本文關(guān)鍵詞：新型材料對(duì)水中納米微粒和多種重金屬的吸附及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西南大學(xué)》 2014年

新型材料對(duì)水中納米微粒和多種重金屬的吸附及應(yīng)用研究

王廈  

【摘要】：生物吸附材料、炭質(zhì)吸附材料和磁性吸附材料等新型材料已被成功應(yīng)用于環(huán)境水體中多種污染物吸附去除的研究中。重金屬污染對(duì)人類的身體健康和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的威脅,是世界關(guān)注的熱點(diǎn)之一。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,由納米微粒引發(fā)的對(duì)生態(tài)環(huán)境及生物健康的負(fù)面影響也逐漸受到了大家的重視。本文研究了巰基功能化的蛋殼膜(TESM)對(duì)水中多種重金屬Cr(VI)、Hg(II)、Cu(II)、Pb(II)、Cd(II)和Ag(Ⅰ)的吸附性能,多壁碳納米管(MWCNTs)對(duì)水中納米微粒的吸附及聚(二甲基二烯丙基氯化銨)(PDDA)修飾的四氧化三鐵納米粒子(PDDA-Fe3O4)對(duì)銀納米微粒(Ag NPs)的吸附性能。 1.實(shí)驗(yàn)基于蛋殼膜(ESM)上的二硫鍵與巰基乙酸銨之間的氧化還原反應(yīng)合成了TESM。本研究對(duì)這種新型生物吸附材料進(jìn)行了表征并將其應(yīng)用于環(huán)境水體中多種重金屬離子Cr(VI)、Hg(II)、Cu(II)、Pb(II)、Cd(II)和Ag(Ⅰ)的去除。結(jié)果表明,TESM對(duì)以上六種重金屬離子具有較好的結(jié)合能力,吸附動(dòng)力學(xué)均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,吸附等溫線符合Langmuir等溫模型,最大吸附量可分別達(dá)到113.64、138.89、46.73、32.47、23.70和129.87mg/g,與未經(jīng)修飾的ESM相比,分別增加了1.6、5.5、7.7、12.4、12.7和21.1倍。本研究還通過拉曼光譜和XPS對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了討論,TESM不僅可以吸附去除重金屬離子,還可以將Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ),實(shí)現(xiàn)Cr(Ⅵ)的解毒。實(shí)驗(yàn)中還考察了水環(huán)境的pH、共存物質(zhì)和不同水體基質(zhì)對(duì)吸附的影響,并將其作為柱填料成功應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)廢水中重金屬離子的去除。該生物吸附材料吸附性能高、成本低、環(huán)境友好,在水處理方面有一定的應(yīng)用潛力。 2.本研究將炭質(zhì)吸附材料MWCNTs應(yīng)用于環(huán)境水體中金屬納米微粒如Citrate-Ag NPs、PVP-Ag NPs、Citrate-Au NPs和PVP-Au NPs的吸附。實(shí)驗(yàn)中探討了MWCNTs的直徑對(duì)納米微粒吸附性能的影響,并對(duì)比了MWCNTs及表面羧基化MWCNTs對(duì)納米微粒吸附性能的差異,結(jié)果表明MWCNTs的直徑越大吸附效果越好,表面羧基化不利于MWCNTs對(duì)帶負(fù)電荷的納米微粒的吸附。我們還探討了納米微粒的配體及環(huán)境因素如溶液的pH、離子強(qiáng)度、腐殖酸濃度對(duì)吸附體系的影響。在對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)和等溫線的考察中發(fā)現(xiàn),MWCNTs對(duì)以上四種納米微粒的吸附動(dòng)力學(xué)均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,吸附等溫線符合Langmuir等溫模型,最大吸附量可分別達(dá)到476.19、64.10、666.67和99.01mg/g,可以有效的吸附水中的納米微粒。 3.本實(shí)驗(yàn)使用廉價(jià)、綠色的聚陽離子電解質(zhì)PDDA,通過共沉淀法,溫和、簡(jiǎn)便、快速地合成了PDDA-Fe3O4,并將其用于水體中Ag NPs的吸附研究。實(shí)驗(yàn)中對(duì)PDDA-Fe3O4進(jìn)行了TEM、FT-IR、XRD、飽和磁化強(qiáng)度、zeta電位的表征測(cè)定,并研究了pH、腐殖酸和Ag NPs配體對(duì)吸附體系的影響。結(jié)果表明,PDDA-Fe3O4對(duì)Ag NPs的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué),吸附等溫線符合Langmuir等溫模型,用不同量的PDDA修飾的PDDA-Fe3O4-0.1、PDDA-Fe3O4-0.5、PDDA-Fe3O4-1及PDDA-Fe3O4-2對(duì)Citrate-Ag NPs的最大吸附量分別為357.14、500.00、526.32及588.24mg/g,均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未經(jīng)修飾的Fe304的最大吸附量14.49mg/g。由于具有較好的磁性,PDDA-Fe3O4在外加磁場(chǎng)的作用下可與水溶液實(shí)現(xiàn)快速分離,因此,可以作為一種廉價(jià)、綠色、高效的吸附材料用于水溶液中Ag NPs的吸附。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：O647.3
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻(xiàn)

