纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物的制備及其去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-04-20 18:31
近年來,國內(nèi)關(guān)于重金屬的污染事件頻發(fā),日益嚴重的地表水重金屬污染對生產(chǎn)生活造成嚴重影響,引起了學術(shù)界和社會各界的廣泛關(guān)注。由于重金屬具有極端毒性和不可生物降解的特性,會對生態(tài)系統(tǒng)造成長期且巨大的危害。因此開發(fā)更加高效、廉價并可大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的凈水材料和相關(guān)技術(shù)是解決當前重金屬污染問題的關(guān)鍵。本文基于纖維素微晶(CMC),利用NKO與乙醇之間的氧化還原反應(yīng)合成一種新型的纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物(CMC-NSO),并通過紅外光譜(FI-TR)、X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熱重(TGA)、比表面積(BET)和X射線光電子能譜(XPS)等技術(shù)手段對其進行表征分析。探究影響CMC-NSO對水中Pb(II)和Cd(II)去除效果的因素,和CMC-NSO的循環(huán)再生方法及其對自然廢水中Pb(II)和Cd(II)的深度去除效果,最后對CMC-NSO去除Pb(II)和Cd(II)的機理進行了相關(guān)探究。通過上述探究分析,得出以下主要研究結(jié)論:(1)利用NKO與乙醇原位合成了一種新型的纖維素微晶-NSO納米復(fù)合材料(CMC-NSO)。表征結(jié)果顯示尺寸為納米長度...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 重金屬鉛、鎘的來源與危害
1.2.1 重金屬鉛、鎘的來源
1.2.2 重金屬鉛、鎘的理化性質(zhì)及環(huán)境分布
1.2.3 重金屬鉛、鎘的危害與污染現(xiàn)狀
1.3 鉛、鎘廢水的處理方法
1.3.1 化學處理法
1.3.2 生物處理法
1.3.3 物理處理法
1.5 課題的研究目的和意義
1.6 研究內(nèi)容
第二章 試劑儀器與表征測試方法
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 實驗材料的表征方法
2.3.1 紅外光譜分析(FT-IR)
2.3.2 掃描電鏡分析(SEM)
2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
2.3.4 粉末X射線衍射分析(XRD)
2.3.5 熱重分析(TGA)
2.3.6 表面積和孔徑分析(BET)
2.3.7 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.4 溶液的配制
2.5 金屬離子濃度測定方法
2.6 CMC-NSO中錳含量的測定
第三章 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物的制備和表征
3.1 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物的制備
3.2 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物的表征
3.3 表征結(jié)果與討論
3.3.1 不同CMC-NSO的掃描電鏡分析(SEM)
3.3.2 不同CMC-NSO的 X射線粉末衍射分析(XRD)
3.3.3 CMC和 CMC-NSO的掃描電鏡分析(SEM)
3.3.4 CMC-NSO的透射電鏡分析(TEM)
3.3.5 CMC和 CMC-NSO的紅外光譜分析(FT-IR)
3.3.6 CMC-NSO的 X射線粉末衍射對比分析(XRD)
3.3.7 NSO和 CMC-NSO的熱重分析(TGA)
3.3.8 CMC-NSO的比表面積和孔徑分析(BET)
3.4 本章小結(jié)
第四章 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附效能研究
4.1 等溫吸附模型和吸附動力學模型
4.1.1 等溫吸附模型
4.1.2 吸附動力學模型
4.2 CMC-NSO去除水中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的實驗
4.2.1 p H影響Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)去除的實驗
4.2.2 吸附劑加入量影響Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)去除的實驗
4.2.3 競爭離子濃度影響Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)去除的實驗
4.2.4 等溫吸附實驗
4.2.5 吸附動力學實驗
4.2.6 吸附劑的再生與循環(huán)吸附實驗
4.2.7 模擬自然廢水中重金屬的深度去除實驗
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 p H值對去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
4.3.2 CMC-NSO加入量對去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
4.3.3 競爭離子濃度對去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
4.3.4 等溫吸附研究
4.3.5 吸附動力學研究
4.3.6 再生與循環(huán)吸附研究
4.3.7 模擬自然廢水中的深度去除研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的機理研究
5.1 EDS mapping分析
5.2 FT-IR分析
5.3 XRD分析
5.4 XPS分析
5.5 反應(yīng)機理探索
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018年《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》(摘錄二)[J]. 環(huán)境保護. 2019(12)
[2]化學沉淀法處理含重金屬廢水的研究進展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰華,謝洪珍,李黎婷,葉志勇. 工業(yè)水處理. 2011(12)
[3]高分子重金屬絮凝劑MAPEI處理含鎘廢水的研究[J]. 王爽,葛建團,常青,徐敏. 環(huán)境科學與管理. 2011(06)
[4]環(huán)保部發(fā)布《第一次全國污染源普查公報》[J]. 電力勘測設(shè)計. 2010(01)
[5]重金屬污染現(xiàn)狀分析及其對策研究[J]. 曹斌,何松潔,夏建新. 中央民族大學學報(自然科學版). 2009(01)
