本文利用無機、有機改性成功合成了三種功能化的二氧化硅復(fù)合材料吸附劑,利用一系列表征手段考察和分析了吸附劑材料的結(jié)構(gòu)性能,探究了吸附劑分別對單一體系以及多元體系中重金屬離子As(III)、Pb(II)、Cr(VI)的吸附行為,具體實驗如下:1、以正硅酸四乙酯作為硅源,三嵌段共聚物P123為模板,先合成純的三維二氧化硅,然后采用浸漬法將鐵系物質(zhì)負(fù)載在比表面積大的載體二氧化硅上,用氯化鐵、硫酸錳、高錳酸鉀對二氧化硅進(jìn)行負(fù)載,制備二氧化錳/氫氧化氧鐵/二氧化硅吸附劑,縮寫為MnO₂/FeOOH/KIT-6。N₂吸附、小角XRD、TEM、FT-IR、XPS等表征表明MnO₂/FeOOH/KIT-6成功制備;pH為1時,MnO₂/FeOOH/KIT-6對As(III)的最大飽和吸附量為39.77 mg·g^-1,吸附符合擬二級動力學(xué)和Langmuir吸附等溫線模型;MnO₂/FeOOH/KIT-6對As(III)的吸附機理是As(III)被氧化為As(V),吸附劑MnO...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 重金屬廢水的處理方法及研究進(jìn)展
        1.2.1 生物修復(fù)法
        1.2.2 膜分離法
        1.2.3 離子交換法
        1.2.4 化學(xué)沉淀法
        1.2.5 吸附法
    1.3 功能化二氧化硅材料概述
        1.3.1 二氧化硅概述
        1.3.2 硅基材料的改性方法
    1.4 國內(nèi)外研究狀況
    1.5 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第2章 實驗部分
    2.1 儀器和試劑
        2.1.1 主要儀器
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備以及測定方法
        2.2.1 砷、鉛和鉻的測定方法
        2.2.2 顯色劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
        2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定
    2.3 不同酸度的單一體系和混合體系溶液的配制
        2.3.1 不同酸度單一體系溶液的配制
        2.3.2 混合體系溶液的配制
    2.4 靜態(tài)吸附實驗及理論基礎(chǔ)
        2.4.1 靜態(tài)吸附實驗
        2.4.2 吸附動力學(xué)以及動力學(xué)方程
        2.4.3 吸附熱力學(xué)實驗以及方程
第3章 二氧化錳/氫氧化氧鐵負(fù)載的三維二氧化硅的制備及對As(Ⅲ)的吸附
    3.1 二氧化錳/氫氧化氧鐵/二氧化硅吸附劑的制備
        3.1.1 KIT-6的制備
        3.1.2 MnO₂/FeOOH/KIT-6吸附劑的制備
    3.2 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6的表征
        3.2.1 TEM分析
        3.2.2 小角XRD分析
        3.2.3 N₂吸附分析
        3.2.4 FT-IR分析
    3.3 溶液的不同pH值對吸附重金屬離子的影響
        3.3.1 吸附劑對三種重金屬離子As(Ⅲ)、Cr(Ⅳ)、Pb(Ⅱ)的吸附
        3.3.2 不同酸度下Fe/Mn比對吸附劑吸附As(Ⅲ)的性能影響
    3.4 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6的吸附等溫線
    3.5 MnO₂/FeOOH/KIT-6的吸附動力學(xué)和熱力學(xué)
        3.5.1 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6對As(Ⅲ)的吸附動力學(xué)性質(zhì)
        3.5.2 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6對As(Ⅲ)的吸附熱力學(xué)性質(zhì)
    3.6 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6的選擇性
        3.6.1 不同陰離子對As(Ⅲ)吸附的影響
        3.6.2 不同濃度的鍺離子對MnO₂/FeOOH/KIT-6吸附As(Ⅲ)的影響
    3.7 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6吸附As(Ⅲ)的機理
