發(fā)布時(shí)間：2017-10-27 09:19

  本文關(guān)鍵詞：改性植物纖維對(duì)染料靜態(tài)及動(dòng)態(tài)吸附行為和機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 植物纖維 均苯四甲酸二酐 四乙烯五胺 吸附 堿性品紅 剛果紅

【摘要】：大量有機(jī)廢水尤其是有機(jī)染料的排放嚴(yán)重污染了環(huán)境,其治理迫在眉睫。以廢棄的植物纖維為材料的生物質(zhì)吸附法因具有來(lái)源豐富、無(wú)毒、易被生物降解等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。然而,天然植物纖維:樹(shù)葉對(duì)染料的吸附容量較低,處理廢水效果較差。為此,本論文以廢棄的植物纖維:梧桐樹(shù)葉為原材料,制備了對(duì)陰離子和陽(yáng)離子染料具有較高活性的改性生物質(zhì)吸附劑,在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下單一體系和多組分體系中研究了改性生物質(zhì)吸附劑對(duì)常見(jiàn)染料:堿性品紅、亞甲基藍(lán)和剛果紅的吸附性能,具體工作如下:采用了一種簡(jiǎn)單溫和的方法制備了均苯四甲酸二酐(PMDA)改性植物纖維,在靜態(tài)條件下考察了染料初始濃度、吸附時(shí)間、pH和共存離子對(duì)陽(yáng)離子染料堿性品紅吸附效果的影響,在動(dòng)態(tài)條件下考察了改性吸附劑填充柱對(duì)堿性品紅的吸附曲線(xiàn)。結(jié)果表明,改性后植物纖維對(duì)堿性品紅的吸附容量由190.92 mg/g提高至362.24 mg/g,Langmuir等溫吸附方程能較好的模擬其吸附過(guò)程;準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型能較好模擬剛果紅的動(dòng)力學(xué)吸附過(guò)程,說(shuō)明其吸附同時(shí)受顆粒內(nèi)擴(kuò)散和膜擴(kuò)散控制;酸度實(shí)驗(yàn)和離子強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明剛果紅吸附的最佳酸度為8,二價(jià)離子對(duì)陽(yáng)離子染料的吸附影響較一價(jià)離子大。動(dòng)態(tài)條件下改性生物質(zhì)吸附劑對(duì)染料的吸附容量受染料初始濃度影響較大,Yoon-Nelson模型可較好擬合染料的流出曲線(xiàn)。靜態(tài)條件下探討了PMDA改性生物質(zhì)吸附劑對(duì)陽(yáng)離子染料亞甲基藍(lán)的吸附等溫線(xiàn)及動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn),結(jié)果表明改性后吸附劑對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附容量由88.6 mg/g提高到443.5 mg/g,吸附速率受吸附劑表面活性位點(diǎn)數(shù)及染料初始濃度控制。動(dòng)態(tài)吸附結(jié)果表明當(dāng)染料初始濃度有0.3 mol/L增至0.8mol/L時(shí),動(dòng)態(tài)吸附容量由447.50 mg/g變至414.7 mg/g;當(dāng)吸附劑顆粒粒徑由0.075~0.150 mm增至0.150~0.250 mm時(shí)吸附容量由450.54mg/g變至437.01 mg/g;當(dāng)吸附劑用量由1 g增至3g時(shí),吸附容量由414.14mg/g變至427.26 mg/g,以上結(jié)果表明染料初始濃度、顆粒尺寸、吸附劑用量在所研究的范圍內(nèi)對(duì)動(dòng)態(tài)吸附的影響不大。改性生物質(zhì)吸附劑填充柱可用0.1 mg/g的HCl溶液進(jìn)行洗脫,洗脫后可重復(fù)使用。采用交聯(lián)法制備了四乙烯五胺(TEPA)改性植物纖維,在靜態(tài)條件下考察了其等溫吸附線(xiàn)、動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)和共存離子對(duì)陰離子染料剛果紅吸附的影響,在動(dòng)態(tài)條件寫(xiě)研究了改性吸附劑填充柱對(duì)剛果紅的吸附曲線(xiàn)。結(jié)果表明改性后其對(duì)剛果紅的吸附容量由17.74 mg/g增加至259.82 mg/g,其吸附過(guò)程符合Langmuir等溫吸附模型,吸附的動(dòng)力學(xué)過(guò)程主要受顆粒內(nèi)擴(kuò)散和膜擴(kuò)散控制,溶液中共存的鹽離子可促進(jìn)剛果紅的吸附。動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明四乙烯五胺改性梧桐樹(shù)葉對(duì)剛果紅吸附的流出曲線(xiàn)Adams-Bohart和Yoon-Nelson模型。探討了單一改性吸附劑填充柱及串聯(lián)的改性吸附劑填充柱對(duì)陰離子和陽(yáng)離子混合染料的動(dòng)態(tài)吸附行為。結(jié)果表明單一PMDA改性吸附劑填充柱對(duì)陽(yáng)離子染料吸附效果好,單一TEPA改性吸附劑填充柱對(duì)陰離子吸附效果好,而串聯(lián)柱可同時(shí)高效吸附陰離子和陽(yáng)離子染料,達(dá)到同時(shí)去除水體中陰離子和陽(yáng)離子染料的目標(biāo)。以上研究表明,采用簡(jiǎn)單的方法對(duì)廢棄的梧桐樹(shù)葉進(jìn)行表面改性并用于染料的廢水處理中,不僅可變廢為寶,還可以廢治廢,經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益顯著。
【關(guān)鍵詞】：植物纖維 均苯四甲酸二酐 四乙烯五胺 吸附 堿性品紅 剛果紅
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O647.31
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• Chapter 1 Introduction and Literature Review14-40
• 1.1 General conception of dye waste14-16
