玉米秸稈的改性及其對六價(jià)鉻離子吸附性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-24 01:04
隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)民生活水平的提高,秸稈產(chǎn)量逐年增多。玉米秸稈作為我國三大農(nóng)業(yè)廢棄物之一,其產(chǎn)量尤其驚人,從根本上解決秸稈的綜合利用問題已經(jīng)迫在眉睫。因此,探索有效的農(nóng)作物秸稈的資源化利用途徑有著十分重要的意義。近年來,電鍍、冶金、制革和紡織印染等行業(yè)排出的重金屬離子廢水已成為生態(tài)環(huán)境的重要污染源,并直接或間接地對人類健康造成極大的危害。因此,選擇合理方法治理重金屬離子廢水,對控制重金屬污染和保證人類健康具有極大的意義。目前,重金屬離子廢水的處理多采用吸附法,該方法因具有設(shè)備簡單、適應(yīng)范圍廣、處理效果好、吸附劑可再生使用等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。常用的吸附劑為活性炭,盡管活性炭有很好的吸附效果但由于其價(jià)格昂貴,再生困難,所以不少學(xué)者把目光投向原料來源廣泛、價(jià)格廉價(jià)的農(nóng)業(yè)廢棄物,用其制備纖維素類吸附劑,處理重金屬離子污染廢水,從而達(dá)到“以廢治廢”,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益的統(tǒng)一。因此,如何有效地利用農(nóng)作物秸稈來解決水體重金屬污染的問題將會(huì)成為研究的熱點(diǎn)。針對以上問題,本論文通過對玉米秸稈纖維結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性,將纖維素分子鏈中的結(jié)合鍵打開,引入新的官能團(tuán),改變纖維素固有的特性,制備了具有...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:176 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 國內(nèi)外農(nóng)作物秸稈資源化利用現(xiàn)狀
1.1.1 秸稈產(chǎn)量
1.1.2 秸稈的主要利用途徑
1.2 秸稈的主要組成和結(jié)構(gòu)分析
1.2.1 纖維素(cellulose)
1.2.2 半纖維素(hemicellulose)
1.2.3 木質(zhì)素(Lignin)
1.2.4 其他組分
1.3 纖維素改性研究進(jìn)展
1.3.1 天然纖維素對重金屬離子的吸附
1.3.2 纖維素預(yù)處理
1.3.3 纖維素化學(xué)改性
1.3.4 纖維素吸附劑
1.4 改性纖維素在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.4.1 處理含重金屬離子廢水
1.4.2 處理含染料廢水
1.4.3 處理其它廢水
1.5 重金屬污染(鉻)
1.5.1 鉻的性質(zhì)及形態(tài)分布
1.5.2 含鉻廢水的來源
1.5.3 含鉻廢水的危害
1.5.4 含鉻廢水的治理方法
1.6 本課題研究的意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
1.6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 改性玉米秸稈的制備及機(jī)理研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試劑及儀器
2.2.2 改性劑的選擇
2.2.3 性玉米秸稈的制備
2.2.4 Cr(Ⅵ)分析方法
2.2.5 最佳改性效果選擇的性能標(biāo)準(zhǔn)
2.2.6 玉米秸稈改性前后性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單因素合成實(shí)驗(yàn)對改性效果的影響
2.3.2 正交合成實(shí)驗(yàn)對改性效果的影響
2.3.3 最佳合成條件的確定
2.3.4 合成機(jī)理分析
2.3.5 溶液pH
2.3.6 樣品表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 不同交聯(lián)劑對玉米秸稈改性效果的影響研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 不同交聯(lián)劑改性玉米秸稈的制備
3.2.3 不同交聯(lián)劑改性玉米秸稈的表征
3.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
3.2.5 吸附熱力學(xué)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品表征
3.3.2 吸附劑投加量對吸附效果的影響
3.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
3.3.4 顆粒內(nèi)擴(kuò)散
3.3.5 吸附熱力學(xué)
3.3.6 熱力學(xué)分析
