本文關(guān)鍵詞：膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯的制備及其吸附性能的研究

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【摘要】：本文以工業(yè)廢水中木質(zhì)素為原料,制備多孔狀、吸附效果較好的木質(zhì)素黃原酸酯,并對(duì)含鉛廢水進(jìn)行了吸附研究。利用膨潤(rùn)土和木質(zhì)素黃原酸酯進(jìn)行負(fù)載反應(yīng),制備膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯復(fù)合生物吸附材料(簡(jiǎn)稱改性土)；將復(fù)合生物吸附材料制備成球狀(簡(jiǎn)稱復(fù)合球)以提高回收率,并深入研究改性土及復(fù)合球?qū)χ亟饘購U水和抗生素廢水的吸附機(jī)理。研究的主要內(nèi)容與結(jié)果如下：(1)兩步法對(duì)堿木質(zhì)素發(fā)生羥甲基化反應(yīng)、黃原酸化反應(yīng),制備多孔狀的木質(zhì)素黃原酸酯(LXR)。研究其對(duì)鉛離子的吸附效果,木質(zhì)素黃原酸酯吸附Pb2+的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：處理25mg/L的Pb2+溶液,木質(zhì)素黃原酸酯的最佳添加量為0.04g/50mL,此時(shí)鉛的去除率可達(dá)93.5%；吸附動(dòng)力學(xué)過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；吸附等溫線復(fù)合Langmiur模型,表明LXR對(duì)Pb2+的吸附為單分子層吸附。(2)對(duì)木質(zhì)素黃原酸酯與膨潤(rùn)土進(jìn)行負(fù)載反應(yīng),得到復(fù)合生物吸附材料,對(duì)其進(jìn)行表征,膨潤(rùn)土和木質(zhì)素黃原酸酯的最佳配比為10：1.5,考察了復(fù)合生物吸附材料對(duì)Hg2+和鹽酸多西環(huán)素的吸附性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其對(duì)Hg2+和鹽酸多西環(huán)素的飽和吸附量分別為35.7143mg/g和454.54mg/g,吸附過程均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；其對(duì)Hg2+和抗生素的吸附等溫線均符合Langmiur模型,表明其對(duì)Hg2+和抗生素的吸附為單分子層吸附；處理20mg/L的Hg2+溶液,其最佳添加量為0.6g/50mL時(shí),對(duì)Hg2+的去除率可以達(dá)到95.17%以上；處理30mg/L的鹽酸多西環(huán)素溶液,其添加量為0.1g/50mL時(shí),對(duì)鹽酸多西環(huán)素的去除率可以達(dá)到以上93.57%。(3)由于粉末態(tài)的膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯吸附水中污染物后,很難與凈化水分離,且難以回收利用,本論文采用海藻酸鈉將兩者固定,按照一定的配比制備了膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯復(fù)合球吸附劑,通過單因素實(shí)驗(yàn)確定最佳制備條件為：海藻酸鈉用量1.2g,改性土用量為4.5g, CaCl2溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。復(fù)合球外觀圓滑,球體規(guī)則,內(nèi)部孔系發(fā)達(dá),比表面積為5.9748m2/g。(4)考察復(fù)合球?qū)g2+和鹽酸多西環(huán)素的吸附性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其對(duì)Hg2+和抗生素的飽和吸附量分別為27.248mg/g和416.67mg/g,吸附過程均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；其對(duì)Hg2+和鹽酸多西環(huán)素的吸附等溫線均符合Langmiur模型,表明其對(duì)Hg2+和鹽酸多西環(huán)素的吸附為單分子層吸附；在處理20mg/L的Hg2+溶液,其最佳添加量為0.28g/50mL,對(duì)Hg2+的去除率可以達(dá)到94.6%以上；處理30mg/L的鹽酸多西環(huán)素溶液,其最佳添加量為0.20g/50mL,對(duì)鹽酸多西環(huán)素的去除率可以達(dá)到91.37%以上。研究了復(fù)合球柱對(duì)Hg2+的穿透曲線,考察了柱高、流速、初始濃度因素對(duì)穿透曲線的影響。
【關(guān)鍵詞】：黃原酸酯 膨潤(rùn)土 重金屬 抗生素
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O647.33
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 符號(hào)說明14-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景15-17
• 1.1.1 引言15-16
• 1.1.2 重金屬廢水的危害及其處理現(xiàn)狀16
• 1.1.3 抗生素廢水的危害及其處理現(xiàn)狀16-17
• 1.2 膨潤(rùn)土簡(jiǎn)介17-18
• 1.3 木質(zhì)素18-19
• 1.3.1 木質(zhì)素概述18
• 1.3.2 木質(zhì)素結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18-19
• 1.4 黃原酸酯類重金屬捕集劑簡(jiǎn)介及發(fā)展進(jìn)程19-20
• 1.5 粉末態(tài)吸附劑的固定化20
• 1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容20-23
