殼聚糖/羥基鋁復(fù)合改性蒙脫石的制備、表征及其吸附水中污染物的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-01 08:01
本研究以殼聚糖、羥基鋁離子為插層劑對(duì)蒙脫石進(jìn)行復(fù)合改性,制備出一系列殼聚糖/羥基鋁改性蒙脫石吸附材料,并利用多種現(xiàn)代測試手段探討了殼聚糖、羥基鋁離子插層蒙脫石的條件和機(jī)理,以及改性蒙脫石的結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上,以兩種酸性染料(酸性藍(lán)25和酸性綠25)和Cr6+離子為研究對(duì)象,探討了改性蒙脫石吸附材料對(duì)陰離子類有機(jī)無機(jī)污染物的吸附性能及吸附機(jī)理。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)以殼聚糖為插層劑對(duì)鋁柱撐蒙脫石進(jìn)行改性,殼聚糖分子不能通過離子交換作用取代蒙脫石層間羥基鋁離子,只是有限量地吸附在鋁柱撐蒙脫石的表面上,堵塞了部分層間和表面孔道,使改性蒙脫石的比表面積和孔容積均有所降低。(2)以殼聚糖、羥基鋁離子為插層劑對(duì)鈉基蒙脫石進(jìn)行復(fù)合柱撐改性,殼聚糖和羥基鋁離子均可通過陽離子交換作用進(jìn)入到蒙脫石的層間,最后形成殼聚糖、羥基鋁離子復(fù)合柱撐的層間結(jié)構(gòu),殼聚糖:蒙脫石增加到3∶1以上后,蒙脫石層間主要為殼聚糖分子占據(jù)并以雙分子層平鋪在蒙脫石層間。(3)殼聚糖/羥基鋁改性蒙脫石因?yàn)闅ぞ厶窃诿擅撌砻娴呢?fù)載,表面性質(zhì)發(fā)生了很大的變化。TG-DSC分析表明改性蒙脫石的表面疏水性...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究目的與意義
1.2 主要研究內(nèi)容
1.3 主要實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目
第2章 膨潤土改性及其在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展
2.1 膨潤土的組成與性質(zhì)
2.1.1 膨潤土的礦物組成
2.1.2 蒙脫石的基本特征
2.1.3 膨潤土的物化性質(zhì)
2.2 膨潤土的改性方式及其改性機(jī)理
2.2.1 物理改性
2.2.2 化學(xué)改性
2.3 改性膨潤土在廢水處理中的應(yīng)用
2.3.1 無機(jī)柱撐膨潤土
2.3.2 有機(jī)膨潤土
第3章 殼聚糖/蒙脫石復(fù)合材料的研究進(jìn)展
3.1 殼聚糖/蒙脫石復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)
3.1.1 表面負(fù)載型
3.1.2 有機(jī)插層型
3.2 殼聚糖/蒙脫石復(fù)合材料在廢水處理方面的應(yīng)用
3.2.1 表面負(fù)載型
3.2.2 有機(jī)插層型
3.3 存在的問題與展望
第4章 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石的制備與表征
4.1 材料和儀器
4.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
4.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.2.1 蒙脫石提純
4.2.2 蒙脫石鈉化
4.2.3 鋁柱化劑的制備
4.2.4 鋁柱撐蒙脫石的制備
4.2.5 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石的制備
4.3 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石的表征
4.3.1 粉晶X射線衍射分析
4.3.2 比表面積及孔分布分析
4.3.3 熱重-差熱(TG-DSC)分析
4.3.4 Zeta電位分析
4.3.5 紅外光譜(FT-IR)分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石的制備與表征
5.1 材料和儀器
5.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
5.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
5.2 實(shí)驗(yàn)
5.2.1 鋁柱撐蒙脫石的制備
5.2.2 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石的制備
5.3 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石的表征
5.3.1 粉晶X射線衍射分析
5.3.2 X射線熒光成分分析
5.3.3 紅外光譜(FT-IR)分析
5.3.4 熱重-差熱(TG-DSC)分析
5.3.5 比表面積及孔分布分析
5.3.6 Zeta電位分析
5.3.7 掃描電鏡(SEM)分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 殼聚糖/羥基鋁改性蒙脫石吸附染料的性能及機(jī)理研究
6.1 材料和儀器
6.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
6.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
6.2 實(shí)驗(yàn)
6.2.1 染料廢水的吸附脫色實(shí)驗(yàn)
6.3 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石對(duì)酸性染料的吸附研究
6.3.1 不同配比改性蒙脫石吸附酸性染料能力的比較
6.3.2 pH變化對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.3.3 改性蒙脫石吸附酸性染料的吸附等溫線
6.3.4 振蕩時(shí)間對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.4 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石吸附染料的正交實(shí)驗(yàn)研究
6.4.1 正交實(shí)驗(yàn)的因素及水平
6.4.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析
6.4.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合評(píng)價(jià)
6.5 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石對(duì)酸性染料的吸附研究
6.5.1 不同配比改性蒙脫石吸附酸性染料能力的比較
6.5.2 pH變化對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.5.3 改性蒙脫石吸附酸性染料的吸附等溫線
6.5.4 振蕩時(shí)間對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.6 本章小結(jié)
第7章 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石吸附 Cr~(6+)離子的性能研究
7.1 材料和儀器
7.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
7.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
