鐵銅納米復(fù)合材料的綠色合成及其吸附性能研究
發(fā)布時間:2021-05-13 10:32
隨著人口的快速增長和經(jīng)濟的飛速發(fā)展,環(huán)境問題日益凸顯,水污染問題成為威脅生命健康的首要問題。迫切需要尋求一種綠色環(huán)保且操作簡單的方法來處理水污染問題。納米結(jié)構(gòu)吸附劑因其形狀清晰、比表面積大、孔隙率可控和處理效率高而成為近年來的研究熱點。而大規(guī)模生產(chǎn)去除水中污染物的納米材料仍然面臨著許多挑戰(zhàn),主要是由于涉及的合成方法的復(fù)雜性和危險試劑的使用。綠色制備納米材料的植物合成方法可以有效地解決這些問題。本文選用枇杷葉提取液為原料制備了鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs),并對水體中的兩種喹諾酮類抗生素諾氟沙星(NOR)、環(huán)丙沙星(CIP)和一種陰離子染料亮綠(LG)進行吸附研究。最后考察了其吸附機理。本文利用枇杷葉提取液為原料,通過一步法綠色合成了Fe-Cu-NCs。采用掃描電鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射光譜(XRD)、比表面積分析(BET)、傅里葉紅外變換光譜(FTIR)和零電荷點(p HPZC)等手段對Fe-Cu-NCs的形態(tài)結(jié)構(gòu)和表面官能團進行表征。結(jié)果表明:Fe-Cu-NCs呈球形,且平均粒徑為100200 nm,...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 抗生素污染現(xiàn)狀
1.2.1 抗生素的概述
1.2.2 抗生素的來源及暴露途徑
1.2.3 抗生素的危害
1.3 染料對水體環(huán)境的污染
1.3.1 染料的分類
1.3.2 染料的污染及危害
1.4 有機廢水的處理研究
1.4.1 常用的有機廢水的處理方法
1.4.2 吸附法處理污水的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 納米材料的生物合成研究
1.5.1 金屬納米材料的研究現(xiàn)狀
1.5.2 金屬納米材料的綠色合成
1.5.3 植物提取液生物合成的機理研究
1.5.4 植物綠色合成金屬納米材料在廢水處理中的應(yīng)用
1.5.5 生物質(zhì)資源枇杷葉的利用
1.6 吸附模型
1.6.1 吸附動力學(xué)
1.6.2 吸附等溫線
1.6.3 吸附熱力學(xué)
1.7 誤差的計算與分析
1.8 本研究的主要內(nèi)容和現(xiàn)實意義
1.8.1 研究意義
1.8.2 研究內(nèi)容
2 實驗內(nèi)容和研究方法
2.1 實驗材料、實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗材料、實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗內(nèi)容和方法
2.2.1 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)的制備
2.2.2 Fe-Cu-NCs的表征分析
2.2.3 Fe-Cu-NCs吸附實驗設(shè)計
3 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)的制備與表征
3.1 Fe-Cu-NCs的制備條件和考察標準的選擇
3.2 Fe-Cu-NCs制備條件的優(yōu)化
3.2.1 枇杷葉提取液體積對Fe-Cu-NCs吸附性能的影響
3.2.2 FeCl_3和CuCl_2的1:1 混合液濃度對Fe-Cu-NCs吸附性能的影響
3.2.3 草酸濃度對Fe-Cu-NCs吸附性能的影響
3.2.4 Fe-Cu-NCs的最優(yōu)制備條件
3.3 Fe-Cu-NCs的表征結(jié)果分析
3.3.1 SEM/EDS和 TEM的分析
3.3.2 XPS分析
3.3.3 XRD分析
3.3.4 FT-IR分析
3.3.5 BET分析
3.3.6 pH_(PZC)分析
3.4 小結(jié)
4 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)對水體中抗生素諾氟沙星(NOR)和環(huán)丙沙星(CIP)的吸附研究
4.1 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP的靜態(tài)吸附研究
4.1.1 吸附時間對Fe-Cu-NCs吸附NOR和CIP的影響
4.1.2 溶液的初始pH值對Fe-Cu-NCs吸附NOR和 CIP的影響
4.1.3 離子強度對Fe-Cu-NCs吸附NOR和CIP的影響
4.1.4 吸附劑用量對Fe-Cu-NCs吸附NOR和CIP的影響
4.1.5 吸附時間和初始濃度對Fe-Cu-NCs吸附NOR和 CIP的影響
4.1.6 溶液的平衡濃度和溫度對Fe-Cu-NCs吸附NOR和 CIP的影響
4.2 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP吸附的動力學(xué)研究
4.3 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP的吸附等溫線研究
4.3.1 等溫線模型擬合分析
4.3.2 熱力學(xué)參數(shù)的計算
4.4 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP的吸附機理分析
4.5 小結(jié)
5 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)對水體中染料亮綠(LG)的吸附研究
5.1 Fe-Cu-NCs對LG的靜態(tài)吸附研究
5.1.1 吸附時間對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.2 溶液pH值對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.3 離子強度對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.4 吸附劑用量對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響
