針對(duì)目前突發(fā)重金屬水污染事件處置中存在的技術(shù)問(wèn)題,開(kāi)展新型功能材料制備及對(duì)重金屬快速吸附和識(shí)別研究,具有實(shí)際需求和學(xué)術(shù)意義。針對(duì)環(huán)境中受關(guān)注程度較高的砷和汞離子,本文采用微波輔助合成法,以纖維素纖維和聚丙烯腈纖維為基體進(jìn)行改性,快速制備環(huán)境功能纖維材料,系統(tǒng)考察功能纖維對(duì)砷和汞離子的吸附和識(shí)別性能,深入研究功能纖維對(duì)兩種離子的吸附、識(shí)別機(jī)理,并采用固定床吸附工藝模擬考察其對(duì)汞離子的去除效果,為水中突發(fā)重金屬污染的處置提供技術(shù)支持。采用微波輔助合成方法,以纖維素纖維為基體材料,環(huán)氧氯丙烷為醚化劑,聚乙烯亞胺為胺化試劑,快速制備多氨基改性的纖維素基功能纖維。采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)微波輔助合成的制備條件進(jìn)行優(yōu)化。采用紅外光譜、元素分析、掃描電鏡對(duì)功能纖維進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,并系統(tǒng)考察其對(duì)砷離子的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改性后纖維素纖維表面出現(xiàn)大量的胺基且氮元素的含量明顯上升,證明聚乙烯亞胺已成功接枝在纖維的表面。微波輔助條件下,聚乙烯亞胺的濃度和反應(yīng)時(shí)間是吸附材料制備的關(guān)鍵因素。纖維素基功能纖維對(duì)As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的最大吸附容量分別為81.35mg/g和53.03 mg/g。采用HCl為再生試... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：143 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

砷的Eh-pH圖

圖 1-2 羧基改性黃麻纖維的制備原理圖Fig. 1-2 Schematic diagram for the preparation of modified jute fiberT.Sathivka 等[101]在微波輔助條件下，利用酵母修飾纖維素纖維，實(shí)現(xiàn)去效去除。改性纖維的制備及結(jié)合機(jī)理圖如圖 1-3 所示。研究發(fā)現(xiàn)，以戊劑，酵母修飾纖維素纖維僅需 200 s 即可完成，制備的改性纖維在 pH=下，對(duì)濃度范圍為 10~30 mg/L Cr(VI)的去除率能夠達(dá)到 92.6%，改性I)吸附是靜電吸引和螯合作用共同作用的結(jié)果。圖 1-3 微波輔助法制備酵母修飾的纖維素纖維吸附劑及對(duì) Cr(VI)的去除