7.2 實(shí)驗(yàn)
7.2.1 Cr~(6+)離子的吸附實(shí)驗(yàn)
7.3 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石對(duì)Cr~(6+)離子的吸附研究
7.3.1 不同配比改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子能力的比較
7.3.2 pH變化對(duì)改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子能力的影響
7.3.3 改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子的吸附等溫線
7.3.4 振蕩時(shí)間對(duì)改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子能力的影響
7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論
8.1 主要結(jié)論
8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]殼聚糖基層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料[J]. 王小英,杜予民,孫潤倉,林鹿. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z2)
[2]Fe/Al改性膨潤土對(duì)鉻酸根的吸附性能研究[J]. 吳建軍,徐仁扣,肖雙成. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2007(02)
[3]膨潤土負(fù)載殼聚糖對(duì)活性染料吸附平衡的研究[J]. 劉秉濤,李瑞濤,姜安璽. 黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[4]粘土-殼聚糖復(fù)合吸附劑吸附鉻(Ⅶ)離子性能的研究[J]. 王瓊生,萬清黎. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(02)
[5]殼聚糖/蒙脫土納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 徐云龍,肖宏,錢秀珍. 功能高分子學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]羥基鐵溶液—蒙脫石體系對(duì)砷的吸附[J]. 廖立兵,Donald G.Fraser. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2005(08)
[7]殼聚糖改性膨潤土吸附劑的研制及其吸附性能研究[J]. 劉維俊,劉蘭俠,劉志芳,徐承天. 化學(xué)世界. 2005(07)
[8]改性膨潤土處理含酚廢水的試驗(yàn)研究[J]. 聶錦旭,肖賢明,劉立凡. 非金屬礦. 2005(02)
[9]膨潤土負(fù)載殼聚糖對(duì)Cu2+的吸附作用[J]. 馬勇,王恩德,邵紅. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]CPC在膨潤土處理含p-硝基苯酚廢水中的增強(qiáng)效應(yīng)[J]. 沈?qū)W優(yōu),孫曉慧,陳寶梁,盧瑛瑩,朱利中. 中國環(huán)境科學(xué). 2004(05)
博士論文
[1]新型陽離子聚合物/膨潤土復(fù)合吸附材料的制備、表征及其吸附性能研究[D]. 李倩.山東大學(xué) 2008
[2]無機(jī)柱撐膨潤土的制備、表征、吸附特性及其在廢水處理中的應(yīng)用研究[D]. 孫長順.西安建筑科技大學(xué) 2008
[3]介孔型柱撐蒙脫石的制備與表征[D]. 薛衛(wèi)紅.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
[4]改性膨潤土吸附劑的制備及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 聶錦旭.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2005
[5]蒙脫石層間化合物的制備、表征及其液相吸附特性研究[D]. 曹明禮.武漢理工大學(xué) 2004
[6]柱撐蒙脫石的制備、表征及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 曾秀瓊.浙江大學(xué) 2003
[7]蒙脫石活化及其與微結(jié)構(gòu)變化關(guān)系研究[D]. 吳平霄.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 1998
本文編號(hào):3315127
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究目的與意義
1.2 主要研究內(nèi)容
1.3 主要實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目
第2章 膨潤土改性及其在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展
2.1 膨潤土的組成與性質(zhì)
2.1.1 膨潤土的礦物組成
2.1.2 蒙脫石的基本特征
2.1.3 膨潤土的物化性質(zhì)
2.2 膨潤土的改性方式及其改性機(jī)理
2.2.1 物理改性
2.2.2 化學(xué)改性
2.3 改性膨潤土在廢水處理中的應(yīng)用
2.3.1 無機(jī)柱撐膨潤土
2.3.2 有機(jī)膨潤土
第3章 殼聚糖/蒙脫石復(fù)合材料的研究進(jìn)展
3.1 殼聚糖/蒙脫石復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)
3.1.1 表面負(fù)載型
3.1.2 有機(jī)插層型
3.2 殼聚糖/蒙脫石復(fù)合材料在廢水處理方面的應(yīng)用
3.2.1 表面負(fù)載型
3.2.2 有機(jī)插層型
3.3 存在的問題與展望
第4章 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石的制備與表征
4.1 材料和儀器
4.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
4.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.2.1 蒙脫石提純
4.2.2 蒙脫石鈉化
4.2.3 鋁柱化劑的制備
4.2.4 鋁柱撐蒙脫石的制備
4.2.5 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石的制備
4.3 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石的表征
4.3.1 粉晶X射線衍射分析
4.3.2 比表面積及孔分布分析
4.3.3 熱重-差熱(TG-DSC)分析
4.3.4 Zeta電位分析
4.3.5 紅外光譜(FT-IR)分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石的制備與表征
5.1 材料和儀器
5.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
5.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
5.2 實(shí)驗(yàn)
5.2.1 鋁柱撐蒙脫石的制備
5.2.2 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石的制備