3.3.7 改性玉米秸稈吸附Cr(Ⅵ)的機(jī)理探討
3.4 本章小結(jié)
第四章 改性玉米秸稈對Cr(Ⅵ)離子吸附效果的研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 試劑及儀器
4.2.2 改性玉米秸稈吸附劑的制備
4.2.3 等電點(diǎn)
4.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
4.2.5 吸附熱力學(xué)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 等電點(diǎn)
4.3.2 投加量對吸附效果的影響
4.3.3 pH對吸附效果的影響
4.3.4 接觸時(shí)間和初始Cr(Ⅵ)濃度對吸附效果的影響
4.3.5 溫度對吸附效果的影響
4.3.6 吸附動(dòng)力學(xué)
4.3.7 吸附等溫線
4.3.8 熱力學(xué)分析
4.3.9 吸附機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第五章 改性玉米秸稈動(dòng)態(tài)吸附去除水中Cr(Ⅵ)的性能研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試劑及儀器
5.2.2 改性玉米秸稈的制備
5.2.3 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
5.2.4 吸附柱數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 填料層高度對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.2 流出速度對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.3 初始吸附質(zhì)濃度對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.4 pH對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.5 穿透曲線模型擬合
5.3.6 吸附能力對比
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表及錄用學(xué)術(shù)論文
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩性纖維素的研制、表征及性能研究[J]. 聞海峰,路榮春,施文健. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]纖維素改性技術(shù)及其在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J]. 孫倩云,侯曉坤. 四川環(huán)境. 2011(05)
[3]纖維素的化學(xué)改性[J]. 王金霞,劉溫霞. 紙和造紙. 2011(08)
[4]聚環(huán)氧氯丙烷-三乙胺季銨鹽的合成與表征[J]. 李明勇,陳正國. 日用化學(xué)工業(yè). 2011(04)
[5]改性菠蘿皮渣纖維素染料吸附劑的性質(zhì)研究[J]. 黨子建,黃恵華. 現(xiàn)代食品科技. 2011(07)
[6]胺基稻草纖維的制備及對電鍍廢水中Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的吸附[J]. 譚婷,許秀成,楊晨,楊德敏,朱曉帆. 現(xiàn)代化工. 2011(06)
[7]小麥秸稈對含銅廢水的吸附性能和動(dòng)力學(xué)特征[J]. 張繼義,蒲麗君. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]一種多胺型纖維素吸附劑的制備[J]. 張瑩,張教強(qiáng),亢新梅,季鐵正,寇開昌. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(02)
[9]芭蕉芋渣對亞甲基藍(lán)的動(dòng)態(tài)吸附研究[J]. 盧玉棟,葉琳,吳宗華,林筱璇. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]試論秸稈污染及其綜合利用技術(shù)進(jìn)展[J]. 張明明,蔡同鋒. 北方環(huán)境. 2010(04)
博士論文
[1]農(nóng)作物秸稈在亞/超臨界醇中的液化[D]. 趙煒.中國礦業(yè)大學(xué) 2009
[2]殼聚糖穩(wěn)定納米鐵的制備與修復(fù)地表水中六價(jià)鉻污染的研究[D]. 耿兵.南開大學(xué) 2009
[3]利用農(nóng)業(yè)秸稈制備陰離子吸附劑及其性能的研究[D]. 王宇.山東大學(xué) 2007
[4]鳳眼蓮秸稈堆肥與鉀素回收及其纖維改性材料的特性研究[D]. 周文兵.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]天然高分子的改性及其在重金屬離子廢水處理中的應(yīng)用[D]. 晏得珍.西北師范大學(xué) 2010
[2]海藻酸纖維對重金屬離子的吸附性能研究[D]. 成芳芳.青島大學(xué) 2010
