2013
[4]高級(jí)氧化法處理難降解有機(jī)廢水的研究[D]. 程聰.武漢紡織大學(xué) 2013
[5]電解—微電解耦合處理重金屬?gòu)U水及機(jī)理分析[D]. 王剛.昆明理工大學(xué) 2012
[6]油溶性納米二氧化鈦的制備及其光催化性能研究[D]. 劉永根.東華大學(xué) 2012
[7]Cu(Ⅱ)印跡殼聚糖交聯(lián)膜的制備及吸附性的研究[D]. 張玉紅.大連理工大學(xué) 2011
[8]基于殼聚糖的薄膜制備及應(yīng)用研究[D]. 丁建峰.西北師范大學(xué) 2011
[9]硫酸鈣處理含磷廢水特性研究及機(jī)理探討[D]. 姚京君.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]天然植物材料作為吸附劑處理低濃度重金屬?gòu)U水的研究[D]. 馬靜.湖南大學(xué) 2007
本文編號(hào):3721009
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3721009.html
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