發(fā)布時(shí)間：2017-07-25 20:03

  本文關(guān)鍵詞：離子液體插層水滑石復(fù)合材料的合成及其用于染料吸附的研究

  更多相關(guān)文章： 乙醇胺乙酸離子液體 插層 水滑石 吸附 活性橙5 酸性橙27

【摘要】：目前,印染廢水的污染是一項(xiàng)亟待解決的環(huán)境問(wèn)題,其有著水量大、堿性強(qiáng)、有機(jī)物含量大等特點(diǎn),屬于難處理的工業(yè)廢水之一,其中印染廢水的脫色是其處理的重要環(huán)節(jié),而吸附法為行之有效的處理方法之一。水滑石類化合物(LDHs)為陰離子型層狀材料,層間具有可交換的陰離子,在化工、醫(yī)藥、材料和環(huán)境等領(lǐng)域具有潛在的研究和應(yīng)用價(jià)值。本文采用共沉淀法合成了一系列醇胺類離子液體改性水滑石復(fù)合材料(ILs/LDHs)并進(jìn)行表征,由XRD、FT-IR、TOC等結(jié)果發(fā)現(xiàn)乙醇胺乙酸離子液體(ILs(b))成功地插入到水滑石的層間,且有著最好的晶體結(jié)構(gòu),由SEM和BET結(jié)果可知,離子液體的插層使得水滑石的層板間距增加,比表面積增大,故而吸附性能有所提高。因此,本文選擇乙醇胺乙酸離子液體/水滑石復(fù)合材料(ILs/LDHs(b))與純水滑石對(duì)比,研究?jī)烧邔?duì)水溶液中陰離子型染料活性橙5和酸性紅27的吸附能力的差異。在對(duì)活性橙5的吸附實(shí)驗(yàn)中,研究和探討了ILs/LDHs(b)和純水滑石對(duì)活性橙5的吸附機(jī)理、染液初始pH值對(duì)吸附過(guò)程的影響、吸附劑用量對(duì)吸附的影響、ILs/LDHs(b)吸附前后SEM形貌特征和ILs/LDHs(b)的回收利用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),ILs/LDHs(b)對(duì)活性橙5的吸附能力(qmax=300.91 mg/g)遠(yuǎn)大于純水滑石(qmax=53.83mg/g),且兩種吸附劑的吸附速率曲線符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;吸附等溫線符合Freundlich模型;吸附焓變值ΔHo為正,ΔGo值為負(fù),體系中吸附過(guò)程都為吸熱反應(yīng)且自發(fā)進(jìn)行;高染液初始pH值和高吸附劑用量均不利于吸附劑的對(duì)活性橙5的吸附,最終確定ILs/LDHs(b)吸附活性橙5的最佳pH=6.0;吸附劑用量最佳用量為0.5g/L。ILs/LDHs(b)對(duì)活性橙5的吸附過(guò)程主要為靜電吸引力的作用;吸附活性橙5后的ILs/LDHs(b)孔隙結(jié)構(gòu)模糊,絕大部分被染料分子所覆蓋;ILs/LDHs(b)在三次循環(huán)利用中的解吸率分別為57.91%、46.67%、和37.34%,吸附活性橙5的可重復(fù)利用性能較好。在對(duì)酸性紅27的吸附實(shí)驗(yàn)中,研究和探討了ILs/LDHs(b)和純水滑石對(duì)酸性紅27的吸附機(jī)理、染液初始pH值對(duì)吸附過(guò)程的影響、吸附劑用量對(duì)吸附的影響和ILs/LDHs(b)的回收利用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),ILs/LDHs(b)對(duì)酸性紅的吸附能力是純水滑石的4.5倍,且兩種吸附劑的吸附速率曲線符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;吸附等溫線符合Sips模型;吸附焓變值ΔHo為正,ΔGo值為負(fù),體系中吸附過(guò)程也都為吸熱反應(yīng)且自發(fā)進(jìn)行;高染液初始pH值和高吸附劑用量均不利于吸附劑的對(duì)酸性紅27的吸附,最終確定ILs/LDHs(b)吸附酸性紅27的最佳pH=6.0;吸附劑用量最佳用量為0.5g/L。ILs/LDHs(b)對(duì)酸性紅27的吸附脫附性能優(yōu)良,可重復(fù)利用性能較好。綜上所述,本文制備的ILs/LDHs(b)作為吸附材料對(duì)陰離子型染料有著高效的吸附性能,其可以作為一種潛在有效的吸附劑在染整工業(yè)的廢水脫色處理中發(fā)揮作用。
【關(guān)鍵詞】：乙醇胺乙酸離子液體 插層 水滑石 吸附 活性橙5 酸性橙27
【學(xué)位授予單位】：武漢紡織大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33;O647.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-24
• 1.1 染料和印染廢水11-15
• 1.1.1 印染廢水的來(lái)源、組成和特點(diǎn)11-12
• 1.1.2 染料廢水的處理方法12-15
• 1.2 吸附劑15-17
• 1.2.1 活性炭15-16
• 1.2.2 粘土礦物16
• 1.2.3 工業(yè)爐渣16
• 1.2.4 天然高分子材料16-17
• 1.3 水滑石17-21
• 1.3.1 水滑石簡(jiǎn)介17