[3]基于玉米秸稈乙醇化的氨化預(yù)處理與酶解工藝研究[D]. 晏飛來.西南大學(xué) 2010
[4]蛋殼膜生物材料和粉末活性炭對砷、鉻的吸附及其應(yīng)用研究[D]. 張永江.西南大學(xué) 2010
[5]殼聚糖改性及其對重金屬離子的吸附性能研究[D]. 呂康樂.蘭州大學(xué) 2009
[6]植物纖維原料改性制備吸油材料的研究[D]. 楊錕.南京林業(yè)大學(xué) 2007
[7]大米草生產(chǎn)生物柴油和燃料乙醇的初步研究[D]. 陳慧清.西南交通大學(xué) 2006
[8]改性ACF對重金屬離子的動(dòng)態(tài)吸附研究[D]. 陳霜艷.南京理工大學(xué) 2006
[9]玉米秸稈厭氧消化試驗(yàn)研究[D]. 高志堅(jiān).北京化工大學(xué) 2004
本文編號:3048530
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:176 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 國內(nèi)外農(nóng)作物秸稈資源化利用現(xiàn)狀
1.1.1 秸稈產(chǎn)量
1.1.2 秸稈的主要利用途徑
1.2 秸稈的主要組成和結(jié)構(gòu)分析
1.2.1 纖維素(cellulose)
1.2.2 半纖維素(hemicellulose)
1.2.3 木質(zhì)素(Lignin)
1.2.4 其他組分
1.3 纖維素改性研究進(jìn)展
1.3.1 天然纖維素對重金屬離子的吸附
1.3.2 纖維素預(yù)處理
1.3.3 纖維素化學(xué)改性
1.3.4 纖維素吸附劑
1.4 改性纖維素在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.4.1 處理含重金屬離子廢水
1.4.2 處理含染料廢水
1.4.3 處理其它廢水
1.5 重金屬污染(鉻)
1.5.1 鉻的性質(zhì)及形態(tài)分布
1.5.2 含鉻廢水的來源
1.5.3 含鉻廢水的危害
1.5.4 含鉻廢水的治理方法
1.6 本課題研究的意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
1.6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 改性玉米秸稈的制備及機(jī)理研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試劑及儀器
2.2.2 改性劑的選擇
2.2.3 性玉米秸稈的制備
2.2.4 Cr(Ⅵ)分析方法
2.2.5 最佳改性效果選擇的性能標(biāo)準(zhǔn)
2.2.6 玉米秸稈改性前后性能表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 單因素合成實(shí)驗(yàn)對改性效果的影響
2.3.2 正交合成實(shí)驗(yàn)對改性效果的影響
2.3.3 最佳合成條件的確定
2.3.4 合成機(jī)理分析
2.3.5 溶液pH
2.3.6 樣品表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 不同交聯(lián)劑對玉米秸稈改性效果的影響研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 不同交聯(lián)劑改性玉米秸稈的制備
3.2.3 不同交聯(lián)劑改性玉米秸稈的表征
3.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
3.2.5 吸附熱力學(xué)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品表征
3.3.2 吸附劑投加量對吸附效果的影響
3.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
3.3.4 顆粒內(nèi)擴(kuò)散
3.3.5 吸附熱力學(xué)
3.3.6 熱力學(xué)分析
3.3.7 改性玉米秸稈吸附Cr(Ⅵ)的機(jī)理探討
3.4 本章小結(jié)
第四章 改性玉米秸稈對Cr(Ⅵ)離子吸附效果的研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 試劑及儀器
4.2.2 改性玉米秸稈吸附劑的制備
4.2.3 等電點(diǎn)
4.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
4.2.5 吸附熱力學(xué)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 等電點(diǎn)
4.3.2 投加量對吸附效果的影響
4.3.3 pH對吸附效果的影響
4.3.4 接觸時(shí)間和初始Cr(Ⅵ)濃度對吸附效果的影響
4.3.5 溫度對吸附效果的影響
4.3.6 吸附動(dòng)力學(xué)
4.3.7 吸附等溫線
4.3.8 熱力學(xué)分析
4.3.9 吸附機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第五章 改性玉米秸稈動(dòng)態(tài)吸附去除水中Cr(Ⅵ)的性能研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試劑及儀器
