聚苯乙烯球體基水合氧化錳復(fù)合材料的研制及其強(qiáng)化除磷性能
發(fā)布時(shí)間:2023-04-27 21:24
日益嚴(yán)重的水體磷污染問題促使了研究者對(duì)多種高效除磷技術(shù)的開發(fā),其中吸附技術(shù)受到了廣泛關(guān)注。水合錳氧化物(HMO)因其強(qiáng)表面活性和高比表面積被認(rèn)為是一種理想的吸附劑,但在中性條件下HMO表面一般呈負(fù)電性,這限制了其對(duì)磷酸鹽等陰離子污染物的吸附。 本文基于納米表面化學(xué)效應(yīng),以季銨化聚苯乙烯球體NS為載體,通過“離子交換-原位沉淀”方法開發(fā)出一種改性錳氧化物納米復(fù)合材料HMO@NS�;wNS的均勻納米孔結(jié)構(gòu)與表面功能基-N+(CH3)3使負(fù)載的HMO (N-HMO)以5.0~7.0nm顆粒形態(tài)均勻分布在NS中。由于納米化效應(yīng),HMO的表面正電荷急劇增加,其零電荷點(diǎn)(pHpzc)從水合氧化錳顆粒的6.2上升到~10.5。同時(shí),由于基體功能基-N+(CH3)3的影響,HMO@NS的Zeta電勢(shì)在pH3.0~12.0之間保持正值。 HMO@NS在中性環(huán)境中(pH6.0-8.0)除磷能力突出,即使在高濃度的競(jìng)爭(zhēng)離子(SO42-、NO3-或Cl-)存在時(shí),HMO@NS仍對(duì)磷酸根表現(xiàn)出高吸附選擇性�;贒onnan膜預(yù)富集效應(yīng),HMO@NS展現(xiàn)出優(yōu)良的動(dòng)力學(xué)性能,180min左右即可達(dá)到吸附平衡。固定床...
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【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
1.1.1 磷的來源及形態(tài)分布
1.1.2 磷的作用及潛在的環(huán)境效應(yīng)
1.1.3 含磷廢水常見處理方法
1.1.4 吸附除磷的研究進(jìn)展
1.1.5 錳氧化物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在環(huán)境中的應(yīng)用
1.1.6 錳氧化物吸附特性及在環(huán)境中的應(yīng)用
1.1.7 金屬氧化物的修飾改性
1.2 研究目標(biāo)、思路及內(nèi)容
1.2.1 研究目標(biāo)
1.2.2 研究思路
1.2.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 新型復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 含錳量
2.2.2 基體NS和SS官能團(tuán)的FT-IR驗(yàn)證結(jié)果
2.2.3 SEM-EDX
2.2.4 幾種錳氧化物材料的TEM
2.2.5 HMO在NS上的晶型
2.2.6 HMO負(fù)載前后的價(jià)態(tài)分布
2.2.7 表面電性分析:Zeta電勢(shì)與電位滴定
2.3 本章小結(jié)
第三章 新型復(fù)合材料除磷性能的研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 HMO負(fù)載前后性能比較
3.2.2 pH影響
3.2.3 共存離子的影響
3.2.4 吸附等溫線
3.2.5 動(dòng)力學(xué)
3.2.6 柱吸附-脫附實(shí)驗(yàn)
3.3 本章小結(jié)
第四章 研究結(jié)論及展望
4.1 研究結(jié)論
4.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間研究成果
致謝
本文編號(hào):3803091
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 磷的來源及形態(tài)分布
1.1.2 磷的作用及潛在的環(huán)境效應(yīng)
1.1.3 含磷廢水常見處理方法
1.1.4 吸附除磷的研究進(jìn)展
1.1.5 錳氧化物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在環(huán)境中的應(yīng)用
1.1.6 錳氧化物吸附特性及在環(huán)境中的應(yīng)用
1.1.7 金屬氧化物的修飾改性
1.2 研究目標(biāo)、思路及內(nèi)容
1.2.1 研究目標(biāo)
1.2.2 研究思路
1.2.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 新型復(fù)合材料的制備及結(jié)構(gòu)表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 含錳量
2.2.2 基體NS和SS官能團(tuán)的FT-IR驗(yàn)證結(jié)果
2.2.3 SEM-EDX
2.2.4 幾種錳氧化物材料的TEM
2.2.5 HMO在NS上的晶型
2.2.6 HMO負(fù)載前后的價(jià)態(tài)分布
2.2.7 表面電性分析:Zeta電勢(shì)與電位滴定
2.3 本章小結(jié)
第三章 新型復(fù)合材料除磷性能的研究
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 HMO負(fù)載前后性能比較
3.2.2 pH影響
3.2.3 共存離子的影響
3.2.4 吸附等溫線
3.2.5 動(dòng)力學(xué)
3.2.6 柱吸附-脫附實(shí)驗(yàn)
3.3 本章小結(jié)
第四章 研究結(jié)論及展望
4.1 研究結(jié)論
4.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間研究成果
致謝
本文編號(hào):3803091
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