• 1.3.2 水滑石的組成與結(jié)構(gòu)特征17-18
• 1.3.3 水滑石的主要性質(zhì)18-20
• 1.3.4 水滑石的制備及插層組裝方法20-21
• 1.3.5 水滑石在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用及其改性方法21
• 1.4 離子液體21-23
• 1.4.1 離子液體簡(jiǎn)介21
• 1.4.2 離子液體的應(yīng)用21-22
• 1.4.3 離子液體存在的問(wèn)題22
• 1.4.4 離子液體的固載方法及應(yīng)用22-23
• 1.5 本文研究的內(nèi)容和意義23-24
• 2 醇胺類離子液體改性水滑石復(fù)合材料的合成與表征24-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分24-27
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器設(shè)備24-25
• 2.1.2 醇胺類離子液體的合成25-26
• 2.1.3 純水滑石的合成26
• 2.1.4 醇胺類離子液體改性水滑石復(fù)合材料的合成26
• 2.1.5 醇胺類離子液體改性水滑石復(fù)合材料的表征26-27
• 2.2 結(jié)果與討論27-32
• 2.2.1 XRD結(jié)果分析及討論27-29
• 2.2.2 FT-IR結(jié)果分析及討論29-30
• 2.2.3 TGA結(jié)果分析及討論30-31
• 2.2.4 TOC結(jié)果分析及討論31
• 2.2.5 SEM結(jié)果分析及討論31-32
• 2.2.6 BET結(jié)果分析及討論32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 3 醇胺類離子液體改性水滑石復(fù)合材料對(duì)活性橙5的吸附研究33-51
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分33-38
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器33-34
• 3.1.2 吸附實(shí)驗(yàn)34-36
• 3.1.3 動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)擬合、計(jì)算和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析36-38
• 3.1.4 吸附后樣品的測(cè)試方法38
• 3.2 結(jié)果與討論38-49
• 3.2.1 活性橙5標(biāo)準(zhǔn)工作曲線38-39
• 3.2.2 九種ILs/LDHs對(duì)活性橙5的吸附對(duì)比39
• 3.2.3 吸附動(dòng)力學(xué)研究39-41
• 3.2.4 吸附等溫線與吸附熱力學(xué)研究41-45
• 3.2.5 染液初始pH值對(duì)吸附過(guò)程的影響45
• 3.2.6 吸附劑用量對(duì)吸附過(guò)程的影響45-46
• 3.2.7 ILs/LDHs(b)的回收利用46-47
• 3.2.8 吸附機(jī)理的研究47-48
• 3.2.9 ILs/LDHs(b)吸附前后表面形貌的變化48-49
• 3.3 本章小結(jié)49-51
• 4 乙醇胺乙酸離子液體插層水滑石復(fù)合材料對(duì)酸性紅27的吸附研究51-62
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分51-52
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器51-52
• 4.1.2 吸附試驗(yàn)52
• 4.1.3 動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)擬合、計(jì)算和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析52
• 4.2 結(jié)果與討論52-60
• 4.2.1 酸性紅27標(biāo)準(zhǔn)工作曲線52-53
• 4.2.2 吸附動(dòng)力學(xué)研究53-55
• 4.2.3 吸附等溫線與吸附熱力學(xué)研究55-58
• 4.2.4 染液初始pH值對(duì)吸附過(guò)程的影響58
• 4.2.5 吸附劑用量對(duì)吸附過(guò)程的影響58-60
• 4.2.6 ILs/LDHs(b)的回收利用60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 5 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 附錄69-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 席歡,何靜,EvansD.G,段雪;層板剝離水滑石的制備及影響因素[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2004年10期