5.1.5 吸附時間和初始濃度對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.6 平衡濃度和溫度對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.7 Fe-Cu-NCs對LG吸附的動力學(xué)研究
5.1.8 Fe-Cu-NCs對LG的吸附等溫線研究
5.1.9 熱力學(xué)參數(shù)的計算
5.2 Fe-Cu-NCs對LG的吸附機理分析
5.3 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
個人簡歷及在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文研究成果
參考文獻
致謝
本文編號:3183859
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 抗生素污染現(xiàn)狀
1.2.1 抗生素的概述
1.2.2 抗生素的來源及暴露途徑
1.2.3 抗生素的危害
1.3 染料對水體環(huán)境的污染
1.3.1 染料的分類
1.3.2 染料的污染及危害
1.4 有機廢水的處理研究
1.4.1 常用的有機廢水的處理方法
1.4.2 吸附法處理污水的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 納米材料的生物合成研究
1.5.1 金屬納米材料的研究現(xiàn)狀
1.5.2 金屬納米材料的綠色合成
1.5.3 植物提取液生物合成的機理研究
1.5.4 植物綠色合成金屬納米材料在廢水處理中的應(yīng)用
1.5.5 生物質(zhì)資源枇杷葉的利用
1.6 吸附模型
1.6.1 吸附動力學(xué)
1.6.2 吸附等溫線
1.6.3 吸附熱力學(xué)
1.7 誤差的計算與分析
1.8 本研究的主要內(nèi)容和現(xiàn)實意義
1.8.1 研究意義
1.8.2 研究內(nèi)容
2 實驗內(nèi)容和研究方法
2.1 實驗材料、實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗材料、實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 實驗內(nèi)容和方法
2.2.1 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)的制備
2.2.2 Fe-Cu-NCs的表征分析
2.2.3 Fe-Cu-NCs吸附實驗設(shè)計
3 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)的制備與表征
3.1 Fe-Cu-NCs的制備條件和考察標準的選擇
3.2 Fe-Cu-NCs制備條件的優(yōu)化
3.2.1 枇杷葉提取液體積對Fe-Cu-NCs吸附性能的影響
3.2.2 FeCl_3和CuCl_2的1:1 混合液濃度對Fe-Cu-NCs吸附性能的影響
3.2.3 草酸濃度對Fe-Cu-NCs吸附性能的影響
3.2.4 Fe-Cu-NCs的最優(yōu)制備條件
3.3 Fe-Cu-NCs的表征結(jié)果分析
3.3.1 SEM/EDS和 TEM的分析
3.3.2 XPS分析
3.3.3 XRD分析
3.3.4 FT-IR分析
3.3.5 BET分析
3.3.6 pH_(PZC)分析
3.4 小結(jié)
4 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)對水體中抗生素諾氟沙星(NOR)和環(huán)丙沙星(CIP)的吸附研究
4.1 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP的靜態(tài)吸附研究
4.1.1 吸附時間對Fe-Cu-NCs吸附NOR和CIP的影響
4.1.2 溶液的初始pH值對Fe-Cu-NCs吸附NOR和 CIP的影響
4.1.3 離子強度對Fe-Cu-NCs吸附NOR和CIP的影響
4.1.4 吸附劑用量對Fe-Cu-NCs吸附NOR和CIP的影響
4.1.5 吸附時間和初始濃度對Fe-Cu-NCs吸附NOR和 CIP的影響
4.1.6 溶液的平衡濃度和溫度對Fe-Cu-NCs吸附NOR和 CIP的影響
4.2 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP吸附的動力學(xué)研究
4.3 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP的吸附等溫線研究
4.3.1 等溫線模型擬合分析
4.3.2 熱力學(xué)參數(shù)的計算
4.4 Fe-Cu-NCs對NOR和CIP的吸附機理分析
4.5 小結(jié)
5 鐵銅納米復(fù)合材料(Fe-Cu-NCs)對水體中染料亮綠(LG)的吸附研究
5.1 Fe-Cu-NCs對LG的靜態(tài)吸附研究
5.1.1 吸附時間對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.2 溶液pH值對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.3 離子強度對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.4 吸附劑用量對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響
5.1.5 吸附時間和初始濃度對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.6 平衡濃度和溫度對Fe-Cu-NCs吸附LG的影響研究
5.1.7 Fe-Cu-NCs對LG吸附的動力學(xué)研究
5.1.8 Fe-Cu-NCs對LG的吸附等溫線研究
5.1.9 熱力學(xué)參數(shù)的計算
5.2 Fe-Cu-NCs對LG的吸附機理分析
5.3 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
個人簡歷及在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文研究成果
參考文獻
致謝
本文編號:3183859
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