• 第二章 多孔木質(zhì)素黃原酸酯的制備及其對(duì)水溶液中Pb~(2+)吸附性能的研究23-36
• 2.1 引言23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-27
• 2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑和儀器24-25
• 2.2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑24
• 2.2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器24-25
• 2.2.2 制備LXR的實(shí)驗(yàn)步驟25
• 2.2.3 LXR的結(jié)構(gòu)表征25
• 2.2.3.1 紅外光譜分析25
• 2.2.3.2 掃描電鏡分析25
• 2.2.3.3 樣品的元素分析25
• 2.2.4 LXR對(duì)Pb~(2+)的吸附性能研究25-27
• 2.2.4.1 Pb~(2+)儲(chǔ)備溶液的配制25
• 2.2.4.2 LXR添加量對(duì)吸附Pb~(2+)影響25-26
• 2.2.4.3 溶液pH值對(duì)LXR吸附Pb~(2+)的影響26
• 2.2.4.4 LXR對(duì)Pb~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)研究26
• 2.2.4.5 LXR對(duì)Pb~(2+)的吸附等溫線26-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-34
• 2.3.1 LXR的結(jié)構(gòu)表征27-28
• 2.3.1.1 LXR的紅外表征27-28
• 2.3.1.2 掃描電鏡分析28
• 2.3.1.3 元素分析28
• 2.3.2 LXR對(duì)Pb~(2+)的吸附性能研究28-34
• 2.3.2.1 LXR添加量對(duì)吸附Pb~(2+)的影響28-29
• 2.3.2.2 pH對(duì)LXR吸附Pb~(2+)的影響29-30
• 2.3.3.3 LXR吸附Pb~(2+)的動(dòng)力學(xué)研究30-32
• 2.3.3.4 LXR對(duì)Pb~(2+)的吸附等溫線32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第三章 膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯對(duì)水中污染物吸附性能的研究36-58
• 3.1 引言36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-40
• 3.2.1 本章所用實(shí)驗(yàn)試劑及儀器36-37
• 3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑36
• 3.2.1.2 本章節(jié)所用實(shí)驗(yàn)儀器36-37
• 3.2.2 膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯的合成步驟37
• 3.2.3 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征37-38
• 3.2.3.1 紅外光譜分析37
• 3.2.3.2 掃描電鏡分析37-38
• 3.2.3.3 X-射線衍射分析38
• 3.2.3.4 Zeta電位分析38
• 3.2.4 改性土對(duì)Hg~(2+)吸附性能的研究38-39
• 3.2.4.1 主要實(shí)驗(yàn)溶液的配制38
• 3.2.4.2 改性土添加量對(duì)吸附Hg~(2+)的影響38
• 3.2.4.3 pH對(duì)改性土吸附Hg~(2+)的影響38
• 3.2.4.4 改性土對(duì)Hg~(2+)吸附的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)38-39
• 3.2.4.5 改性土對(duì)Hg~(2+)的吸附等溫線39
• 3.2.5 改性土對(duì)抗生素廢水的吸附性能研究39-40
• 3.2.5.1 鹽酸多西環(huán)素溶液的配制39
• 3.2.5.2 改性土添加量對(duì)吸附鹽酸多西環(huán)素的影響39
• 3.2.5.3 pH對(duì)改性土吸附鹽酸多西環(huán)素的影響39-40
• 3.2.5.4 改性土對(duì)鹽酸多西環(huán)素的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)40
• 3.2.5.5 改性土對(duì)鹽酸多西環(huán)素的吸附等溫線40
• 3.3 結(jié)果與討論40-56
• 3.3.1 膨潤(rùn)土與木質(zhì)素黃原酸酯質(zhì)量比的確定40-41
• 3.3.2 改性土的結(jié)構(gòu)表征41-45
• 3.3.2.1 改性土的紅外光譜分析41-42
• 3.3.2.2 掃描電鏡分析42-43
• 3.3.2.3 XRD分析43-44
• 3.3.2.4 Zeta電位分析44-45
• 3.3.3 改性土對(duì)Hg~(2+)的吸附性能研究45-50
• 3.3.3.1 改性土添加量對(duì)吸附Hg~(2+)的影響45
• 3.3.3.2 pH對(duì)改性土吸附Hg~(2+)的影響45-46
• 3.3.3.3 改性土吸附Hg~(2+)的動(dòng)力學(xué)研究46-48
• 3.3.3.4 改性土對(duì)Hg~(2+)的吸附等溫線48-50
• 3.3.4 改性土對(duì)鹽酸多西環(huán)素的吸附性能研究50-56
• 3.3.4.1 鹽酸多西環(huán)素的測(cè)量和方法和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制50-51
• 3.3.4.1.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的確定50
• 3.3.4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制50-51