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購(gòu)買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 BULUT Yasemin;TEZ Zeki;;Removal of heavy metals from aqueous solution by sawdust adsorption[J];Journal of Environmental Sciences;2007年02期

2 ;Kinetics and isotherms of Neutral Red adsorption on peanut husk[J];Journal of Environmental Sciences;2008年09期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 林峰;蘇偉;許利劍;湯建新;;納米銀粒子在微乳液中的制備及其抗菌性能[J];包裝學(xué)報(bào);2010年01期

2 羅浪里;喬學(xué)亮;邱小林;陳建國(guó);張萬忠;;AOT反膠束法制備納米銀的機(jī)理及應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報(bào);2006年S2期

3 M.Raffi;F.Hussain;T.M.Bhatti;J.I.Akhter;A.Hameed;M.M.Hasan;;Antibacterial Characterization of Silver Nanoparticles against E.Coli ATCC-15224[J];Journal of Materials Science & Technology;2008年02期

4 王小葉;劉建國(guó);曹宇;蔡志祥;李祥友;曾曉雁;;化學(xué)還原法制備納米銀顆粒及納米銀導(dǎo)電漿料的性能[J];貴金屬;2011年02期

5 秦慶東;陳志真;傅大放;馬軍;;巰基化MCM-41對(duì)水中Hg(Ⅱ)的吸附[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

6 趙素紅;;電化學(xué)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J];電力科技與環(huán)保;2013年06期

7 黃瑩瑩;龍濤;曾菲;徐蘭英;;二硫代氨基甲酸鍵合硅膠對(duì)Cu~(2+)吸附性能研究[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

8 Mukunthan KS;Elumalai EK;Trupti N Patel;V Ramachandra Murty;;Catharanthus roseus:a natural source for the synthesis of silver nanoparticles[J];Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine;2011年04期

9 Prasad TNVKV;Elumalai EK;;Biofabrication of Ag nanoparticles using Moringa oleifera leaf extract and their antimicrobial activity[J];Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine;2011年06期

10 王璐;臧曉歡;王春;王志;;石墨烯在樣品前處理研究領(lǐng)域中的新進(jìn)展[J];分析化學(xué);2014年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 范德玲;劉濟(jì)寧;丁潔;王蕾;陳英文;沈樹寶;石利利;;金屬氧化物納米材料的生態(tài)毒理學(xué)研究進(jìn)展[A];2013中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第八卷）[C];2013年

2 張穎;唐璽;宋雪梅;徐甜甜;廖洋;趙仕林;;風(fēng)化煤、風(fēng)化煤接枝尿素材料對(duì)Hg~(2+)的吸附性能研究[A];2013中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第五卷）[C];2013年

3 矯彩山;;泡沫分離法處理中低放廢液的研究進(jìn)展[A];中國(guó)核學(xué)會(huì)核化工分會(huì)放射性三廢處理、處置專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

4 兌靜娜;婁世云;李高敏;賈獻(xiàn)彬;田沙沙;周少敏;;高效鐵氧體空心球吸附劑的綠色合成及其性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第27分會(huì)：多孔功能材料[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄭劉春;玉米秸稈及其纖維素的改性和吸附水體鎘離子的機(jī)理研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 侯文生;載銀4A沸石抗菌劑及載銀鋅納米SiO_2抗菌纖維的制備、結(jié)構(gòu)與性能的研究[D];太原理工大學(xué);2007年

3 史貴濤;痕量有毒金屬元素在農(nóng)田土壤—作物系統(tǒng)中的生物地球化學(xué)循環(huán)[D];華東師范大學(xué);2009年

4 戴晉明;載銀多壁碳納米管抗菌劑及其在纖維中的應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2010年

5 張芳;基于EDXRS方法檢測(cè)毒品和水中重金屬離子的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

6 晁軍峰;半導(dǎo)體Sn、Sb基硫?qū)倩衔锏闹苽浼捌湫阅苎芯縖D];華中科技大學(xué);2013年

7 李西波;載阿霉素葡聚糖金磁復(fù)合微粒在肝癌磁導(dǎo)靶向治療中的應(yīng)用研究[D];西北大學(xué);2013年

8 張念椿;納米微晶纖維素/金屬/電介質(zhì)雜化材料的制備與性能研究[D];華南理工大學(xué);2013年

9 林珊;纖維素抗菌膜的制備及其深度水處理研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2013年

10 朱先芳;密云水庫(kù)沉積物中腐殖酸特征及其與重金屬吸附作用研究[D];首都師范大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 董莎;載光動(dòng)力藥納米纖維小直徑人造血管的研制[D];東華大學(xué);2011年

