磁性鐵氧化物修飾碳納米管吸附耦合微波降解去除水中染料
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 20:00
印染廢水是一種難處理的工業(yè)廢水,成分復(fù)雜、色度高。染料是造成印染廢水色度高的主要因素。生產(chǎn)中2%左右的染料直接隨廢水排放,危害環(huán)境、危害人體健康。本文以碳納米管為基材,化學(xué)共沉淀法制備磁性鐵氧化物修飾的碳納米管復(fù)合材料(m-MWCNTs),用于吸附水中可溶性染料。經(jīng)磁分離將吸附劑從水中分離后,通過(guò)微波輻照使吸附在m-MWCNTs上的染料降解。對(duì)m-MWCNTs材料進(jìn)行表征分析,研究m-MWCNTs吸附染料的效果及影響吸附的因素,染料微波降解效果及微波工藝條件,研究吸附動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué),探討染料吸附、微波降解機(jī)理。通過(guò)吸附耦合微波降解達(dá)到從水中真正消除染料的目的,減少了染料隨吸附劑作為廢渣排放而引起染料的二次污染問(wèn)題,為低濃度的印染廢水及印染廢水的深度處理提供一種新的處理方法。采用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM)、X射線能譜(EDS)、比表面積與孔隙測(cè)定儀、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行表征。結(jié)果表明,磁性鐵氧化物成功負(fù)載在碳納米管上,磁性鐵氧化物為Fe3O4及γ-Fe2
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 印染廢水及其危害
1.2 印染廢水的處理方法
1.2.1 化學(xué)混凝
1.2.2 高級(jí)氧化
1.2.3 生物處理
1.2.4 膜分離
1.2.5 吸附
1.3 碳納米管及其在水處理中的應(yīng)用
1.3.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)與性能
1.3.2 碳納米管應(yīng)用于水處理的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 吸附劑的再生方法
1.4.1 溶劑再生
1.4.2 熱再生
1.4.3 微波輻射再生
1.5 研究目的及研究意義
1.6 主要研究?jī)?nèi)容
1.7 研究技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 碳納米管
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)水樣
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
2.3 磁性鐵氧化物修飾的碳納米管的制備與表征
2.3.1 磁性鐵氧化物修飾碳納米管的方法
2.3.2 磁性鐵氧化物修飾碳納米管的表征
2.4 實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 吸附單因素影響實(shí)驗(yàn)方法
2.4.2 吸附動(dòng)力學(xué)
2.4.3 吸附等溫線
2.4.4 微波降解染料實(shí)驗(yàn)
2.5 分析方法
2.5.1 染料濃度的檢測(cè)
2.5.2 COD_(Cr)濃度的檢測(cè)
2.5.3 色度的檢測(cè)
2.5.4 金屬離子濃度的測(cè)定
2.5.5 氣體成分的分析
第三章 磁性鐵氧化物修飾碳納米管的表征
3.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM)分析
3.2 X 射線能譜(EDS)分析
3.3 傅里葉紅外光譜分析
3.4 比表面積(BET)的測(cè)定和孔徑分析
3.5 磁性能分析
3.6 X射線衍射分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 磁性鐵氧化物修飾的碳納米管吸附耦合微波降解染料性能
4.1 磁性鐵氧化物修飾的碳納米管吸附水中可溶性染料的影響因素
4.1.1 投加量
4.1.2 pH值
4.1.3 初始濃度
4.1.4 反應(yīng)時(shí)間
4.1.5 溫度
4.1.6 振蕩速度
4.1.7 重金屬離子
4.1.8 混合染料
4.2 吸附在磁性鐵氧化物修飾的碳納米管上染料的微波降解
4.2.1 時(shí)間和功率對(duì)染料降解的影響
4.2.2 微波次數(shù)對(duì)再生效果的影響
4.2.3 微波輻射對(duì)吸附劑磁性能的影響
4.3 吸附耦合微波降解對(duì)實(shí)際印染廢水的處理效果
4.3.1 不同投加量下的處理效果
4.3.2 pH值對(duì)處理實(shí)際廢水的影響
4.3.3 活性碳與碳納米管、磁性碳納米管對(duì)實(shí)際廢水的吸附性能比較