• 1.2 Main treatment methods for dye effluent16-30
• 1.2.1 Chemical method17-19
• 1.2.1.1 Fenton17-18
• 1.2.1.2 Catalytic Oxidation18
• 1.2.1.3 Electrochemical method18-19
• 1.2.2 Membrane Filtration19-22
• 1.2.2.1 Nano-filtration20-21
• 1.2.2.2 Ultrafiltration21
• 1.2.2.3 Reverse osmosis21-22
• 1.2.2.4 Microfiltration22
• 1.2.3 Adsorption Process22-27
• 1.2.3.1 Static Adsorption25-26
• 1.2.3.2 Dynamic Adsorption26-27
• 1.2.4 Coagulation27-28
• 1.2.5 Combination of different methods28-29
• 1.2.6 Other methods29-30
• 1.3 Objectives30-32
• 1.4 Mathematical32-40
• 1.4.1 Static experiment32-35
• 1.4.2 Dynamic experiment35-40
• Chapter 2 Static and dynamic adsorption of basic magenta on PMDA modified plant fiber40-60
• 2.1 Introduction40-41
• 2.2 Experimental41-44
• 2.2.1 Materials41-42
• 2.2.2 Surface modification42
• 2.2.3 Characterization42
• 2.2.4 Batch experiment42-43
• 2.2.5 Dynamic adsorption experiment43-44
• 2.3 Results and discussion44-57
• 2.3.1 Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy44-45
• 2.3.2 Adsorption isotherm45-48
• 2.3.3 Adsorption kinetics48-52
• 2.3.4 Effect of p H52-53
• 2.3.5 Effect of ion concentration on batch experiment53-54
• 2.3.6 Dynamic adsorption on fixed bed column54-57
• 2.4 Conclusion57-60
• Chapter 3 Static and dynamic adsorption of methylene blue on PMDA modified plant fiber60-84
• 3.1 Introduction60-61
• 3.2 Experimental61-63
• 3.2.1 Materials61-62
• 3.2.2 Batch adsorption experiment62
• 3.2.3 Dynamic adsorption experiment62-63
• 3.2.4 Desorption experiment63
• 3.3 Results and discussion63-80
• 3.3.1 Adsorption isotherm63-67
• 3.3.2 Adsorption kinetics67-72
• 3.3.3 Dynamic adsorption72-80
• 3.4 Desorption of methylene blue80-81
• 3.5 Conclusion81-84
• Chapter 4 Static and dynamic adsorption of Congo red on TEPA modified plant fiber84-100
• 4.1 Introduction84-85
• 4.2 Experimental85-87
• 4.2.1 Materials85-86
• 4.2.2 Surface modification86
• 4.2.3 Adsorption experiment86-87
• 4.3 Results and discussion87-98
• 4.3.1 Adsorption isotherm87-91
• 4.3.2 Adsorption kinetics91-94
• 4.3.3 Effect of ion concentration on batch experiment94-96
• 4.3.4 Dynamic adsorption96-98
• 4.4 Conclusion98-100
• Chapter 5 Adsorption of basic magenta and Congo red on modified plant fiber fixed bedcolumn in binary system100-116
• 5.1 Introduction100-101
• 5.2 Experimental101-105
• 5.2.1 Materials101-102
• 5.2.2 Adsorption experiment102-104
• 5.2.3 Dyes and analysis104-105
• 5.3 Results and discussion105-114
• 5.3.1 Adsorption of dyes on the PMDA modified plant fiber fixed bed column in binarysystem106-108
• 5.3.2 Adsorption of dyes on the TEPA modified plant fiber fixed bed column in binarysystem108-110
• 5.3.3 Adsorption of dyes on continuous modified plant fiber fixed bed column in binarysystem110-114
• 5.4 Conclusion114-116
• Chapter 6 Conclusions116-120
• References120-130
• Publication List130-132
• Acknowledgement132

