磁性石墨烯納米材料對(duì)水中第一類(lèi)重金屬的吸附研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-27 14:18
對(duì)水體中第一類(lèi)重金屬污染物的治理是當(dāng)今人們急切關(guān)注的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,吸附法已經(jīng)被廣泛使用,但是傳統(tǒng)的吸附劑具有回收困難的缺點(diǎn)。本研究采用磁性石墨烯納米材料實(shí)現(xiàn)對(duì)水中第一類(lèi)重金屬污染物的高效吸附。將石墨烯與鐵氧化物復(fù)合,制備了磁性納米復(fù)合材料鐵酸鈷-還原的氧化石墨烯(CoFe2O4-rGO)以及鐵酸鈷-殼聚糖/還原的氧化石墨烯(MCGS),并研究了它們對(duì)水中的第一類(lèi)重金屬污染物的吸附去除,論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下: (1)將磁性材料與石墨烯進(jìn)行復(fù)合,制備了CoFe2O4-rGO和MCGS,并對(duì)合成出的材料進(jìn)行了SEM、FTIR、XRD、BET、Zeta電位及磁分離效果等表征,結(jié)果表明,磁性材料已成功復(fù)合在石墨烯的表面,CoFe2O4-rGO和MCGS制備成功。 (2)將CoFe2O4-rGO用于水中重金屬的吸附去除研究,以Pb(II)和Hg(II)為代表,探討了最佳吸附條件,通過(guò)吸附動(dòng)力學(xué),吸附等溫線及吸附熱力學(xué)探討了該過(guò)程的吸附機(jī)理。得到最佳吸附條件:(i) Pb(II):在吸附劑用量為8mg、振蕩時(shí)間為80min、pH=5.3的最佳吸附條件下,Pb(II)去除率可達(dá)80%以上...
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 重金屬在廢水中的污染現(xiàn)狀
1.1.1 我國(guó)水資源概述
1.1.2 水體重金屬污染概述
1.2 含重金屬離子廢水的處理方法
1.2.1 離子交換法
1.2.2 膜分離法
1.2.3 化學(xué)沉淀法
1.2.4 氧化還原法
1.2.5 生物法
1.3 吸附的介紹
1.3.1 影響吸附的因素
1.3.2 吸附劑
1.4 磁性納米材料
1.5 磁性納米材料在環(huán)境吸附中的應(yīng)用
1.6 研究的目的、意義和主要內(nèi)容
1.6.1 研究的目的和意義
1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 試劑與儀器
2.1 主要試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
第三章 CoF2O4-rGO的合成及表征
3.1 CoF2O4-rGO的合成
3.1.1 氧化石墨烯的制備
3.1.2 CoF2O4-rGO的制備
3.2 CoF2O4-rGO的表征
3.2.1 XRD 表征分析
3.2.2 孔徑及孔隙度表征分析
3.2.3 Zeta 電位表征分析
3.2.4 磁分離表征分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 CoF2O4-rGO對(duì)重金屬的吸附研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)最佳吸附條件的選擇
4.2.1 吸附劑用量對(duì)吸附效果的影響
4.2.2 pH 對(duì)吸附效果的影響
4.2.3 振蕩時(shí)間對(duì)吸附效果的影響
4.3 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的動(dòng)力學(xué)模型研究
4.3.1 擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合
4.3.2 擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合
4.3.3 動(dòng)力學(xué)擬合比較
4.4 25oC 時(shí) CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附等溫線研究
4.4.1 Henry 型吸附等溫線研究
4.4.2 Langmuir 型吸附等溫線研究
4.4.3 Freundlich 型吸附等溫線研究
4.5 35oC 和 45oC 時(shí) CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附等溫線
4.6 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附等溫線比較
4.7 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附熱力學(xué)研究
4.8 CoF2O4-rGO吸附-解吸的研究
4.8.1 吸附 Hg(II)后 CoF2O4-rGO的再生實(shí)驗(yàn)
4.8.2 吸附 Pb(II)后的 CoF2O4-rGO的再生實(shí)驗(yàn)
4.9 CoF2O4-rGO吸附其它重金屬的研究
4.9.1 CoF2O4-rGO吸附 Cd(II)重金屬的研究
4.9.2 CoF2O4-rGO吸附 Cr(VI)重金屬的研究
4.10 本章小結(jié)
第五章 MCGS 的合成及表征
5.1 MCGS 的合成
5.2 MCGS 的表征
5.2.1 SEM 表征分析
5.2.2 FTIR 表征分析
5.2.3 XRD 表征分析
5.2.4 磁分離表征分析
5.2.5 孔徑及孔隙度分析表征分析
5.2.6 Zeta 電位表征分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 MCGS 對(duì)重金屬的吸附研究
6.1 實(shí)驗(yàn)方法
