介孔材料的制備、改性以及其對水中污染物的吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-28 03:51
隨著全球水污染問題日益顯著,如何去除水中的污染物已成為世界性問題。水中的污染物主要有有機(jī)酚類和重金屬離子等。目前,吸附法被認(rèn)為是分離去除技術(shù)中最行之有效的方法之一,而尋找對有機(jī)酚類和重金屬離子具有高選擇性,高吸附容量的吸附劑成為研究的熱點(diǎn)。本文一方面綜述了介孔材料SBA-15的晶體結(jié)構(gòu),合成原理,制備方法,改性手段,實(shí)際應(yīng)用以及研究前景等;另一方面綜述了坡縷石原土的礦物組分,晶體結(jié)構(gòu),實(shí)際應(yīng)用以及國內(nèi)外對坡縷石的應(yīng)用開發(fā)研究現(xiàn)狀。并在兩者的基礎(chǔ)上做了如下工作: (1)采用水熱法制備了SBA-15,并以SBA-15為基礎(chǔ),通過接枝共聚的方式制備了一系列SBA-15的樹枝狀高分子改性產(chǎn)品(包括SBA-15-G0,SBA-15-G1,SBA-15-G2等),對這些產(chǎn)品進(jìn)行了元素分析、紅外分析、熱重分析、掃描電子顯微鏡以及透射電子顯微鏡的表征。 (2)研究了SBA-15以及SBA-15改性產(chǎn)品對對硝基苯酚、對苯二酚、β-萘酚,鄰苯二酚四種有機(jī)酚類以及鉛離子、鎳離子、銅離子三種重金屬離子的吸附能力。研究表明:與未改性的SBA-15比較,改性后的SBA-15對于吸附以上7種物質(zhì)有更好的效果。 (3...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 介孔分子篩 SBA-15 的概述及應(yīng)用
1.1.1 介孔材料以及介孔分子篩 SBA-15 的概述
1.1.2 介孔分子篩 SBA-15 的合成機(jī)理
1.1.3 介孔分子篩 SBA-15 的制備方法
1.1.4 介孔分子篩 SBA-15 的改性
1.1.4.1 接枝共聚法
1.1.4.2 利用金屬及金屬氧化物及有機(jī)基團(tuán)對 SBA-15 的改性
1.1.4.3 浸漬法
1.1.5 SBA-15 的應(yīng)用
1.1.5.1 SBA-15 在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.1.5.2 SBA-15 在催化領(lǐng)域的應(yīng)用
1.1.5.3 SBA-15 在其它領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2 坡縷石粘土的概述
1.2.1 坡縷石粘土的概述以及礦藏分布
1.2.2 坡縷石的化學(xué)組成及晶體結(jié)構(gòu)
1.2.3 坡縷石的特性
1.2.3.1 吸附性
1.2.3.2 催化性
1.2.3.3 穩(wěn)定性
1.2.3.4 耐熱性
1.2.4 坡縷石的改性
1.2.4.1 熱活化法
1.2.4.2 酸活化
1.2.4.3 硅烷偶聯(lián)劑改性
1.2.4.4 表面活性劑改性
1.2.5 坡縷石的應(yīng)用
1.2.5.1 坡縷石在處理污水上的應(yīng)用
1.2.5.2 坡縷石在催化方面的應(yīng)用
1.2.5.3 坡縷石在其它領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 羅丹寧的概述
1.3.1 羅丹寧簡介
1.3.2 羅丹寧的應(yīng)用
1.4 吸附理論
1.4.1 吸附的定義
1.4.2 吸附的類型
1.4.3 吸附過程的模擬類型
1.5 課題的提出與實(shí)驗(yàn)思路
參考文獻(xiàn)
第二章 改性 SBA-15 的制備及其對重金屬離子和有機(jī)酚類的吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 儀器及試劑
2.3. 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 改性 SBA-15 的制備
2.3.1.1 SBA-15 的制備
2.3.1.2 SBA-15-G0 的制備
2.3.1.3 樹枝狀高分子 SBA-15-G1 和 SBA-15-G2 的合成
2.3.2 吸附實(shí)驗(yàn)
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 元素分析
2.4.2 紅外表征
2.4.3 熱重分析
2.4.4 掃描電鏡
2.4.5 透射電鏡
2.5 吸附性能測試
2.5.1 SBA-15 及改性 SBA-15 對有機(jī)酚類的吸附性能比較
2.5.2 SBA-15 及改性 SBA-15 對重金屬離子的吸附性能比較
2.5.3 SBA-15-G1 吸附對硝基苯酚和對苯二酚的最佳吸附條件的選擇
2.5.3.1 pH 對吸附性能的影響
2.5.3.2 最佳吸附劑用量的確定
2.5.3.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