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 方建章;蒲玉英;廖錦云;李浩;彭峰;;電化學(xué)生成H_2O_2-TiO_2/UV降解堿性品紅研究[J];華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

2 王少寶;彭成松;張曉梅;;環(huán)糊精聚合物對(duì)堿性品紅的吸附[J];云南化工;2009年03期

3 張曉梅;彭成松;王少寶;;取代基對(duì)聚β-環(huán)糊精衍生物吸附堿性品紅性能的影響[J];石油化工;2009年10期

4 劉社文,張鵬翔,郇宜賢,李秀英,郝慶秀;氯化鉀對(duì)銀膠中堿性品紅表面增強(qiáng)拉曼散射的影響[J];光譜學(xué)與光譜分析;1997年03期

5 魏靜;石亮;張曉梅;徐國(guó)財(cái);陳超越;;杯[4]芳烴-β-環(huán)糊精席夫堿的合成及其對(duì)堿性品紅的吸附[J];石油化工;2012年09期

6 吳霖,俞英,唐敏妮,陳波;堿性品紅與牛血清白蛋白的相互作用及其應(yīng)用[J];華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

7 劉長(zhǎng)松 ,李新民 ,白小紅,郁彭;堿性品紅萃取分光光度法測(cè)定巖石礦物中的微量汞[J];山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1983年04期

8 孫輝;;腈綸染斑的產(chǎn)生及消除[J];針織工業(yè);1986年04期

9 劉新玲,周原,龍有前,洪志陽(yáng);陰離子表面活性劑的堿性品紅分光光度法研究及應(yīng)用[J];湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年04期

10 趙艷鋒;王艷;劉露;;鋼渣處理堿性品紅染料廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J];長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王歡;李正山;;二氧化鈦光催化降解堿性品紅的動(dòng)力學(xué)研究[A];四川省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

2 張燕;潘慶才;張軍麗;閆鳳美;;改性鈉基膨潤(rùn)土處理堿性品紅染料廢水的性能研究[A];河南省化學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2012年

3 李宏占;王飛;張曉梅;徐國(guó)財(cái);;聚杯[4]芳烴-β-CD偶聯(lián)物的合成及對(duì)堿性品紅吸附性能的研究[A];全國(guó)第18屆有機(jī)和精細(xì)化工中間體學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 奉麗媛;改性植物纖維對(duì)染料靜態(tài)及動(dòng)態(tài)吸附行為和機(jī)理研究[D];武漢工程大學(xué);2016年

2 何正艷;改性吸附劑對(duì)堿性品紅的吸附行為與再生研究[D];武漢工程大學(xué);2012年

3 邢占贏;改性松針對(duì)染料的吸附研究[D];鄭州大學(xué);2011年

4 葉琳;改性豆渣對(duì)污水中染料物質(zhì)的吸附研究[D];西南大學(xué);2014年

5 李浩;電解—光催化降解有機(jī)染料及其協(xié)同性研究[D];華南師范大學(xué);2005年

6 曹志榮;DBD等離子體—活性炭聯(lián)用降解堿性品紅的實(shí)驗(yàn)研究[D];南昌大學(xué);2011年

7 石文平;多尺度孔結(jié)構(gòu)環(huán)境修復(fù)材料的合成與應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2012年

8 王少寶;聚合β-環(huán)糊精衍生物的合成與性能研究[D];安徽理工大學(xué);2009年

9 賈玉春;PVFM泡沫塑料對(duì)陽(yáng)離子染料吸附性能的研究[D];鄭州大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1102864