4.3.4 實(shí)際廢水污染物被吸附后的微波降解性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 磁性鐵氧化物修飾碳納米管吸附染料以及微波降解染料的機(jī)理
5.1 磁性鐵氧化物修飾碳納米管吸附染料的機(jī)理
5.1.1 吸附動(dòng)力學(xué)
5.1.2 吸附等溫線
5.1.3 熱力學(xué)
5.2 微波降解染料的機(jī)理
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與建議
結(jié)論
建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和申請(qǐng)的專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁性多壁碳納米管的制備及對(duì)恩諾沙星的吸附性能[J]. 王棟,張雅明,劉富永,賀麗華,馮建華,趙海香. 化學(xué)試劑. 2020(03)
[2]功能化納米碳管對(duì)水溶液中Pb2+吸附的動(dòng)力學(xué)、平衡與等溫線(英文)[J]. Hamzeh Eyni,Hasan Tahermansouri,Farhoush Kiani,Mansour Jahangiri. 新型炭材料. 2019(06)
[3]不同微結(jié)構(gòu)碳納米管對(duì)五氯苯酚的吸附和再生[J]. 張雪,崔春月,楊文方,王婧,王穎. 水處理技術(shù). 2019(11)
[4]功能化碳納米管材料在含重金屬處理廢水中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 管東紅,管映兵,楊帆. 水處理技術(shù). 2019(10)
[5]鈣錳修飾磁性碳納米管的制備與表征[J]. 李紹秀,崔逸陽(yáng),潘鄭宇,黃素,賴嬋,李冬梅,柯博瀚,何智楓. 硅酸鹽通報(bào). 2019(10)
[6]酰胺化/氧化碳納米管-聚苯胺吸附三價(jià)砷[J]. 葉智新,任剛. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2019(12)
[7]NaClO改性碳納米管的制備及對(duì)重金屬離子吸附性能的研究[J]. 楊繩巖,汪海燕. 集寧師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(04)
[8]Fe-BTC表面氨基化及對(duì)染料和重金屬離子的吸附性能研究[J]. 曹夢(mèng)薇,蔡桃,張霞. 金屬學(xué)報(bào). 2019(07)
[9]多壁碳納米管氧化改性及其對(duì)酚類吸附性能的研究[J]. 海浩,王可,馬憶波,張璟,夏建新,邢璇,王婷. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[10]聚合鐵鈦混凝劑對(duì)印染廢水的處理[J]. 石健,萬(wàn)楊,黃鑫,石寶友,耿建剛,華平. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2019(05)
博士論文
[1]面包酵母基吸附劑的制備及對(duì)重金屬和染料的吸附特性研究[D]. 段正洋.昆明理工大學(xué) 2018
[2]臭氧/微電解工藝處理活性偶氮染料廢水的效能與作用機(jī)制[D]. 張先炳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]功能化磁性納米材料的制備及其對(duì)水中污染物的去除[D]. 連麗麗.吉林大學(xué) 2014
[4]四環(huán)素類抗生素在活性污泥上的吸附規(guī)律及其機(jī)理研究[D]. 宋現(xiàn)財(cái).南開(kāi)大學(xué) 2014
[5]吸附材料的制備及其對(duì)重金屬離子和染料吸附性能研究[D]. 包維維.吉林大學(xué) 2013
[6]硅藻土基吸附劑的制備、表征及其染料吸附特性研究[D]. 林俊雄.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Shewanella oneidensis MR-1對(duì)偶氮染料陽(yáng)離子紅X-GRL廢水的生物脫色研究[D]. 馮曉麗.江蘇大學(xué) 2018
[2]吸附處理廢潤(rùn)滑油粉煤灰的微波再生研究[D]. 劉曉詠.重慶工商大學(xué) 2017
[3]Fe(Ⅲ)/殼聚糖/粉煤灰復(fù)合材料的制備及其對(duì)染料的吸附[D]. 王敏.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2016
[4]生物炭對(duì)印染尾水的深度處理研究[D]. 吳春蕾.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]改性活性氧化鋁去除飲用水中氟化物的效能研究[D]. 韓曉峰.太原理工大學(xué) 2015
