新型吸附材料開發(fā)是解決水體重金屬離子污染問題的重要方向,木材作為可再生材料,因其易于改性、來源豐富的特點,具備天然優(yōu)勢。針對重金屬離子吸附材料制備工藝繁瑣、成本與能耗較高等問題,本研究以木材多維孔隙結構為基礎,利用脫木素作用與丙烯酰氯(AC)、四乙烯五胺(TEPA)、丙烯酰胺(AM)、二甲基咪唑鋅鹽(ZIF-8)與二甲基咪唑鈷鹽(ZIF-67)等作為改性劑,采用真空浸漬與接枝改性、原位沉積等方法,對木材進行自上而下改性,制備木基重金屬吸附材料。研究不同改性方法對吸附材料的形貌結構與化學組成的影響;探索p H值、吸附時間、離子初始濃度、溫度等條件與木基吸附材料的吸附容量和吸附速率的關系;利用動力學方程與吸附等溫線方程擬合分析木基吸附材料對重金屬離子的吸附機理。主要研究結論如下:(1)將AC接枝到脫木素木粉上,并通過與TEPA加成,可制備氨基化木粉吸附材料。其對Pb²⁺的吸附在180 min達到平衡,吸附容量為189.9 mg/g,含O、N基團的羥基、氨基與重金屬離子發(fā)生螯合反應,吸附過程主要為單分子層化學吸附。(2)在氯化鈣(CaCl₂)/雙氧...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 木基材料概述
        1.1.1 木材資源概況
        1.1.2 木材的化學組成與結構特點
        1.1.3 自上而下組裝木材的功能化改性研究
    1.2 水體重金屬污染概述
        1.2.1 水體重金屬離子種類與來源
        1.2.2 水體重金屬危害
        1.2.3 水體重金屬離子的治理辦法
    1.3 吸附
        1.3.1 吸附類型及其影響因素
        1.3.2 吸附理論
        1.3.3 主要的生物質重金屬離子吸附材料
        1.3.4 吸附性能評價指標
        1.3.5 吸附過程相關模型與參數(shù)
    1.4 木基材料在重金屬治理方面的應用
        1.4.1 功能化木基材料制備木基重金屬離子吸附劑制備方法
        1.4.2 木基重金屬離子吸附材料研究進展
        1.4.3 木基重金屬離子吸附材料的現(xiàn)存不足
    1.5 主要研究內容
        1.5.1 新型木基吸附材料的制備
        1.5.2 新型木基吸附材料的表征、性能與影響機制研究
        1.5.3 新型木基吸附材料對水體重金屬離子的吸附機理探究
        1.5.4 技術路線
        1.5.5 研究目的
        1.5.6 研究意義
2 氨基化木粉對鉛離子的吸附性能研究
    2.1 前言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 實驗方法
        2.2.4 性能測試與表征
    2.3 實驗結果與分析
        2.3.1 制備機理
        2.3.2 微觀結構分析
        2.3.3 化學成分分析
        2.3.4 吸附性能分析
    2.4 氨基化木粉吸附機理分析
    2.5 本章小結
3 氨基聚合物改性木材氣凝膠對重金屬離子的吸附性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 實驗方法
        3.2.4 性能測試與表征
    3.3 實驗結果與分析
        3.3.1 制備機理
        3.3.2 微觀結構分析
        3.3.3 化學成分分析
        3.3.4 潤濕性檢測
        3.3.5 氨基聚合物改性木材氣凝膠吸附性能研究
    3.4 氨基聚合物改性木材氣凝膠吸附材料吸附機理分析
    3.5 本章小結
4 類沸石咪唑酯骨架ZIFs材料接枝木材氣凝膠吸附性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗材料與方法
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 實驗方法
    4.3 實驗結果與分析
        4.3.1 制備機理
        4.3.2 微觀結構分析
        4.3.3 化學成分分析
        4.3.4 潤濕性檢測
        4.3.5 ZIFs木材氣凝膠對重金屬離子的吸附性能分析
    4.4 ZIFs木材氣凝膠吸附材料吸附機理分析
    4.5 本章小結
5 結論與建議
    5.1 主要結論
    5.2 不同木基材料吸附機理總結與吸附性能對比
    5.3 建議
參考文獻
個人簡介
導師簡介
獲得成果目錄清單
致謝



本文編號：3774112