• 3.3.4.2 改性土添加量對(duì)吸附鹽酸多西環(huán)素的影響51-52
• 3.3.4.3 pH對(duì)改性土吸附鹽酸多西環(huán)素的影響52-53
• 3.3.4.4 改性土吸附鹽酸多西環(huán)素的動(dòng)力學(xué)研究53-54
• 3.3.4.5 改性土對(duì)鹽酸多西環(huán)素的吸附等溫線54-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 第四章 膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯復(fù)合球?qū)λ形廴疚镂叫阅艿难芯?/span>58-82
• 4.1 引言58
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分58-63
• 4.2.1 本章所用到的實(shí)驗(yàn)試劑、儀器58-59
• 4.2.1.1 本章所用實(shí)驗(yàn)試劑58-59
• 4.2.1.2 本章所用實(shí)驗(yàn)儀器59
• 4.2.2 膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯復(fù)合球的制備59
• 4.2.3 膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯復(fù)合球的結(jié)構(gòu)表征59-60
• 4.2.3.1 紅外分析59-60
• 4.2.3.2 掃描電鏡分析60
• 4.2.3.3 XRD分析60
• 4.2.3.4 比表面積分析60
• 4.2.3.5 Zeta電位分析60
• 4.2.4 復(fù)合球?qū)g~(2+)的吸附性能研究60-62
• 4.2.4.1 復(fù)合球添加量對(duì)吸附Hg~(2+)的影響60
• 4.2.4.2 pH對(duì)復(fù)合球吸附Hg~(2+)的影響60
• 4.2.4.3 復(fù)合球?qū)g~(2+)的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)60-61
• 4.2.4.4 復(fù)合球?qū)g~(2+)的吸附等溫線61
• 4.2.4.5 復(fù)合球柱高對(duì)Hg~(2+)穿透曲線的影響61
• 4.2.4.6 溶液流速對(duì)Hg~(2+)穿透曲線的影響61
• 4.2.4.7 溶液濃度對(duì)Hg~(2+)穿透曲線的影響61
• 4.2.4.8 復(fù)合球?qū)g~(2+)解吸附再生實(shí)驗(yàn)61-62
• 4.2.5 復(fù)合球?qū)}酸多西環(huán)素的吸附性能研究62-63
• 4.2.5.1 復(fù)合球添加量對(duì)吸附鹽酸多西環(huán)素的影響62
• 4.2.5.2 pH對(duì)復(fù)合球吸附鹽酸多西環(huán)素的影響62
• 4.2.5.3 復(fù)合球?qū)}酸多西環(huán)素的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)62
• 4.2.5.4 復(fù)合球?qū)}酸多西環(huán)素的吸附等溫線62-63
• 4.2.5.5 復(fù)合球?qū)}酸多西環(huán)素解吸附再生實(shí)驗(yàn)63
• 4.3 結(jié)果與討論63-81
• 4.3.1 膨潤(rùn)土負(fù)載木質(zhì)素黃原酸酯復(fù)合球制備的影響因素63-65
• 4.3.1.1 海藻酸鈉用量對(duì)復(fù)合球吸附性能的影響63-64
• 4.3.1.2 改性土用量對(duì)復(fù)合球吸附性能的影響64
• 4.3.1.3 CaCl_2溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)復(fù)合球吸附性能的影響64-65
• 4.3.2 復(fù)合球的結(jié)構(gòu)表征65-68
• 4.3.2.1 復(fù)合球的紅外表征65-66
• 4.3.2.2 掃描電鏡分析66
• 4.3.2.3 XRD分析66-67
• 4.3.2.4 比表面積分析67
• 4.3.2.5 Zeta電位分析67-68
• 4.3.3 復(fù)合球?qū)g~(2+)的吸附性能研究68-75
• 4.3.3.1 復(fù)合球添加量對(duì)吸附Hg~(2+)的影響68-69
• 4.3.3.2 pH對(duì)復(fù)合球吸附Hg~(2+)的影響69
• 4.3.3.3 復(fù)合球吸附Hg~(2+)的動(dòng)力學(xué)研究69-71
• 4.3.3.4 復(fù)合球?qū)g~(2+)的吸附等溫線71-73
• 4.3.3.5 柱高對(duì)Hg~(2+)的吸附的影響73
• 4.3.3.6 流速對(duì)Hg~(2+)的吸附的影響73-74
• 4.3.3.7 初始濃度對(duì)Hg~(2+)的吸附的影響74-75
• 4.3.3.8 復(fù)合球的再生75
• 4.3.4 復(fù)合球?qū)}酸多西環(huán)素的吸附性能研究75-81
• 4.3.4.1 復(fù)合球添加量對(duì)吸附鹽酸多西環(huán)素吸附的影響75-76
• 4.3.4.2 pH對(duì)復(fù)合球吸附鹽酸多西環(huán)素的影響76-77
• 4.3.4.3 復(fù)合球?qū)}酸多西環(huán)素的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)77-78
• 4.3.4.4 復(fù)合球?qū)}酸多西環(huán)素的吸附等溫線78-80
• 4.3.4.5 復(fù)合球的再生80-81
• 4.4 本章小結(jié)81-82
• 第五章 結(jié)論與展望82-84
• 5.1 結(jié)論82
• 5.2 展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-90
• 致謝90-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄91

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本文編號(hào)：988369