[6]磁性氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其吸附性能的研究[D]. 劉亞洲.燕山大學(xué) 2015
[7]幾種原位磁化吸附劑的制備及其對(duì)染料廢水處理性能研究[D]. 王詩(shī).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[8]活性炭吸附甲基橙和微波再生解析特性的研究[D]. 劉曉蕾.大連海事大學(xué) 2012
[9]微波對(duì)活性炭的改性及再生研究[D]. 張群.浙江大學(xué) 2006
[10]染料廢水的活性炭吸附及其熱再生研究[D]. 張小璇.廈門(mén)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3202893
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 印染廢水及其危害
1.2 印染廢水的處理方法
1.2.1 化學(xué)混凝
1.2.2 高級(jí)氧化
1.2.3 生物處理
1.2.4 膜分離
1.2.5 吸附
1.3 碳納米管及其在水處理中的應(yīng)用
1.3.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)與性能
1.3.2 碳納米管應(yīng)用于水處理的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 吸附劑的再生方法
1.4.1 溶劑再生
1.4.2 熱再生
1.4.3 微波輻射再生
1.5 研究目的及研究意義
1.6 主要研究?jī)?nèi)容
1.7 研究技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 碳納米管
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)水樣
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
2.3 磁性鐵氧化物修飾的碳納米管的制備與表征
2.3.1 磁性鐵氧化物修飾碳納米管的方法
2.3.2 磁性鐵氧化物修飾碳納米管的表征
2.4 實(shí)驗(yàn)方法
2.4.1 吸附單因素影響實(shí)驗(yàn)方法
2.4.2 吸附動(dòng)力學(xué)
2.4.3 吸附等溫線
2.4.4 微波降解染料實(shí)驗(yàn)
2.5 分析方法
2.5.1 染料濃度的檢測(cè)
2.5.2 COD_(Cr)濃度的檢測(cè)
2.5.3 色度的檢測(cè)
2.5.4 金屬離子濃度的測(cè)定
2.5.5 氣體成分的分析
第三章 磁性鐵氧化物修飾碳納米管的表征
3.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM)分析
3.2 X 射線能譜(EDS)分析
3.3 傅里葉紅外光譜分析
3.4 比表面積(BET)的測(cè)定和孔徑分析
3.5 磁性能分析
3.6 X射線衍射分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 磁性鐵氧化物修飾的碳納米管吸附耦合微波降解染料性能
4.1 磁性鐵氧化物修飾的碳納米管吸附水中可溶性染料的影響因素
4.1.1 投加量
4.1.2 pH值
4.1.3 初始濃度
4.1.4 反應(yīng)時(shí)間
4.1.5 溫度
4.1.6 振蕩速度
4.1.7 重金屬離子
4.1.8 混合染料
4.2 吸附在磁性鐵氧化物修飾的碳納米管上染料的微波降解
4.2.1 時(shí)間和功率對(duì)染料降解的影響
4.2.2 微波次數(shù)對(duì)再生效果的影響
4.2.3 微波輻射對(duì)吸附劑磁性能的影響
4.3 吸附耦合微波降解對(duì)實(shí)際印染廢水的處理效果
4.3.1 不同投加量下的處理效果
4.3.2 pH值對(duì)處理實(shí)際廢水的影響
4.3.3 活性碳與碳納米管、磁性碳納米管對(duì)實(shí)際廢水的吸附性能比較
4.3.4 實(shí)際廢水污染物被吸附后的微波降解性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 磁性鐵氧化物修飾碳納米管吸附染料以及微波降解染料的機(jī)理
5.1 磁性鐵氧化物修飾碳納米管吸附染料的機(jī)理
5.1.1 吸附動(dòng)力學(xué)
5.1.2 吸附等溫線
5.1.3 熱力學(xué)
5.2 微波降解染料的機(jī)理
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與建議
結(jié)論
建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和申請(qǐng)的專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁性多壁碳納米管的制備及對(duì)恩諾沙星的吸附性能[J]. 王棟,張雅明,劉富永,賀麗華,馮建華,趙海香. 化學(xué)試劑. 2020(03)