6.2 MCGS 吸附 Hg(II)最佳吸附條件的選擇
6.2.1 吸附劑用量對(duì)吸附效果的影響
6.2.2 pH 對(duì)吸附效果的影響
6.2.3 振蕩時(shí)間對(duì)吸附效果的影響
6.3 MCGS 吸附 Hg(II)的動(dòng)力學(xué)模型研究
6.4 MCGS 吸附 Hg(II)的吸附等溫線研究
6.5 MCGS 吸附 Hg(II)的吸附熱力學(xué)研究
6.6 吸附 Hg(II)后的 MCGS 的再生實(shí)驗(yàn)
6.7 MCGS 吸附其它重金屬的研究
6.8 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 本論文研究的主要結(jié)論
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
本文編號(hào):3887123
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 重金屬在廢水中的污染現(xiàn)狀
1.1.1 我國(guó)水資源概述
1.1.2 水體重金屬污染概述
1.2 含重金屬離子廢水的處理方法
1.2.1 離子交換法
1.2.2 膜分離法
1.2.3 化學(xué)沉淀法
1.2.4 氧化還原法
1.2.5 生物法
1.3 吸附的介紹
1.3.1 影響吸附的因素
1.3.2 吸附劑
1.4 磁性納米材料
1.5 磁性納米材料在環(huán)境吸附中的應(yīng)用
1.6 研究的目的、意義和主要內(nèi)容
1.6.1 研究的目的和意義
1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 試劑與儀器
2.1 主要試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
第三章 CoF2O4-rGO的合成及表征
3.1 CoF2O4-rGO的合成
3.1.1 氧化石墨烯的制備
3.1.2 CoF2O4-rGO的制備
3.2 CoF2O4-rGO的表征
3.2.1 XRD 表征分析
3.2.2 孔徑及孔隙度表征分析
3.2.3 Zeta 電位表征分析
3.2.4 磁分離表征分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 CoF2O4-rGO對(duì)重金屬的吸附研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)最佳吸附條件的選擇
4.2.1 吸附劑用量對(duì)吸附效果的影響
4.2.2 pH 對(duì)吸附效果的影響
4.2.3 振蕩時(shí)間對(duì)吸附效果的影響
4.3 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的動(dòng)力學(xué)模型研究
4.3.1 擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合
4.3.2 擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合
4.3.3 動(dòng)力學(xué)擬合比較
4.4 25oC 時(shí) CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附等溫線研究
4.4.1 Henry 型吸附等溫線研究
4.4.2 Langmuir 型吸附等溫線研究
4.4.3 Freundlich 型吸附等溫線研究
4.5 35oC 和 45oC 時(shí) CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附等溫線
4.6 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附等溫線比較
4.7 CoF2O4-rGO吸附 Pb(II)和 Hg(II)的吸附熱力學(xué)研究
4.8 CoF2O4-rGO吸附-解吸的研究
4.8.1 吸附 Hg(II)后 CoF2O4-rGO的再生實(shí)驗(yàn)
4.8.2 吸附 Pb(II)后的 CoF2O4-rGO的再生實(shí)驗(yàn)
4.9 CoF2O4-rGO吸附其它重金屬的研究
4.9.1 CoF2O4-rGO吸附 Cd(II)重金屬的研究
4.9.2 CoF2O4-rGO吸附 Cr(VI)重金屬的研究
4.10 本章小結(jié)
第五章 MCGS 的合成及表征
5.1 MCGS 的合成
5.2 MCGS 的表征
5.2.1 SEM 表征分析
5.2.2 FTIR 表征分析
5.2.3 XRD 表征分析
5.2.4 磁分離表征分析
5.2.5 孔徑及孔隙度分析表征分析
5.2.6 Zeta 電位表征分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 MCGS 對(duì)重金屬的吸附研究
6.1 實(shí)驗(yàn)方法
6.2 MCGS 吸附 Hg(II)最佳吸附條件的選擇
6.2.1 吸附劑用量對(duì)吸附效果的影響
6.2.2 pH 對(duì)吸附效果的影響
6.2.3 振蕩時(shí)間對(duì)吸附效果的影響
6.3 MCGS 吸附 Hg(II)的動(dòng)力學(xué)模型研究
6.4 MCGS 吸附 Hg(II)的吸附等溫線研究
6.5 MCGS 吸附 Hg(II)的吸附熱力學(xué)研究
6.6 吸附 Hg(II)后的 MCGS 的再生實(shí)驗(yàn)
6.7 MCGS 吸附其它重金屬的研究
6.8 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 本論文研究的主要結(jié)論
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
本文編號(hào):3887123
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