本文關(guān)鍵詞：改性纖維素對廢水中重金屬離子的吸附性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本實驗通過改性微晶纖維素制備了三種重金屬離子吸附劑,分別為馬來酸酐改性吸附劑(Cell-MA)、2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPO)氧化體系兩步氧化改性吸附劑(Cell-O2)及Cell-O2后續(xù)在1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亞胺/N-羥基琥珀酰亞胺(EDC/NHS)催化下進行與甘氨酸(Gly)反應(yīng)的改性吸附劑(Cell-O-Gly),深入研究三種改性纖維素對Cu2+及Cell-O-Gly對六價鉻的吸附作用。本實驗通過正交實驗測定出Cell-MA、Cell-O2與Cell-O-Gly的最佳合成條件。Cell-MA最佳合成條件為14g MA,反應(yīng)時間為3h,反應(yīng)溫度100℃,此時接枝率為4.42%。由于Cell-O2為兩步氧化,故其最佳合成條件為:第一步氧化,反應(yīng)時間為10小時,反應(yīng)溫度40℃,此時接枝率為羧基含量為0.425mmol/g。第二步氧化,Cell-O2的羧基含量最高為0.593mmol/g,最佳條件為Na Cl O2濃度1%,反應(yīng)時間24h,反應(yīng)溫度30℃。Cell-O-Gly最佳合成條件為為EDS/NHS活化時間2h,氨基酸用量為16g,反應(yīng)時間為24h,此時氮含量為4.71‰。本實驗采用銅單質(zhì)粉末溶于硝酸,配置模擬工業(yè)含銅廢水,并通過電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定吸附前后銅離子濃度,并根據(jù)公式計算出改性纖維素的吸附容量。實驗通過改變溫度、p H值、吸附劑用量來確定吸附條件對吸附量的影響,根據(jù)公式計算了相應(yīng)的靜態(tài)吸附容量。研究了其吸附動力學(xué)擬合的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,最后擬合了兩種吸附等溫線。結(jié)果表明,三種吸附劑對銅離子的吸附量會隨溫度升高而升高、會隨吸附劑的投加量的升高而減小,Cell-MA、Cell-O-Gly對銅離子的吸附量隨p H升高而升高,Cell-O2在p H=4左右時,吸附量達(dá)到最大。Cell-MA的吸附行為符合準(zhǔn)一級動力學(xué)模型,Cell-O2、Cell-O-Gly的吸附行為符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,通過研究可知,三種吸附劑均符合langmuir吸附等溫線。研究了Cell-O2的解吸行為,在0.5mol/L的HCl溶液中,120min后其解吸結(jié)束,通過實驗發(fā)現(xiàn)其解吸-吸附次數(shù)為3次時,解吸率為57.6%。通過重鉻酸鉀配置模擬工業(yè)含鉻廢水,并研究了Cell-O-Gly對六價鉻的吸附行為,實驗通過改變溫度、p H值來確定吸附條件對吸附量的影響,根據(jù)公式計算了相應(yīng)的靜態(tài)吸附容量。研究了其吸附動力學(xué)擬合的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,并擬合了兩種吸附等溫線。實驗結(jié)果為隨著溫度升高,Cell-O-Gly對六價鉻的吸附量會先升高后下降、在p H=4左右時,吸附量最小。Cell-O-Gly的吸附行為符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,通過對其吸附等溫線擬合可知,其符合langmuir吸附等溫線。
【關(guān)鍵詞】：微晶纖維素 改性 吸附 重金屬離子 水凈化
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 重金屬廢水的危害及其處理技術(shù)11
• 1.2 纖維素的結(jié)構(gòu)及改性方法11-15
• 1.2.1 纖維素結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 纖維素預(yù)處理方法綜述12-14
• 1.2.3 纖維素的改性方法綜述14-15
• 1.3 改性纖維素吸附法在重金屬廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本課題研究的目的和意義17
• 1.5 本課題研究的主要內(nèi)容17-19
• 1.5.1 纖維素基吸附劑的制備與表征17-18
• 1.5.2 纖維素基吸附劑對廢水中重金屬離子的吸附研究18-19
• 第2章 纖維素基吸附劑的制備及表征19-31
• 2.1 材料和方法19-23
• 2.1.1 實驗材料19-20
• 2.1.2 實驗方法20-23
• 2.2 結(jié)果與討論23-30
• 2.2.1 纖維素改性反應(yīng)機理23-26
• 2.2.2 Cell-MA最佳合成條件26-27
• 2.2.3 Cell-O2最佳合成條件27-28
• 2.2.4 Cell-O-Gly最佳合成條件28-29
• 2.2.5 紅外光譜分析29
• 2.2.6 氮氣吸附分析29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第3章 改性吸附劑對銅離子吸附實驗31-56
• 3.1 材料和方法31-35
• 3.1.1 實驗材料31
• 3.1.2 實驗方法31-35
• 3.2 結(jié)果與分析35-54
• 3.2.1 Cell-MA對銅離子的吸附性能35-42
• 3.2.2 Cell-O2對銅離子的吸附性能42-49
• 3.2.3 Cell-O-Gly對銅離子的吸附性能49-54
• 3.3 本章小結(jié)54-56
• 第4章 改性吸附劑Cell-O-Gly對六價鉻吸附實驗56-64
• 4.1 材料和方法56-58
• 4.1.1 實驗材料56
• 4.1.2 實驗方法56-58
• 4.2 結(jié)果與分析58-63
• 4.2.1 吸附動力學(xué)58-59
• 4.2.2 等溫吸附線59-61
• 4.2.3 溫度的影響61-62
• 4.2.4 pH的影響62-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第5章 結(jié)論與展望64-66
• 5.1 全文總結(jié)64-65
• 5.2 建議與展望65-66
• 參考文獻66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果69-70
• 致謝70

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