[2]功能化納米碳管對(duì)水溶液中Pb2+吸附的動(dòng)力學(xué)、平衡與等溫線(英文)[J]. Hamzeh Eyni,Hasan Tahermansouri,Farhoush Kiani,Mansour Jahangiri. 新型炭材料. 2019(06)
[3]不同微結(jié)構(gòu)碳納米管對(duì)五氯苯酚的吸附和再生[J]. 張雪,崔春月,楊文方,王婧,王穎. 水處理技術(shù). 2019(11)
[4]功能化碳納米管材料在含重金屬處理廢水中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 管東紅,管映兵,楊帆. 水處理技術(shù). 2019(10)
[5]鈣錳修飾磁性碳納米管的制備與表征[J]. 李紹秀,崔逸陽(yáng),潘鄭宇,黃素,賴嬋,李冬梅,柯博瀚,何智楓. 硅酸鹽通報(bào). 2019(10)
[6]酰胺化/氧化碳納米管-聚苯胺吸附三價(jià)砷[J]. 葉智新,任剛. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2019(12)
[7]NaClO改性碳納米管的制備及對(duì)重金屬離子吸附性能的研究[J]. 楊繩巖,汪海燕. 集寧師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(04)
[8]Fe-BTC表面氨基化及對(duì)染料和重金屬離子的吸附性能研究[J]. 曹夢(mèng)薇,蔡桃,張霞. 金屬學(xué)報(bào). 2019(07)
[9]多壁碳納米管氧化改性及其對(duì)酚類吸附性能的研究[J]. 海浩,王可,馬憶波,張璟,夏建新,邢璇,王婷. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[10]聚合鐵鈦混凝劑對(duì)印染廢水的處理[J]. 石健,萬(wàn)楊,黃鑫,石寶友,耿建剛,華平. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2019(05)
博士論文
[1]面包酵母基吸附劑的制備及對(duì)重金屬和染料的吸附特性研究[D]. 段正洋.昆明理工大學(xué) 2018
[2]臭氧/微電解工藝處理活性偶氮染料廢水的效能與作用機(jī)制[D]. 張先炳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]功能化磁性納米材料的制備及其對(duì)水中污染物的去除[D]. 連麗麗.吉林大學(xué) 2014
[4]四環(huán)素類抗生素在活性污泥上的吸附規(guī)律及其機(jī)理研究[D]. 宋現(xiàn)財(cái).南開(kāi)大學(xué) 2014
[5]吸附材料的制備及其對(duì)重金屬離子和染料吸附性能研究[D]. 包維維.吉林大學(xué) 2013
[6]硅藻土基吸附劑的制備、表征及其染料吸附特性研究[D]. 林俊雄.浙江大學(xué) 2007
碩士論文
[1]Shewanella oneidensis MR-1對(duì)偶氮染料陽(yáng)離子紅X-GRL廢水的生物脫色研究[D]. 馮曉麗.江蘇大學(xué) 2018
[2]吸附處理廢潤(rùn)滑油粉煤灰的微波再生研究[D]. 劉曉詠.重慶工商大學(xué) 2017
[3]Fe(Ⅲ)/殼聚糖/粉煤灰復(fù)合材料的制備及其對(duì)染料的吸附[D]. 王敏.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2016
[4]生物炭對(duì)印染尾水的深度處理研究[D]. 吳春蕾.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]改性活性氧化鋁去除飲用水中氟化物的效能研究[D]. 韓曉峰.太原理工大學(xué) 2015
[6]磁性氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其吸附性能的研究[D]. 劉亞洲.燕山大學(xué) 2015
[7]幾種原位磁化吸附劑的制備及其對(duì)染料廢水處理性能研究[D]. 王詩(shī).中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
[8]活性炭吸附甲基橙和微波再生解析特性的研究[D]. 劉曉蕾.大連海事大學(xué) 2012
[9]微波對(duì)活性炭的改性及再生研究[D]. 張群.浙江大學(xué) 2006
[10]染料廢水的活性炭吸附及其熱再生研究[D]. 張小璇.廈門(mén)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3202893
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