2.5.3.4 對硝 苯酚和對苯二酚的吸附等溫線
2.5.4 SBA-15-G1 對鉛離子、鎳離子和銅離子的最佳吸附條件的選擇
2.5.4.1 pH 對吸附性能的影響
2.5.4.2 最佳吸附劑用量的確定
2.5.4.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
2.5.4.4 三種金屬離子的吸附等溫線
2.6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第三章 改性坡縷石的制備及其對重金屬離子和有機(jī)酚類的吸附性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 儀器及試劑
3.2.2 吸附劑的制備
3.2.2.1 羥基化坡縷石的制備
3.2.2.2 樹枝狀坡縷石高分子聚合物的合成
3.3 分析和計(jì)算
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 坡縷石及改性坡縷石的元素分析
3.4.2 坡縷石及改性坡縷石的紅外表征
3.4.3 坡縷石及改性坡縷石的熱重分析
3.4.4 PGS-G2 的掃描電鏡
3.4.5 PGS-G2 的透射電鏡
3.5 吸附性能測試
3.5.1 PGS 及改性 PGS 對有機(jī)酚類的吸附性能比較
3.5.2 PGS 及改性 PGS 對重金屬離子的吸附性能比較
3.5.3 PGS-G2 吸附對硝基苯酚和對苯二酚的最佳吸附條件的選擇
3.5.3.1. pH 對吸附性能的影響
3.5.3.2 最佳吸附劑用量的確定
3.5.3.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
3.5.3.4 硝 苯酚和對苯二酚的吸附等溫線
3.5.4 PGS-G2 對鉛離子的最佳吸附條件的選擇
3.5.4.1 pH 對吸附性能的影響
3.5.4.2 最佳吸附劑用量的確定
3.5.4.3 時(shí)間對吸附性能的影響
3.5.4.4 Pb(II)的吸附等溫線
3.6 結(jié)果與討論
參考文獻(xiàn)
第四章 羅丹寧修飾坡縷石的制備及其對銅離子的吸附性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 儀器及試劑
4.2.2 吸附劑的制備
4.2.2.1 羥基化坡縷石的制備
4.2.2.2 羅丹寧修飾坡縷石的制備
4.3 分析和計(jì)算
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 坡縷石及羅丹寧修飾坡縷石的的元素分析
4.4.2 坡縷石及羅丹寧修飾坡縷石的紅外表征
4.4.3 坡縷石及羅丹寧修飾坡縷石的的熱重分析
4.5 羅丹寧修飾坡縷石吸附銅離子的最佳吸附條件的選擇
4.5.1 pH 對吸附性能的影響
4.5.2 最佳吸附劑用量的確定
4.5.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
4.5.4 Cu(II)離子的吸附等溫線
4.5.5 吸附熱力學(xué)參數(shù)測定
4.6 結(jié)果與討論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文
致謝
本文編號:3835924
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【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 介孔分子篩 SBA-15 的概述及應(yīng)用
1.1.1 介孔材料以及介孔分子篩 SBA-15 的概述
1.1.2 介孔分子篩 SBA-15 的合成機(jī)理
1.1.3 介孔分子篩 SBA-15 的制備方法
1.1.4 介孔分子篩 SBA-15 的改性
1.1.4.1 接枝共聚法
1.1.4.2 利用金屬及金屬氧化物及有機(jī)基團(tuán)對 SBA-15 的改性
1.1.4.3 浸漬法
1.1.5 SBA-15 的應(yīng)用
1.1.5.1 SBA-15 在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.1.5.2 SBA-15 在催化領(lǐng)域的應(yīng)用
1.1.5.3 SBA-15 在其它領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2 坡縷石粘土的概述
1.2.1 坡縷石粘土的概述以及礦藏分布
1.2.2 坡縷石的化學(xué)組成及晶體結(jié)構(gòu)
1.2.3 坡縷石的特性
1.2.3.1 吸附性
1.2.3.2 催化性
1.2.3.3 穩(wěn)定性
1.2.3.4 耐熱性
1.2.4 坡縷石的改性
1.2.4.1 熱活化法
1.2.4.2 酸活化
1.2.4.3 硅烷偶聯(lián)劑改性
1.2.4.4 表面活性劑改性
1.2.5 坡縷石的應(yīng)用
1.2.5.1 坡縷石在處理污水上的應(yīng)用