[6]乙酸-鐵氧體共沉法處理城市污泥中的重金屬[J]. 曾祥峰,王祖?zhèn)? 環(huán)境科學與技術(shù). 2009(01)
[7]鎘對人體健康的危害效應(yīng)及其機理研究進展[J]. 黃秋嬋,韋友歡,黎曉峰. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(09)
[8]鎘污染及其防治[J]. 呂新元,梁統(tǒng)玲. 上海環(huán)境科學. 1997(07)
博士論文
[1]抗重金屬微生物的篩選及其抗鎘機理和鎘吸附特性研究[D]. 曾曉希.中南大學 2010
碩士論文
[1]含砷硫酸生產(chǎn)廢水的治理研究[D]. 彭云輝.武漢科技大學 2002
本文編號:3150187
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 重金屬鉛、鎘的來源與危害
1.2.1 重金屬鉛、鎘的來源
1.2.2 重金屬鉛、鎘的理化性質(zhì)及環(huán)境分布
1.2.3 重金屬鉛、鎘的危害與污染現(xiàn)狀
1.3 鉛、鎘廢水的處理方法
1.3.1 化學處理法
1.3.2 生物處理法
1.3.3 物理處理法
1.5 課題的研究目的和意義
1.6 研究內(nèi)容
第二章 試劑儀器與表征測試方法
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 實驗材料的表征方法
2.3.1 紅外光譜分析(FT-IR)
2.3.2 掃描電鏡分析(SEM)
2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
2.3.4 粉末X射線衍射分析(XRD)
2.3.5 熱重分析(TGA)
2.3.6 表面積和孔徑分析(BET)
2.3.7 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.4 溶液的配制
2.5 金屬離子濃度測定方法
2.6 CMC-NSO中錳含量的測定
第三章 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物的制備和表征
3.1 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物的制備
3.2 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物的表征
3.3 表征結(jié)果與討論
3.3.1 不同CMC-NSO的掃描電鏡分析(SEM)
3.3.2 不同CMC-NSO的 X射線粉末衍射分析(XRD)
3.3.3 CMC和 CMC-NSO的掃描電鏡分析(SEM)
3.3.4 CMC-NSO的透射電鏡分析(TEM)
3.3.5 CMC和 CMC-NSO的紅外光譜分析(FT-IR)
3.3.6 CMC-NSO的 X射線粉末衍射對比分析(XRD)
3.3.7 NSO和 CMC-NSO的熱重分析(TGA)
3.3.8 CMC-NSO的比表面積和孔徑分析(BET)
3.4 本章小結(jié)
第四章 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附效能研究
4.1 等溫吸附模型和吸附動力學模型
4.1.1 等溫吸附模型
4.1.2 吸附動力學模型
4.2 CMC-NSO去除水中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的實驗
4.2.1 p H影響Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)去除的實驗
4.2.2 吸附劑加入量影響Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)去除的實驗
4.2.3 競爭離子濃度影響Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)去除的實驗
4.2.4 等溫吸附實驗
4.2.5 吸附動力學實驗
4.2.6 吸附劑的再生與循環(huán)吸附實驗
4.2.7 模擬自然廢水中重金屬的深度去除實驗
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 p H值對去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
4.3.2 CMC-NSO加入量對去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
4.3.3 競爭離子濃度對去除Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
4.3.4 等溫吸附研究
4.3.5 吸附動力學研究
4.3.6 再生與循環(huán)吸附研究
4.3.7 模擬自然廢水中的深度去除研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 纖維素微晶-NSO納米復(fù)合物吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的機理研究
5.1 EDS mapping分析
5.2 FT-IR分析
5.3 XRD分析
5.4 XPS分析
5.5 反應(yīng)機理探索
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2018年《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》(摘錄二)[J]. 環(huán)境保護. 2019(12)
[2]化學沉淀法處理含重金屬廢水的研究進展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰華,謝洪珍,李黎婷,葉志勇. 工業(yè)水處理. 2011(12)
[3]高分子重金屬絮凝劑MAPEI處理含鎘廢水的研究[J]. 王爽,葛建團,常青,徐敏. 環(huán)境科學與管理. 2011(06)
[4]環(huán)保部發(fā)布《第一次全國污染源普查公報》[J]. 電力勘測設(shè)計. 2010(01)
[5]重金屬污染現(xiàn)狀分析及其對策研究[J]. 曹斌,何松潔,夏建新. 中央民族大學學報(自然科學版). 2009(01)
[6]乙酸-鐵氧體共沉法處理城市污泥中的重金屬[J]. 曾祥峰,王祖?zhèn)? 環(huán)境科學與技術(shù). 2009(01)
[7]鎘對人體健康的危害效應(yīng)及其機理研究進展[J]. 黃秋嬋,韋友歡,黎曉峰. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(09)
[8]鎘污染及其防治[J]. 呂新元,梁統(tǒng)玲. 上海環(huán)境科學. 1997(07)
博士論文
[1]抗重金屬微生物的篩選及其抗鎘機理和鎘吸附特性研究[D]. 曾曉希.中南大學 2010
碩士論文
[1]含砷硫酸生產(chǎn)廢水的治理研究[D]. 彭云輝.武漢科技大學 2002
本文編號:3150187
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3150187.html
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