2 王利平;麥草對(duì)水中苯胺的吸附性能研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

3 李剛;利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法的木材表面功能性改良[D];東北林業(yè)大學(xué);2011年

4 王晴晴;花生殼中木犀草素的分離純化技術(shù)研究及其活性評(píng)價(jià)[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

5 孫唯唯;抗菌型多功能聚酰胺纖維的性能及應(yīng)用研究[D];北京服裝學(xué)院;2012年

6 吳亞容;棉織物納米銀抗菌整理[D];東華大學(xué);2008年

7 張正君;納米二氧化鈦用于織物的抗菌整理[D];天津工業(yè)大學(xué);2008年

8 車金萍;超細(xì)無機(jī)復(fù)合抗菌搪瓷的制備研究[D];西北大學(xué);2009年

9 王海云;納米載銀二氧化鈦整理棉織物的工藝及其抗菌性能研究[D];蘇州大學(xué);2009年

10 Egesa Dan;[D];廈門大學(xué);2009年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 韓潤(rùn)平;鄒衛(wèi)華;張敬華;石杰;楊久俊;;谷殼的差熱紅外掃描電鏡分析及對(duì)銅鉛離子的生物吸附研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 譚周镃;稻米重金屬污染的調(diào)查研究及其對(duì)策思考[J];湖南農(nóng)業(yè)科學(xué);1999年05期

2 劉文新;欒兆坤;湯鴻霄;;樂安江沉積物中金屬污染的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J];生態(tài)學(xué)報(bào);1999年02期

3 王玉珍;受重金屬污染的農(nóng)用地治理[J];云南農(nóng)業(yè);2001年08期

4 孫華,張?zhí)伊?孔志明;低丘紅壤區(qū)重金屬污染退化紅壤改良的生物效應(yīng)研究[J];水土保持學(xué)報(bào);2004年02期

5 王曉軍,潘恒健,楊麗原,沈吉,孫慶義,張祖陸;南四湖表層沉積物重金屬元素的污染分析[J];海洋湖沼通報(bào);2005年02期

6 張永濤;張?jiān)鰪?qiáng);唐次來;王娟;;楊凌城市生活垃圾重金屬污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年01期

7 張春艷;韓寶平;王曉;楊航;劉建華;;典型城市工業(yè)區(qū)TSP中重金屬污染研究[J];中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè);2007年02期

8 陳朝瓊;嚴(yán)平;魏敏;李旭東;廖銀章;;攀枝花礦渣場(chǎng)重金屬污染對(duì)土壤微生物學(xué)指標(biāo)的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年18期

9 于方明;劉可慧;;分子生物學(xué)機(jī)理在植物修復(fù)中的研究進(jìn)展[J];廣東林業(yè)科技;2007年03期

10 徐西奎;崔素萍;汪瀾;;城市道路重金屬污染及其防治技術(shù)[J];微量元素與健康研究;2007年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳雨;馮海波;萬寶春;王瑩;;重金屬污染突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案建設(shè)對(duì)策研究[A];河北省土壤污染防治技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

2 王冠;劉圓;葉方舟;廖夏偉;蔡菁;張衛(wèi)國(guó);;上海工業(yè)區(qū)表土重金屬污染的磁學(xué)診斷[A];地理學(xué)核心問題與主線——中國(guó)地理學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)暨中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所建所五十年慶典論文摘要集[C];2011年

3 董蕊妮;李少佩;李國(guó)慶;;淺析水體中重金屬污染現(xiàn)狀及治理技術(shù)[A];2011中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第二卷）[C];2011年

4 ;21世紀(jì)初我國(guó)重金屬、類金屬污染事件回顧[A];全國(guó)重金屬污染治理研討會(huì)論文集[C];2010年

5 王偉;;典型國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地重金屬污染防治立法研究[A];生態(tài)安全與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范法治建設(shè)——2011年全國(guó)環(huán)境資源法學(xué)研討會(huì)（年會(huì)）論文集（第二冊(cè)）[C];2011年

6 韋炳干;姜逢清;李雪梅;牟書勇;;烏魯木齊市道路沙塵重金屬污染及其健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[A];第二屆重金屬污染監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及修復(fù)技術(shù)高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2008年

7 崔玉靜;王麗明;張旭紅;朱永官;;in vitro方法對(duì)重金屬污染經(jīng)土壤-人途徑的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[A];第二屆重金屬污染監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及修復(fù)技術(shù)高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2008年

