隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),大量廢水的排放對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,廢水凈化已成為當(dāng)前亟待解決的問題。重金屬、稀土金屬、有機(jī)染料是廢水中的主要污染物,會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境與人類健康造成極大危害。與其他方法相比,吸附法是此類廢水最為有效的處理方法。常用的吸附材料有多孔材料(如活性炭)、納米顆粒與納米纖維(如金屬氧化物納米顆粒、酶、無機(jī)納米纖維、碳納米管、靜電紡納米纖維)。但在處理過程中,這些吸附材料可能對(duì)環(huán)境造成二次污染,無紡膜材料存在機(jī)械性能較低、成本較高等缺點(diǎn)。因此,尋找吸附能力高、成本低、可重復(fù)利用的吸附材料成為當(dāng)前廢水處理研究工作的主要目標(biāo)。本論文將棉纖維織物作為基材,將其進(jìn)行改性處理,制得一種新型吸附材料——羧基化棉纖維織物,該材料具有極好的機(jī)械性能,同時(shí)對(duì)重金屬離子和有機(jī)染料具有很高的吸附能力。羧基化棉纖維織物是利用TEMPO氧化體系,將次氯酸鈉作為主氧化劑,對(duì)纖維素C6位上的羥甲基進(jìn)行選擇性氧化。將羧基化棉纖維織物應(yīng)用于廢水中重金屬和染料的去除中,對(duì)羧基化棉纖維的吸附性能進(jìn)行研究。采用傅立葉紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熱重分析儀(TGA)等測試儀器對(duì)材料的結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 水體污染的主要形式及其危害
        1.2.1 重金屬污染現(xiàn)狀及其危害
        1.2.2 印染廢水現(xiàn)狀及亞甲基藍(lán)的危害
    1.3 水體污染的處理方法
        1.3.1 沉淀法
        1.3.2 電化學(xué)法
        1.3.3 離子交換法
        1.3.4 膜分離法
        1.3.5 吸附法
    1.4 纖維素概述及改性處理方法
        1.4.1 纖維素概述
        1.4.2 纖維素改性處理方法
            1.4.2.1 化學(xué)改性
            1.4.2.2 接枝共聚改性
            1.4.2.3 復(fù)合改性
        1.4.3 纖維素基吸附材料在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展
            1.4.3.1 重金屬吸附研究
            1.4.3.2 染料吸附研究
    1.5 課題研究目標(biāo)與研究內(nèi)容
        1.5.1 研究目標(biāo)
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 TEMPO氧化體系改性棉纖維的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.3.1 羧基化棉纖維織物的制備
            2.2.3.2 滴定法測定材料羧基含量
        2.2.4 表征測試
            2.2.4.1 材料紅外光譜分析
            2.2.4.2 材料聚合度和保水值的測量
            2.2.4.3 材料表面形貌觀測(SEM)
            2.2.4.4 材料表面潤濕性能測試
            2.2.4.5 材料結(jié)晶性能分析(XRD)
            2.2.4.6 材料熱重分析(TGA)
            2.2.4.7 材料機(jī)械性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 氧化劑的用量對(duì)氧化程度的影響
        2.3.2 材料的微觀形貌分析(SEM)
        2.3.3 材料表面親水性能
        2.3.4 材料晶體結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        2.3.5 材料熱穩(wěn)定性分析(TGA)
        2.3.6 材料機(jī)械性能變化分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 羧基化棉纖維織物對(duì)Pb(Ⅱ)及MB的吸附
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
            3.2.3.1 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
            3.2.3.2 Pb(Ⅱ)溶液顯色反應(yīng)
            3.2.3.3 膜片動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
            3.2.3.4 卷式膜組件動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
            3.2.3.5 干擾離子對(duì)吸附量的影響
            3.2.3.6 脫附與再生實(shí)驗(yàn)
        3.2.4 表征測試
            3.2.4.1 材料紅外光譜分析
            3.2.4.2 材料表面化學(xué)性質(zhì)分析(XPS)
            3.2.4.3 材料元素分布情況(EDS)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 吸附前后羧基化棉纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
        3.3.2 pH值對(duì)羧基化棉纖維織物吸附量的影響
        3.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)分析
        3.3.4 吸附熱力學(xué)分析
        3.3.5 膜片動(dòng)態(tài)吸附研究
        3.3.6 卷式膜組件動(dòng)態(tài)吸附研究
        3.3.7 干擾離子對(duì)吸附量的影響
        3.3.8 脫附與再生研究
        3.3.9 吸附機(jī)理研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 羧基化棉纖維織物對(duì)稀土金屬La(Ⅲ)的吸附
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
            4.2.3.1 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
            4.2.3.2 La(Ⅲ)溶液顯色反應(yīng)
            4.2.3.3 膜片動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
            4.2.3.4 不同羧基化材料吸附能力比較
            4.2.3.5 干擾離子對(duì)吸附量的影響
            4.2.3.6 脫附與再生實(shí)驗(yàn)
        4.2.4 表征測試
            4.2.4.1 材料紅外光譜分析
            4.2.4.2 材料熱重分析(TGA)
            4.2.4.3 材料元素分布情況(EDS)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 吸附La(Ⅲ)前后羧基化棉纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)
        4.3.2 吸附La(Ⅲ)前后材料熱分解分析
        4.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.4 吸附熱力學(xué)分析
        4.3.5 膜片動(dòng)態(tài)吸附研究
        4.3.6 不同材料卷式膜組件對(duì)La(Ⅲ)的吸附
        4.3.7 干擾離子對(duì)La(Ⅲ)吸附量的影響
        4.3.8 不同試劑對(duì)La(Ⅲ)的脫附效果比較
        4.3.9 脫附與再生研究
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
作者和導(dǎo)師簡介
附件



本文編號(hào)：3781325