1.2.5.2 坡縷石在催化方面的應(yīng)用
1.2.5.3 坡縷石在其它領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 羅丹寧的概述
1.3.1 羅丹寧簡介
1.3.2 羅丹寧的應(yīng)用
1.4 吸附理論
1.4.1 吸附的定義
1.4.2 吸附的類型
1.4.3 吸附過程的模擬類型
1.5 課題的提出與實(shí)驗(yàn)思路
參考文獻(xiàn)
第二章 改性 SBA-15 的制備及其對重金屬離子和有機(jī)酚類的吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 儀器及試劑
2.3. 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 改性 SBA-15 的制備
2.3.1.1 SBA-15 的制備
2.3.1.2 SBA-15-G0 的制備
2.3.1.3 樹枝狀高分子 SBA-15-G1 和 SBA-15-G2 的合成
2.3.2 吸附實(shí)驗(yàn)
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 元素分析
2.4.2 紅外表征
2.4.3 熱重分析
2.4.4 掃描電鏡
2.4.5 透射電鏡
2.5 吸附性能測試
2.5.1 SBA-15 及改性 SBA-15 對有機(jī)酚類的吸附性能比較
2.5.2 SBA-15 及改性 SBA-15 對重金屬離子的吸附性能比較
2.5.3 SBA-15-G1 吸附對硝基苯酚和對苯二酚的最佳吸附條件的選擇
2.5.3.1 pH 對吸附性能的影響
2.5.3.2 最佳吸附劑用量的確定
2.5.3.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
2.5.3.4 對硝 苯酚和對苯二酚的吸附等溫線
2.5.4 SBA-15-G1 對鉛離子、鎳離子和銅離子的最佳吸附條件的選擇
2.5.4.1 pH 對吸附性能的影響
2.5.4.2 最佳吸附劑用量的確定
2.5.4.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
2.5.4.4 三種金屬離子的吸附等溫線
2.6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第三章 改性坡縷石的制備及其對重金屬離子和有機(jī)酚類的吸附性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 儀器及試劑
3.2.2 吸附劑的制備
3.2.2.1 羥基化坡縷石的制備
3.2.2.2 樹枝狀坡縷石高分子聚合物的合成
3.3 分析和計(jì)算
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 坡縷石及改性坡縷石的元素分析
3.4.2 坡縷石及改性坡縷石的紅外表征
3.4.3 坡縷石及改性坡縷石的熱重分析
3.4.4 PGS-G2 的掃描電鏡
3.4.5 PGS-G2 的透射電鏡
3.5 吸附性能測試
3.5.1 PGS 及改性 PGS 對有機(jī)酚類的吸附性能比較
3.5.2 PGS 及改性 PGS 對重金屬離子的吸附性能比較
3.5.3 PGS-G2 吸附對硝基苯酚和對苯二酚的最佳吸附條件的選擇
3.5.3.1. pH 對吸附性能的影響
3.5.3.2 最佳吸附劑用量的確定
3.5.3.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
3.5.3.4 硝 苯酚和對苯二酚的吸附等溫線
3.5.4 PGS-G2 對鉛離子的最佳吸附條件的選擇
3.5.4.1 pH 對吸附性能的影響
3.5.4.2 最佳吸附劑用量的確定
3.5.4.3 時(shí)間對吸附性能的影響
3.5.4.4 Pb(II)的吸附等溫線
3.6 結(jié)果與討論
參考文獻(xiàn)
第四章 羅丹寧修飾坡縷石的制備及其對銅離子的吸附性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 儀器及試劑
4.2.2 吸附劑的制備
4.2.2.1 羥基化坡縷石的制備
4.2.2.2 羅丹寧修飾坡縷石的制備
4.3 分析和計(jì)算
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 坡縷石及羅丹寧修飾坡縷石的的元素分析
4.4.2 坡縷石及羅丹寧修飾坡縷石的紅外表征
4.4.3 坡縷石及羅丹寧修飾坡縷石的的熱重分析
4.5 羅丹寧修飾坡縷石吸附銅離子的最佳吸附條件的選擇
4.5.1 pH 對吸附性能的影響
4.5.2 最佳吸附劑用量的確定
4.5.3 振蕩時(shí)間對吸附容量的影響
4.5.4 Cu(II)離子的吸附等溫線
4.5.5 吸附熱力學(xué)參數(shù)測定
4.6 結(jié)果與討論
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