5.2.2 改性玉米秸稈的制備
5.2.3 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
5.2.4 吸附柱數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 填料層高度對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.2 流出速度對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.3 初始吸附質(zhì)濃度對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.4 pH對吸附劑動(dòng)態(tài)吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.3.5 穿透曲線模型擬合
5.3.6 吸附能力對比
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表及錄用學(xué)術(shù)論文
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩性纖維素的研制、表征及性能研究[J]. 聞海峰,路榮春,施文健. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]纖維素改性技術(shù)及其在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J]. 孫倩云,侯曉坤. 四川環(huán)境. 2011(05)
[3]纖維素的化學(xué)改性[J]. 王金霞,劉溫霞. 紙和造紙. 2011(08)
[4]聚環(huán)氧氯丙烷-三乙胺季銨鹽的合成與表征[J]. 李明勇,陳正國. 日用化學(xué)工業(yè). 2011(04)
[5]改性菠蘿皮渣纖維素染料吸附劑的性質(zhì)研究[J]. 黨子建,黃恵華. 現(xiàn)代食品科技. 2011(07)
[6]胺基稻草纖維的制備及對電鍍廢水中Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的吸附[J]. 譚婷,許秀成,楊晨,楊德敏,朱曉帆. 現(xiàn)代化工. 2011(06)
[7]小麥秸稈對含銅廢水的吸附性能和動(dòng)力學(xué)特征[J]. 張繼義,蒲麗君. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[8]一種多胺型纖維素吸附劑的制備[J]. 張瑩,張教強(qiáng),亢新梅,季鐵正,寇開昌. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(02)
[9]芭蕉芋渣對亞甲基藍(lán)的動(dòng)態(tài)吸附研究[J]. 盧玉棟,葉琳,吳宗華,林筱璇. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]試論秸稈污染及其綜合利用技術(shù)進(jìn)展[J]. 張明明,蔡同鋒. 北方環(huán)境. 2010(04)
博士論文
[1]農(nóng)作物秸稈在亞/超臨界醇中的液化[D]. 趙煒.中國礦業(yè)大學(xué) 2009
[2]殼聚糖穩(wěn)定納米鐵的制備與修復(fù)地表水中六價(jià)鉻污染的研究[D]. 耿兵.南開大學(xué) 2009
[3]利用農(nóng)業(yè)秸稈制備陰離子吸附劑及其性能的研究[D]. 王宇.山東大學(xué) 2007
[4]鳳眼蓮秸稈堆肥與鉀素回收及其纖維改性材料的特性研究[D]. 周文兵.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]天然高分子的改性及其在重金屬離子廢水處理中的應(yīng)用[D]. 晏得珍.西北師范大學(xué) 2010
[2]海藻酸纖維對重金屬離子的吸附性能研究[D]. 成芳芳.青島大學(xué) 2010
[3]基于玉米秸稈乙醇化的氨化預(yù)處理與酶解工藝研究[D]. 晏飛來.西南大學(xué) 2010
[4]蛋殼膜生物材料和粉末活性炭對砷、鉻的吸附及其應(yīng)用研究[D]. 張永江.西南大學(xué) 2010
[5]殼聚糖改性及其對重金屬離子的吸附性能研究[D]. 呂康樂.蘭州大學(xué) 2009
[6]植物纖維原料改性制備吸油材料的研究[D]. 楊錕.南京林業(yè)大學(xué) 2007
[7]大米草生產(chǎn)生物柴油和燃料乙醇的初步研究[D]. 陳慧清.西南交通大學(xué) 2006
[8]改性ACF對重金屬離子的動(dòng)態(tài)吸附研究[D]. 陳霜艷.南京理工大學(xué) 2006
[9]玉米秸稈厭氧消化試驗(yàn)研究[D]. 高志堅(jiān).北京化工大學(xué) 2004
本文編號:3048530
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3048530.html
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