本文關(guān)鍵詞：多孔有機(jī)吸附劑的制備及其對(duì)重金屬離子吸附性能的研究

  更多相關(guān)文章： 納米多孔吸附劑 Pb~(2+) Cd~(2+) Hg~(2+) 吸附 動(dòng)力學(xué) 吸附等溫線

【摘要】：水體重金屬污染目前已成為危害最大的水污染問(wèn)題之一,電鍍、造紙、采礦等行業(yè)工業(yè)污水的肆意排放,農(nóng)業(yè)化肥農(nóng)藥的不合理使用及生活污水是造成水體重金屬污染的主要原因。由于存在生物富集效應(yīng),重金屬離子可以通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體并富集,從而損害人體器官和組織,嚴(yán)重威脅著人們的生命健康安全。如何開(kāi)發(fā)綠色,經(jīng)濟(jì),高效的方法治理水體重金屬污染是諸多研究者所關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來(lái),諸如化學(xué)沉淀法、膜分離技術(shù)、離子交換法、電化學(xué)法、生物質(zhì)法、絮凝法和吸附法等被陸續(xù)報(bào)道并用于水體重金屬污染的治理。上述方法對(duì)重金屬離子的去除都有一定的功效,但各自也存在諸多弊端,如成本太高,容易造成二次污染,制備方法和過(guò)程比較復(fù)雜,選擇性差等。而吸附法由于材料來(lái)源廣泛,工藝簡(jiǎn)單,去除效率高、速度快和循環(huán)使用性好等優(yōu)勢(shì)而受到廣泛關(guān)注。本論文通過(guò)將工業(yè)上常用的一種均相吸附劑三聚硫氰酸三鈉鹽(TMT15)轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔辔讲牧?成功制備了納米多孔聚有機(jī)二硫化物PTCY和PTMT新型吸附劑。不僅保留了TMT15吸附容量大、吸附效率高、速度快、對(duì)環(huán)境友好且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),還避免了TMT15作為均相吸附劑而難以重復(fù)利用的不足。本文采用氮?dú)馕�、紅外光譜、拉曼光譜、固體核磁等表征方法,確定了兩種吸附材料的結(jié)構(gòu),證明了介孔的存在,著重考察了PTCY對(duì)Pb2+和Cd2+,PTMT對(duì)Pb2+和Hg2+的吸附性能。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),引入巰基后的PTMT不僅對(duì)金屬離子的選擇性吸附性能優(yōu)異,且吸附容量也大大增加。特別是對(duì)Pb2+和Hg2+,其吸附容量可達(dá)375.9和735.3 mg/g,高于許多已報(bào)道的吸附材料。動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線實(shí)驗(yàn)則表明,吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程和Langmuir單層吸附模型。此外,PTMT循環(huán)四次后仍能保持很高的吸附效率。上述各項(xiàng)結(jié)果表明通過(guò)三聚硫氰酸三鈉鹽和三聚硫氯酸單鈉鹽在水溶液中發(fā)生簡(jiǎn)單的反應(yīng)所制備的PTMT固相吸附材料對(duì)重金屬離子的吸附性能優(yōu)異,且制備過(guò)程簡(jiǎn)單,循環(huán)性能好,在重金屬污水處理工業(yè)中有很廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。不僅擴(kuò)展了三聚硫氰酸類衍生物在水處理工業(yè)中的應(yīng)用范圍,也為新型吸附材料的設(shè)計(jì)和制備提供了新思路。
【關(guān)鍵詞】：納米多孔吸附劑 Pb~(2+) Cd~(2+) Hg~(2+) 吸附 動(dòng)力學(xué) 吸附等溫線
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O647.3
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-42
• 1.1 研究背景和意義11
• 1.2 水體中常見(jiàn)的重金屬離子及其危害11-15
• 1.2.1 水體中重金屬污染的現(xiàn)狀12
• 1.2.2 水體中重金屬污染的來(lái)源12-13
• 1.2.3 水體中重金屬污染的危害13-15
• 1.3 水體中重金屬污染的處理方法及研究現(xiàn)狀15-23
• 1.3.1 化學(xué)沉淀法15-16
• 1.3.2 離子交換法16-17
• 1.3.3 吸附法17-19
• 1.3.4 膜過(guò)濾法19-21
• 1.3.5 凝聚和絮凝法21-22
• 1.3.6 浮選法22
• 1.3.7 電化學(xué)法22-23
• 1.4 各種重金屬離子處理方法的比較23-24
• 1.5 三聚硫氰酸的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展24-30
• 1.5.1 三聚硫氰酸(TCY)簡(jiǎn)介24-25
• 1.5.2 三聚硫氰酸衍生物的應(yīng)用及研究進(jìn)展25-30
• 1.6 論文研究目的及思路30-32
• 1.6.1 論文研究目的及意義30-31
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容31-32
• 參考文獻(xiàn)32-42
• 第二章 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑42-44
• 2.1 本論文選用的表征方法與測(cè)試方法42-43
• 2.2 本論文使用的試劑43-44
• 第三章 三聚硫氰酸類吸附劑PTCY的制備及其對(duì)水中Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能研究44-62
• 3.1 引言44-45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分45-48
• 3.2.1 吸附劑PTCY的制備45-46
• 3.2.2 PTCY對(duì)水溶液中Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附實(shí)驗(yàn)46-48
• 3.3 吸附劑PTCY的表征48-51
• 3.4 吸附劑PTCY對(duì)Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附結(jié)果與討論51-56
• 3.4.1 溶液pH值對(duì)吸附的影響51-52
• 3.4.2 接觸時(shí)間對(duì)吸附的影響及對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究52-54
• 3.4.3 金屬離子的初始濃度對(duì)吸附的影響及對(duì)吸附等溫線的研究54-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 3.6 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 第四章 多孔有機(jī)吸附劑PTMT的制備及其對(duì)水中Pb~(2+)和Hg~(2+)的吸附性能研究62-85
• 4.1 引言62-63
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分63-65
• 4.2.1 吸附劑PTMT的制備63-64
• 4.2.2 PTMT對(duì)水溶液中Pb~(2+)和Hg~(2+)的吸附實(shí)驗(yàn)64-65
• 4.3 吸附劑PTMT的表征65-69
• 4.4 吸附劑PTMT對(duì)Pb~(2+)和Hg~(2+)的吸附結(jié)果與討論69-79
• 4.4.1 不同吸附劑對(duì)Pb~(2+)和Hg~(2+)的吸附容量對(duì)比69-70
• 4.4.2 不同因素對(duì)吸附的影響70-72
• 4.4.3 PTMT對(duì)重金屬離子的選擇性吸附72-73
• 4.4.4 吸附動(dòng)力學(xué)73-75
• 4.4.5 吸附等溫線75-78
• 4.4.6 PTMT吸附劑的重復(fù)使用性能78-79
• 4.5 本章小結(jié)79-80
• 4.6 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 第五章 總結(jié)與展望85-88
• 5.1 總結(jié)85-86
• 5.2 展望86-88
• 作者簡(jiǎn)歷88-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文89

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