重金屬由于其不可生物降解和高毒性成為環(huán)境治理研究的重點(diǎn)。膨潤(rùn)土和天然沸石由于具有較好的離子交換性能,常被用于吸附重金屬離子。但粉狀膨潤(rùn)土和沸石吸附材料粒度較細(xì),遇水后極易分散和粉化,導(dǎo)致后續(xù)工序固液分離困難,回收利用不易。與此同時(shí)產(chǎn)生大量的污泥,造成二次污染。因此,吸附材料的成型制備成了迫切需要研究的問題。本文以鈉基膨潤(rùn)土和天然沸石為原料,采用兩種方法制備顆粒復(fù)合材料,分別是擠出-滾圓法和溶膠凝膠法。前者在原材料中加入經(jīng)過改性后的橘皮粉來提高機(jī)械強(qiáng)度,同時(shí)增強(qiáng)吸附性能;后者先將殼聚糖負(fù)載在原材料上,再利用海藻酸鈉與氯化鈣交聯(lián)的特性來制備吸附顆粒。將制備的成型顆粒用于對(duì)重金屬離子Co²⁺和Cd²⁺的吸附。借助FT-IR、XRD、TGA-DTA、SEM和BET等分析檢測(cè)手段對(duì)制備的樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能分析,探究制備工藝對(duì)吸附效果的影響,并對(duì)吸附影響因素進(jìn)行分析和篩選,利用XPS和吸附相關(guān)模型對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)研究。主要結(jié)論如下:(1)沸石/膨潤(rùn)土/MOP(G1和G2)制備工藝:焙燒溫度500°C,焙燒時(shí)間70 min,膨潤(rùn)土和沸石配比為7:3,...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 水污染現(xiàn)狀
    1.2 重金屬離子來源、危害及其處理方法
        1.2.1 重金屬離子來源及危害
        1.2.2 重金屬離子的處理方法
    1.3 吸附法及吸附材料
        1.3.1 吸附法
        1.3.2 吸附材料
    1.4 膨潤(rùn)土
    1.5 天然沸石吸附特性
    1.6 生物質(zhì)材料吸附特性
        1.6.1 生物廢料吸附劑
        1.6.2 生物聚合物吸附劑
    1.7 復(fù)合材料及成型制備研究
    1.8 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容
        1.8.1 選題意義
        1.8.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 試驗(yàn)主要試劑/材料和儀器
        2.1.1 主要試劑和材料
        2.1.2 主要儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 復(fù)合吸附材料的制備
        2.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
    2.3 定量分析
        2.3.1 Co²⁺和Cd²⁺的標(biāo)準(zhǔn)曲線
        2.3.2 散失率的測(cè)定
        2.3.3 去除率的測(cè)定
        2.3.4 吸附量的測(cè)定
    2.4 表征方法
        2.4.1 差熱-熱重分析儀(TG-DTA)
        2.4.2 傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)
        2.4.3 X-射線粉末衍射儀(XRD)
        2.4.4 場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡(FESEM)
        2.4.5 全自動(dòng)比表面及孔隙度分析儀(BET)
        2.4.6 X射線光電子能譜儀(XPS)
    2.5 吸附模型
        2.5.1 吸附動(dòng)力學(xué)
        2.5.2 吸附等溫線
        2.5.3 熱力學(xué)參數(shù)
第3章 擠出-滾圓法制備復(fù)合材料及其對(duì)溶液中Co²⁺和Cd²⁺的吸附探究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 最佳成型吸附劑的制備
        3.2.2 最佳成型顆粒制備工藝探究
        3.2.3 吸附試驗(yàn)
        3.2.4 吸附條件探究
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 成分分析
        3.3.2 成型吸附劑形貌
        3.3.3 表征分析
        3.3.4 最佳成型工藝條件探究
        3.3.5 最佳吸附條件探究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 溶膠凝膠法制備復(fù)合材料及其對(duì)溶液中Co²⁺和Cd²⁺的吸附探究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 最佳凝膠吸附顆粒的制備
        4.2.2 最佳成型顆粒制備工藝
        4.2.3 吸附試驗(yàn)
        4.2.4 吸附條件探究
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 成型吸附劑形貌
        4.3.2 表征分析
        4.3.3 最佳制備工藝條件探究
        4.3.4 最佳吸附條件探究
        4.3.5 循環(huán)吸附研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 吸附相關(guān)模型及機(jī)理探究
    5.1 吸附動(dòng)力學(xué)模型
        5.1.1 擠出滾圓顆粒吸附動(dòng)力學(xué)模型
        5.1.2 溶膠凝膠顆粒吸附動(dòng)力學(xué)模型
    5.2 吸附等溫模型
        5.2.1 擠出滾圓顆粒等溫吸附曲線
        5.2.2 溶膠凝膠顆粒等溫吸附曲線
    5.3 吸附熱力學(xué)參數(shù)
        5.3.1 擠出滾圓法吸附熱力學(xué)參數(shù)
        5.3.2 溶膠凝膠法吸附熱力學(xué)參數(shù)
    5.4 機(jī)理分析
        5.4.1 擠出滾圓顆粒(G1和G2)吸附Co²⁺和Cd²⁺的機(jī)理分析
        5.4.2 溶膠凝膠顆粒(G3)吸附Co²⁺和Cd²⁺的機(jī)理分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3792142