2 景曉燕,鄭崇輝,王慧穎,王君,張密林;水滑石類化合物的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J];應(yīng)用科技;2004年10期

3 姚銘,申震,杜莉珍,王凱雄;水滑石類材料在水污染治理中的應(yīng)用研究[J];環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài);2004年04期

4 張國(guó)強(qiáng);楊樂(lè)夫;方榮謙;郭德波;蔡俊修;;不同制備方法對(duì)水滑石性質(zhì)的影響[J];廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年05期

5 黃中子;張文啟;劉勇弟;唐博合金;朱勇杰;;水滑石對(duì)水中磷的吸附特征及影響因素研究[J];水處理技術(shù);2010年08期

6 趙寧;廖立兵;;水滑石類化合物及其制備、應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年S1期

7 魏曉毳;;水滑石類化合物的應(yīng)用研究[J];化學(xué)工程與裝備;2011年11期

8 薛紅丹;柏永清;王甫麗;劉樸;王克;;水滑石類化合物的結(jié)構(gòu)及其制備方法[J];河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);2012年04期

9 周良芹;付大友;袁東;;水滑石類化合物的研究進(jìn)展[J];四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

10 宋玉林;;精細(xì)化工新材料——水滑石[J];沈陽(yáng)化工;1993年02期

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

1 譚琦;劉新海;李一波;劉玉林;;水滑石類化合物的應(yīng)用研究進(jìn)展[A];2014年中國(guó)非金屬礦科技與市場(chǎng)交流大會(huì)論文集[C];2014年

2 張文會(huì);何靜;錢(qián)振義;段雪;;鎳鈦水滑石的制備和表征[A];第一屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(下)[C];2004年

3 張慧;鄒亢;郭少環(huán);段雪;;大粒徑磁性水滑石的結(jié)構(gòu)、形貌及性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2006年

4 舒心;張文會(huì);高繁星;何靜;;鎳鈦水滑石的合成及表征[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2006年

5 倪哲明;姚萍;胥倩;王巧巧;;鈣鋁水滑石的主客體作用力[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第14分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

6 孫智勇;靳蘭;衛(wèi)敏;段雪;;染料小分子插層水滑石的制備及可控性熒光研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第12分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

7 蘇繼新;王仲鵬;聶玉倫;牟真;蔣政;郝鄭平;;鑭摻雜水滑石材料的熱分解過(guò)程研究[A];第十一屆全國(guó)稀土催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

8 陶玉妃;楊菁;朱建華;;水滑石改性二氧化硅:苯酚吸附新材料[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第01分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

9 吳曉妮;;水滑石類化合物在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];第七屆全國(guó)工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會(huì)論文集[C];2010年

10 陸軍;閆東鵬;段雪;;水滑石客體層間排布的理論研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)理論化學(xué)方法和應(yīng)用分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 記者 李麗云 通訊員 唐曉偉;藥物效力“導(dǎo)航儀”說(shuō)了算[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

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

1 李長(zhǎng)明;水滑石拓?fù)滢D(zhuǎn)變與雙金屬催化材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能強(qiáng)化[D];北京化工大學(xué);2014年

2 滕旭;基于水滑石納米材料增敏的過(guò)氧亞硝酸體系化學(xué)發(fā)光行為研究[D];北京化工大學(xué);2015年

3 趙曉非;水滑石向復(fù)合金屬氧化物的轉(zhuǎn)晶機(jī)制及相關(guān)產(chǎn)物性能研究[D];北京化工大學(xué);2011年

4 譚琦;納米水滑石的機(jī)械力化學(xué)/晶化法合成及其應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2012年

5 楊淼森;中空水滑石納米結(jié)構(gòu)的制備與性能研究[D];北京化工大學(xué);2012年

6 杜隆超;聚合物/水滑石類層狀雙氫氧化物復(fù)合材料的制備和結(jié)構(gòu)性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

7 薛繼龍;水滑石材料處理染料廢水的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

8 劉芳;水滑石納米材料催化化學(xué)發(fā)光及其分析應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2014年

9 劉曉磊;環(huán)糊精插層水滑石的組裝及其包合性能研究[D];北京化工大學(xué);2008年

10 楊冬梅;水滑石及煅燒水滑石清除造紙白水中陰離子垃圾的研究[D];東北林業(yè)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 滕春娟;鎳鈷鋁三元水滑石的制備及其電化學(xué)性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

2 熊亮;水性聚氨酯/水滑石復(fù)合材料的制備與性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 李旭;水滑石類層狀化合物的制備、微分析及應(yīng)用研究[D];河北大學(xué);2015年

4 薛曉宇;復(fù)合型插層水滑石熱穩(wěn)定劑制備及穩(wěn)定PVC熱機(jī)理研究[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2015年

5 王彥彥;Pt納米晶/水滑石催化劑制備及其對(duì)α,β-不飽和醛加氫性能研究[D];鄭州大學(xué);2015年

6 張笑宇;銅基水滑石催化劑的制備及其苯酚羥基化性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

7 童哲源;層狀復(fù)合金屬氫氧化物在中性介質(zhì)中電催化氧析出性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

8 李忠澤;高比表面積水滑石材料的宏量制備及吸附性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

9 榮婉琪;水滑石及其插層材料對(duì)Co(Ⅱ)高選擇性傳感的研究及其應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2015年

10 張曼琳;水滑石—碳量子點(diǎn)復(fù)合物的吸附及催化性能研究[D];北京化工大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：572999