5.3 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石的表征
5.3.1 粉晶X射線衍射分析
5.3.2 X射線熒光成分分析
5.3.3 紅外光譜(FT-IR)分析
5.3.4 熱重-差熱(TG-DSC)分析
5.3.5 比表面積及孔分布分析
5.3.6 Zeta電位分析
5.3.7 掃描電鏡(SEM)分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 殼聚糖/羥基鋁改性蒙脫石吸附染料的性能及機(jī)理研究
6.1 材料和儀器
6.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
6.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
6.2 實(shí)驗(yàn)
6.2.1 染料廢水的吸附脫色實(shí)驗(yàn)
6.3 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石對(duì)酸性染料的吸附研究
6.3.1 不同配比改性蒙脫石吸附酸性染料能力的比較
6.3.2 pH變化對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.3.3 改性蒙脫石吸附酸性染料的吸附等溫線
6.3.4 振蕩時(shí)間對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.4 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石吸附染料的正交實(shí)驗(yàn)研究
6.4.1 正交實(shí)驗(yàn)的因素及水平
6.4.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析
6.4.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合評(píng)價(jià)
6.5 殼聚糖改性鋁柱撐蒙脫石對(duì)酸性染料的吸附研究
6.5.1 不同配比改性蒙脫石吸附酸性染料能力的比較
6.5.2 pH變化對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.5.3 改性蒙脫石吸附酸性染料的吸附等溫線
6.5.4 振蕩時(shí)間對(duì)改性蒙脫石吸附酸性染料能力的影響
6.6 本章小結(jié)
第7章 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石吸附 Cr~(6+)離子的性能研究
7.1 材料和儀器
7.1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與試劑
7.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
7.2 實(shí)驗(yàn)
7.2.1 Cr~(6+)離子的吸附實(shí)驗(yàn)
7.3 殼聚糖/羥基鋁復(fù)合柱撐蒙脫石對(duì)Cr~(6+)離子的吸附研究
7.3.1 不同配比改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子能力的比較
7.3.2 pH變化對(duì)改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子能力的影響
7.3.3 改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子的吸附等溫線
7.3.4 振蕩時(shí)間對(duì)改性蒙脫石吸附Cr~(6+)離子能力的影響
7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論
8.1 主要結(jié)論
8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]殼聚糖基層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料[J]. 王小英,杜予民,孫潤倉,林鹿. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z2)
[2]Fe/Al改性膨潤土對(duì)鉻酸根的吸附性能研究[J]. 吳建軍,徐仁扣,肖雙成. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2007(02)
[3]膨潤土負(fù)載殼聚糖對(duì)活性染料吸附平衡的研究[J]. 劉秉濤,李瑞濤,姜安璽. 黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[4]粘土-殼聚糖復(fù)合吸附劑吸附鉻(Ⅶ)離子性能的研究[J]. 王瓊生,萬清黎. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(02)
[5]殼聚糖/蒙脫土納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 徐云龍,肖宏,錢秀珍. 功能高分子學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]羥基鐵溶液—蒙脫石體系對(duì)砷的吸附[J]. 廖立兵,Donald G.Fraser. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2005(08)
[7]殼聚糖改性膨潤土吸附劑的研制及其吸附性能研究[J]. 劉維俊,劉蘭俠,劉志芳,徐承天. 化學(xué)世界. 2005(07)
[8]改性膨潤土處理含酚廢水的試驗(yàn)研究[J]. 聶錦旭,肖賢明,劉立凡. 非金屬礦. 2005(02)
[9]膨潤土負(fù)載殼聚糖對(duì)Cu2+的吸附作用[J]. 馬勇,王恩德,邵紅. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]CPC在膨潤土處理含p-硝基苯酚廢水中的增強(qiáng)效應(yīng)[J]. 沈?qū)W優(yōu),孫曉慧,陳寶梁,盧瑛瑩,朱利中. 中國環(huán)境科學(xué). 2004(05)
博士論文
[1]新型陽離子聚合物/膨潤土復(fù)合吸附材料的制備、表征及其吸附性能研究[D]. 李倩.山東大學(xué) 2008
[2]無機(jī)柱撐膨潤土的制備、表征、吸附特性及其在廢水處理中的應(yīng)用研究[D]. 孫長順.西安建筑科技大學(xué) 2008
[3]介孔型柱撐蒙脫石的制備與表征[D]. 薛衛(wèi)紅.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
[4]改性膨潤土吸附劑的制備及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 聶錦旭.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2005
[5]蒙脫石層間化合物的制備、表征及其液相吸附特性研究[D]. 曹明禮.武漢理工大學(xué) 2004
[6]柱撐蒙脫石的制備、表征及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 曾秀瓊.浙江大學(xué) 2003
[7]蒙脫石活化及其與微結(jié)構(gòu)變化關(guān)系研究[D]. 吳平霄.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 1998
本文編號(hào):3315127
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