圖 1-2 羧基改性黃麻纖維的制備原理圖Fig. 1-2 Schematic diagram for the preparation of modified jute fiberT.Sathivka 等[101]在微波輔助條件下，利用酵母修飾纖維素纖維，實(shí)現(xiàn)去 Cr(VI)的高效去除。改性纖維的制備及結(jié)合機(jī)理圖如圖 1-3 所示。研究發(fā)現(xiàn)，以戊二醛為交聯(lián)劑，酵母修飾纖維素纖維僅需 200 s 即可完成，制備的改性纖維在 pH=2.5 的條件下，對(duì)濃度范圍為 10~30 mg/L Cr(VI)的去除率能夠達(dá)到 92.6%，改性纖維對(duì)Cr(VI)吸附是靜電吸引和螯合作用共同作用的結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fe3O4磁性納米氧化石墨烯制備及對(duì)汞（II）的吸附[J]. 朱鶴,周超,王欽,周曉吉,郭永福,白仁碧.  水處理技術(shù). 2018(01)
[2]胺基螯合纖維的制備及其對(duì)Cu2+的吸附性能研究[J]. 白萌,陳兆文,黃國(guó)慶,劉大鑫.  合成纖維工業(yè). 2017(06)
[3]原位生成鐵基吸附劑的濾柱除砷工藝性能[J]. 張明月,曾輝平,呂賽賽,楊航,李冬,張杰.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]鐵錳泥除砷顆粒吸附劑對(duì)As（Ⅴ）的吸附去除[J]. 曾輝平,呂賽賽,楊航,尹燦,曹瑞華,王艷菊,李冬,張杰.  環(huán)境科學(xué). 2018(01)
[5]納米零價(jià)鐵處理含砷和重金屬高鹽冶煉廢水[J]. 席智新.  中國(guó)給水排水. 2017(04)
[6]離子交換法脫除鹽酸中汞離子技術(shù)的研究[J]. 毛曉軍,孟憲勇.  中國(guó)氯堿. 2016(07)
[7]氨基膦酸型螯合離子交換劑的合成方法研究進(jìn)展[J]. 孫耀冉,李明愉,曾慶軒,馮長(zhǎng)根,周冉,何敬宇.  離子交換與吸附. 2016(03)
[8]黃河水體對(duì)北郊水源地砷污染的影響研究[J]. 劉杰,李紅衛(wèi),呂謀,孫英杰.  中國(guó)給水排水. 2016(09)
[9]赤泥對(duì)砷污染的調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 吳川,黃柳,薛生國(guó),鄒奇,史力爭(zhēng).  環(huán)境化學(xué). 2016(01)
[10]國(guó)內(nèi)外土壤砷污染及其修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 紀(jì)冬麗,孟凡生,薛浩,郭金輝,王業(yè)耀,楊琦.  環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)

博士論文
[1]改性生物質(zhì)材料制備及對(duì)水中砷吸附性能與處理工藝研究[D]. 郝林林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]功能化介孔硅吸附劑的制備及其選擇吸附特性與作用機(jī)制[D]. 梁志杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]松花江干流沉積物中重金屬和多環(huán)芳烴污染特征[D]. 劉小雪.吉林大學(xué) 2016
[4]河流突發(fā)銅污染應(yīng)急吸附技術(shù)研究及處置決策分析[D]. 杜兆林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]鐵基納米復(fù)合材料的制備及對(duì)砷吸附性能研究[D]. 周世民.天津大學(xué) 2016
[6]新生態(tài)鐵錳氧化物和新生態(tài)錳氧化物去除水中痕量汞的效能及機(jī)理[D]. 路希鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]生物濾池同步去除地下水中鐵、錳、砷的工藝及機(jī)理研究[D]. 楊柳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]納米材料修飾電極的制備及其對(duì)污染物的去除和檢測(cè)研究[D]. 丁亮.南京大學(xué) 2014
[9]山東近岸海域（黃海部分）生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及演變特征研究[D]. 李先超.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[10]基于新型分子信標(biāo)和胸腺嘧啶—汞（Ⅱ）配位作用的DNA和Hg2+檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 吳繼魁.華東師范大學(xué) 2010

碩士論文
[1]鐵銅鑭復(fù)合氧化物吸附水中砷的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許小龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]低“咖啡環(huán)”效應(yīng)熒光試紙的制備及其初步應(yīng)用[D]. 喬玉春.曲阜師范大學(xué) 2017
[3]濕地水—沉積物中砷及其形態(tài)特征研究[D]. 涂漢.貴州大學(xué) 2016
[4]納米金屬氧化物復(fù)合材料吸附不同形態(tài)砷的研究[D]. 張琨.華北電力大學(xué) 2015
[5]活性炭吸附去除水中砷的效能研究[D]. 于樹(shù)芳.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[6]硅藻土負(fù)載鐵氧化物對(duì)砷吸附的研究[D]. 鄒昊辰.吉林大學(xué) 2013
[7]新生態(tài)鐵混凝處理地下水中As（V）的效能及機(jī)理研究[D]. 李朝陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[8]MIEX-DOC?離子交換樹(shù)脂的飲用水除砷研究[D]. 王鳴濤.華中師范大學(xué) 2012
[9]試紙法快速測(cè)定環(huán)境水樣中痕量重金屬鎘、汞、鉛的研究[D]. 郭玉香.天津理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3600100