8 杜河清;謝國(guó)華;曹健;高龍華;;受重金屬污染河道底泥資源化處置系統(tǒng)研究[A];第三屆全國(guó)河道治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)交流研討會(huì)�？痆C];2011年

9 紀(jì)曉紅;曹陽;周建平;黃娟;劉紅瑛;;有色金屬冶煉廠周邊土壤中重金屬污染變化趨勢(shì)調(diào)查及分析[A];2011中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第二卷）[C];2011年

10 謝曉亮;田偉;溫春秀;劉銘;方陣;;土壤中重金屬污染對(duì)板蘭根影響研究[A];全國(guó)第六屆天然藥物資源學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 記者 俞艷婷　通訊員 金配營(yíng);[N];嘉興日?qǐng)?bào);2010年

2 記者 昌偉;[N];巢湖日?qǐng)?bào);2011年

3 江蘇省鎮(zhèn)江市國(guó)資委 譚浩俊;[N];第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào);2011年

4 車娜;[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2011年

5 記者 陳文文;[N];浙江日?qǐng)?bào);2011年

6 陳傳武;[N];中國(guó)化工報(bào);2011年

7 通訊員 蘇煥軒　記者 劉曉東;[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2011年

8 記者 成燕;[N];鄭州日?qǐng)?bào);2011年

9 記者 潘園園;[N];福建日?qǐng)?bào);2011年

10 本報(bào)記者 李飛　通訊員 唐元鵬 劉莉婭 殷旭萍;[N];中國(guó)環(huán)境報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王遠(yuǎn)鵬;重金屬污染土壤的微生物分子生態(tài)及對(duì)修復(fù)效應(yīng)的影響[D];浙江大學(xué);2006年

2 唐將;三峽庫(kù)區(qū)鎘等重金屬元素遷移富集及轉(zhuǎn)化規(guī)律[D];成都理工大學(xué);2005年

3 劉景春;福建紅樹林濕地沉積物重金屬的環(huán)境地球化學(xué)研究[D];廈門大學(xué);2006年

4 薛紅喜;黃河包頭段沉積物重金屬吸附機(jī)制及污染生態(tài)學(xué)研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2007年

5 王輝;長(zhǎng)江中下游干流沉積物磁學(xué)及重金屬地球化學(xué)研究[D];華東師范大學(xué);2008年

6 邱海源;廈門市翔安區(qū)土壤重金屬分布、形態(tài)及生態(tài)效應(yīng)研究[D];廈門大學(xué);2008年

7 李功振;京杭大運(yùn)河（蘇北段）底泥重金屬污染與釋放規(guī)律研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

8 李志鵬;土地利用變化和重金屬污染對(duì)水稻土土壤呼吸和有機(jī)碳損失的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

9 隆茜;上海城鄉(xiāng)梯度上重金屬污染格局及其磁學(xué)響應(yīng)[D];華東師范大學(xué);2013年

10 龔玲蘭;山西汾河河流生態(tài)地球化學(xué)特征與重金屬污染機(jī)制[D];中南大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋玉芝;土壤鉛污染對(duì)我國(guó)主要農(nóng)作物影響的研究[D];南京氣象學(xué)院;2003年

2 儲(chǔ)玲;銅尾礦廢棄地重金屬污染對(duì)三葉草幼苗生長(zhǎng)和植物—土壤酶系統(tǒng)影響的研究[D];安徽師范大學(xué);2004年

3 何小燕;工業(yè)區(qū)土壤重金屬污染的微生物—植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)初探[D];中南林學(xué)院;2005年

4 李波;江蘇省主要公路兩側(cè)農(nóng)田土壤及農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染狀況研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

5 劉乃瑜;長(zhǎng)春市城市土壤中重金屬元素累積與土壤微生物學(xué)特性關(guān)系的研究[D];吉林大學(xué);2005年

6 謝丹超;濕地修復(fù)生態(tài)工程中水生植物對(duì)重金屬Cu、Zn污染廢水的凈化研究[D];浙江大學(xué);2005年

7 劉欣;天津污灌區(qū)土壤重金屬污染特征及可溶性無機(jī)鹽對(duì)鎘的形態(tài)和生物效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[D];天津師范大學(xué);2005年

8 鄒耀華;浙江省八味中藥材中有機(jī)農(nóng)藥和有害重金屬本底調(diào)查[D];浙江大學(xué);2006年

9 劉曉輝;君子蘭公園溝谷地不同植被下元素遷移對(duì)比分析[D];東北師范大學(xué);2006年

10 王敏;鉛鋅尾礦庫(kù)重金屬淋溶釋放機(jī)理研究及其滲濾液治理方案設(shè)計(jì)[D];成都理工大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：新型材料對(duì)水中納米微粒和多種重金屬的吸附及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：187977