本文關(guān)鍵詞：改性多壁碳納米管的制備及對磺胺甲惡唑的吸附研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,抗生素的濫用,導(dǎo)致環(huán)境中殘留量超標(biāo),使得微生物的抗藥性增加,從而給疾病的預(yù)防和治療帶來了極大的困難。吸附法由于其操作簡單,能量和原料消耗低,去除率高,不易造成二次污染等優(yōu)點,因此應(yīng)用吸附法去除水體中的抗生素被廣泛探究。然而,傳統(tǒng)的吸附劑回收效率低,增加了處理的運行成本,因此,尋找高吸附效果和高再生利用的吸附劑是非常有必要的。由于MWCNTs的粒徑小,應(yīng)用其進(jìn)行吸附去除污染物后,吸附劑的回收率低,易造成二次污染。故本文采用化學(xué)共沉淀的方法對多壁碳納米管進(jìn)行改性;探究了活性炭(AC)、生物炭(BC)、多壁碳納米管(MWCNTs)三種吸附劑對磺胺甲惡唑(SMX)進(jìn)行吸附動力學(xué)和吸附等溫線實驗,探究了不同吸附劑的吸附特性;本文應(yīng)用改性多壁碳納米管對水體中SMX進(jìn)行吸附實驗,并探究了溶液pH和離子強度對吸附的影響,以及改性MWCNTs的再生循環(huán)利用效果。本研究結(jié)果為應(yīng)用改性多壁碳納米管去除水中抗生素提供理論基礎(chǔ)。論文主要研究結(jié)果如下:(1)通過傅立葉紅外光譜(FT-IR)表征,將得到的譜圖進(jìn)行對比,得出改性MWCNTs在原始MWCNTs基礎(chǔ)上在~590cm-1處產(chǎn)生新吸收峰,分析得出該峰為Fe-O峰,可知磁性顆粒已經(jīng)成功附著到MWCNTs上。通過掃描電子顯微鏡(SEM)表征,可以清晰的看到有很多納米顆粒附著在MWCNTs上,且通過EDS的測定,證實Ag成功的附著到了多壁碳納米管上。對改性多壁碳納米管進(jìn)行振動樣品磁強計(VSM)檢測,由磁滯曲線的形狀和趨勢表明FMWCNTs、1%Ag-FMWCNTs是超順磁,且其飽和磁化(Ms)值分別為43.40 emu g-1、39.93emu g-1,表明具有很強的磁性。(2)三種吸附劑(AC、BC和MWCNTs)的吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)符合擬二級動力學(xué)方程,且MWCNTs的吸附平衡時間為4 h,比AC、BC的吸附平衡時間(48h)短。三種吸附劑的吸附等溫線數(shù)據(jù)都可以較好的用Freundlich和Langmuir等溫方程進(jìn)行擬合,且由Langmuir得到的最大吸附容量的順序為:AC(126.149 mg g-1)MWCNTs(73.691 mg g-1)BC(41.211 mg g-1)。MWCNTs具有較快的吸附速率和吸附容量,所以利用MWCNTs作為吸附劑去除水中SMX是一種比較好選擇。(3)改性吸附劑材料(FMWCNTs、Ag-FMWCNTs)對SMX的吸附動力學(xué)符合擬二級動力學(xué)方程,孔內(nèi)擴散并不是唯一的限速步驟;吸附等溫線符合Freundlich和Langmuir方程,對比Langmuir的最大飽和吸附容量得知,在賦磁改性之后,吸附能力有所下降,但在賦銀改性后,對吸附劑的吸附能力有促進(jìn)的效果,且促進(jìn)效果隨著賦銀量的增加而增加;吸附的最優(yōu)pH值為4,且pH在2~6內(nèi),對SMX的吸附效果較好,當(dāng)pH6時,吸附性能迅速下降;離子強度對吸附有一定的抑制作用,抑制效果隨著離子強度的增大而增強;改性多壁碳納米管有較好的再生循環(huán)效果,在再生循環(huán)三次后,吸附劑量的循環(huán)率可以達(dá)到90%以上,再生吸附效果可以達(dá)到原吸附量的80%以上。
【關(guān)鍵詞】：多壁碳納米管 改性 磺胺甲惡唑 吸附 再生
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11;X703
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 抗生素的應(yīng)用及污染現(xiàn)狀11-13
• 1.1.1 抗生素的應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 抗生素的污染源12-13
• 1.1.3 抗生素污染現(xiàn)狀及危害13
• 1.2 水體抗生素的去除處理方法13-16
• 1.2.1 生物處理方法13-14
• 1.2.2 物理處理方法14-15
• 1.2.3 化學(xué)處理方法15-16
• 1.3 吸附法在去除水中抗生素的應(yīng)用16-18
• 1.3.1 活性炭16
• 1.3.2 生物炭16-17
• 1.3.3 碳納米管17-18
• 1.3.4 石墨烯18
• 1.4 選題目的及意義18-21
• 第二章 改性多壁碳納米管的制備與表征21-29
• 2.1 實驗材料與儀器21-22
• 2.1.1 實驗試劑21
• 2.1.2 實驗儀器21-22
• 2.2 多壁碳納米管的改性22-23
• 2.3 改性多壁碳納米管結(jié)構(gòu)表征23-29
• 2.3.1 傅立葉紅外光譜(FT-IR)23-24
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）24-25
• 2.3.3 比表面積（BET）25-26
• 2.3.4 振動樣品磁強計（VSM）26-29
• 第三章 不同吸附劑對磺胺甲惡唑的吸附性能29-39
• 3.1 吸附實驗的設(shè)計30-31
• 3.1.1 實驗材料與儀器30
• 3.1.2 實驗方法30-31
• 3.2 結(jié)果與討論31-35
• 3.2.1 AC、BC和MWCNTs對SMX的吸附動力學(xué)31-33
• 3.2.2 AC、BC和MWCNTs對SMX的吸附等溫線33-35
• 3.3 AC、BC和MWCNTs對SMX吸附機理探討35-39
• 第四章 改性碳納米管對磺胺甲惡唑的吸附性能39-51
• 4.1 吸附動力學(xué)39-42
• 4.1.1 實驗方法39-40
• 4.1.2 結(jié)果與討論40-42
• 4.2 吸附等溫線42-44
• 4.2.1 實驗方法42-43
• 4.2.2 結(jié)果與討論43-44
• 4.3 pH對吸附性能的影響44-46
• 4.3.1 實驗方法45
• 4.3.2 結(jié)果與討論45-46
• 4.4 離子強度對吸附性能的影響46-48
• 4.4.1 實驗方法46-47
• 4.4.2 結(jié)果與討論47-48
• 4.5 改性多壁碳納米管的再生和循環(huán)利用48-51
• 4.5.1 實驗方法48-49
• 4.5.2 結(jié)果與討論49-51
• 第五章 結(jié)論與展望51-53
• 5.1 結(jié)論51-52
• 5.2 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-61
• 致謝61-63
• 附錄63

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：改性多壁碳納米管的制備及對磺胺甲惡唑的吸附研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：460648