    3.8 吸附劑 MnO₂/FeOOH/KIT-6的洗脫及循環(huán)利用實驗
        3.8.1 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6的洗脫實驗
        3.8.2 吸附劑MnO₂/FeOOH/KIT-6的解析與再生
    3.9 本章小結(jié)
第4章 氨基硫脲功能化的三維殼聚糖/二氧化硅材料構(gòu)筑及對Cr(Ⅳ)的吸附
    4.1 功能化三維殼聚糖/二氧化硅的合成
        4.1.1 三維殼聚糖/二氧化硅材料的制備
        4.1.2 三維氨基硫脲/殼聚糖/二氧化硅吸附劑的制備
    4.2 吸附劑m2TSC-VGA@m1CS/KIT-6的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.1 小角XRD分析
        4.2.2 N₂吸附分析
        4.2.3 SEM分析
        4.2.4 元素分析
        4.2.5 FT-IR分析
    4.3 溶液的不同pH值對吸附重金屬離子的影響
        4.3.1 吸附劑對重金屬離子As(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅳ)的吸附效果
        4.3.2 不同酸度下不同CS/KIT-6、TSC、GA的量對吸附劑吸附性能的影響
        4.3.3 吸附劑m₂TSC-VGA@m₁CS/KIT-6的吸附等溫線
        4.3.4 不同酸度條件1.0TSC-5.0GA@0.5CS/KIT-6對混合體系中Cr(Ⅳ)的選擇性
    4.4 吸附劑1.0TSC-5.0GA@0.5CS/KIT-6對Cr(Ⅳ)的吸附動力學(xué)與熱力學(xué)
        4.4.1 震蕩時間的影響
        4.4.2 吸附劑1.0TSC-5.0GA@0.5CS/KIT-6對Cr(Ⅳ)的吸附動力學(xué)性質(zhì)
        4.4.3 吸附劑1.0TSC-5.0GA@0.5CS/KIT-6對Cr(Ⅳ)的吸附熱力學(xué)性質(zhì)
    4.5 吸附劑1.0TSC-5.0GA@0.5CS/KIT-6對Cr(Ⅳ)的吸附機理
    4.6 吸附劑1.0TSC-5.0GA@0.5CS/KIT-6的洗脫實驗以及循環(huán)再生實驗
        4.6.1 洗脫實驗
        4.6.2 循環(huán)再生實驗
    4.7 本章小結(jié)
第5章 微波輔助合成聚乙烯亞胺/殼聚糖/二氧化硅材料及對Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅳ)的吸附研究
    5.1 聚乙烯亞胺/殼聚糖/二氧化硅材料吸附劑的制備
    5.2 三維有序的多氨基/殼聚糖/二氧化硅材料
        5.2.1 TEM分析
        5.2.2 小角XRD分析
        5.2.3 N₂吸附分析
        5.2.4 元素分析
        5.2.5 FT-IR分析
    5.3 溶液的不同pH值對吸附重金屬離子的影響
        5.3.1 吸附劑吸附不同重金屬離子吸附能力的比較
        5.3.2 不同條件下制備的三維有序的多氨基/殼聚糖/二氧化硅材料對重金屬離子Pb(Ⅱ)的吸附性能
        5.3.3 不同條件下制備的三維有序的多氨基/殼聚糖/二氧化硅材料對重金屬離子Cr(Ⅳ)的吸附性能
        5.3.4 不同條件下制備的三維有序的多氨基/殼聚糖/二氧化硅材料對重金屬離子Pb(Ⅱ)的吸附等溫線
        5.3.5 系列吸附劑對重金屬離子Cr(Ⅳ)的吸附等溫線
        5.3.6 不同酸度條件下0.2gPEI-50/20-CS/KIT-6-115/15對混合體系中Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅳ)的選擇性吸附
    5.4 動力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)
        5.4.1 吸附劑0.2gPEI-50/20-CS/KIT-6-115/15對Pb(Ⅱ)的吸附動力學(xué)性質(zhì)
        5.4.2 吸附劑0.2gPEI-50/20-CS/KIT-6-115/15對Pb(Ⅱ)的吸附熱力學(xué)性質(zhì)
    5.5 吸附劑0.2gPEI-50/20-CS/KIT-6-115/15對Pb(Ⅱ)的吸附機理
    5.6 吸附劑0.2gPEI-50/20-CS/KIT-6-115/15對Cr(Ⅳ)的吸附機理
    5.7 吸附劑的洗脫實驗與循環(huán)再生性能
    5.8 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況



本文編號：3963536