發(fā)布時間：2017-08-01 21:23

  本文關(guān)鍵詞：硫酸鈣晶須制備方法及其除汞性能研究

  更多相關(guān)文章： 硫酸鈣晶須 升溫重結(jié)晶 水熱法 多糖 汞

【摘要】：硫酸鈣晶須具有諸多優(yōu)良理化性能,能廣泛應(yīng)用于建筑、橡膠、環(huán)境保護(hù)等各個領(lǐng)域。為挖掘其在環(huán)保領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值,提高利用率,本文以二水硫酸鈣作為原料利用升溫重結(jié)晶和水熱法制備和調(diào)控其形貌結(jié)構(gòu),并探討了改性硫酸鈣晶須對水溶液中汞的去除效果。利用升溫重結(jié)晶過程制備硫酸鈣晶須,考察了溶液pH值、升溫區(qū)間、振蕩速率等操作條件對晶須生成及形貌的影響,并初步探索了十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、聚乙二醇(PEG6000)和乙二胺(EDA)四種表面活性劑對晶須形貌的影響。結(jié)果表明：在升溫重結(jié)晶反應(yīng)體系中,各操作條件均可對晶須產(chǎn)物的形貌和尺寸產(chǎn)生影響,但pH和升溫區(qū)間的影響最大；CTAB、 SDS、PEG6000、EDA都對晶體形貌產(chǎn)生了不同程度的影響,SDS會顯著抑制晶核形成,質(zhì)量濃度為7 g/L時生成的產(chǎn)物形貌為均一棒狀,結(jié)晶度較高。此外,硫酸鈣晶須主要以層狀形貌結(jié)構(gòu)生長,少部分晶須呈現(xiàn)類似多晶和外延生長的形貌。利用水熱法探索多糖類水熱體系中制備特殊結(jié)構(gòu)和形貌晶須的可行性,考察了多糖濃度、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度等主要因素對晶須產(chǎn)物形貌和長徑比、含結(jié)晶水量等的影響,并分析了殼聚糖體系影響硫酸鈣晶須生長的機(jī)理。結(jié)果表明：改變水熱體系中殼聚糖濃度,制備產(chǎn)物形貌發(fā)生了明顯變化。殼聚糖濃度為3g/L時,直徑最大,約29.4；長徑比達(dá)最小,約4.94,表面有不規(guī)則裂縫的晶須和中空晶須增多,且大部分為六棱柱形狀；殼聚糖水溶液體系制備晶須熱穩(wěn)定性較空白并沒有提高；適當(dāng)延長反應(yīng)時間和較高的溫度有利于制備均一性好、結(jié)晶度高的晶須產(chǎn)物；在pH為3、反應(yīng)溫度160℃、反應(yīng)時間3h條件下可以制得中空管狀結(jié)構(gòu),該方法具有操作簡單、成本低、周期短的優(yōu)點(diǎn)。通過間歇吸附實(shí)驗(yàn)考察了殼聚糖改性半水硫酸鈣晶須對汞的去除效果,并探討了反應(yīng)時間、反應(yīng)液初始pH值、晶須用量、初始汞濃度等因素對晶須對汞去除效果的影響,通過吸附動力學(xué)、吸附等溫線、X射線衍射(XRD)以及掃描電鏡(SEM)等分析表征方法探討了晶須除汞機(jī)理。結(jié)果表明：pH值是影響汞去除率的關(guān)鍵因素,在初始汞濃度為0.8mg/L~(-1)mg/L時,pH為9.30條件下反應(yīng)1.5h除汞效果達(dá)95%以上；殼聚糖改性半水硫酸鈣晶須對Hg~(2+)的吸附量數(shù)據(jù)與Freundlich等溫吸附模型具有良好一致性,殼聚糖改性半水硫酸鈣晶須對Hg~(2+)的吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)更符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型,吸附過程以化學(xué)吸附為主。論文研究對于制備新穎結(jié)構(gòu)硫酸鈣晶須材料和挖掘其潛在應(yīng)用價(jià)值具有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：硫酸鈣晶須 升溫重結(jié)晶 水熱法 多糖 汞
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ132.32;X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題背景10
• 1.2 硫酸鈣晶須10-16
• 1.2.1 硫酸鈣晶須結(jié)構(gòu)特征11-12
• 1.2.2 硫酸鈣晶須制備方法12-13
• 1.2.3 硫酸鈣晶須形成機(jī)理13-15
• 1.2.4 硫酸鈣晶須應(yīng)用15-16
• 1.3 常用改性劑及硫酸鈣晶須改性現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 常用改性劑16
• 1.3.2 硫酸鈣晶須改性研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 汞18-19
• 1.4.1 汞的性質(zhì)及危害18
• 1.4.2 含汞廢水的凈化方法18-19
• 1.5 研究目的、意義及主要內(nèi)容19-20
• 1.5.1 研究目的及意義19
• 1.5.2 研究內(nèi)容19-20
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分20-28
• 2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑及儀器20-21
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑20
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器20-21
• 2.2 研究方法和實(shí)驗(yàn)操作21-24
• 2.2.1 原材料前處理21-22
• 2.2.2 升溫重結(jié)晶制備硫酸鈣晶須22-23
• 2.2.3 水熱法制備硫酸鈣晶須23
• 2.2.4 殼聚糖改性硫酸鈣晶須吸附汞實(shí)驗(yàn)23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)分析與表征方法24-28
• 2.3.1 汞濃度測定24-25
• 2.3.2 吸附動力學(xué)和等溫吸附模型25-26
• 2.3.3 形貌結(jié)構(gòu)顯微觀察分析26
• 2.3.4 X射線衍射26
• 2.3.5 傅里葉紅外光譜分析26-27
• 2.3.6 熱分析27
• 2.3.7 透射電子顯微鏡27-28
• 第三章 升溫重結(jié)晶法制備硫酸鈣晶須28-38
• 3.1 硫酸鈣升溫重結(jié)晶原理28
• 3.2 升溫重結(jié)晶法制備晶須主要操作條件28-35
• 3.2.1 溶液pH值28-29
• 3.2.2 升溫區(qū)間29-31
• 3.2.3 振蕩速率31-32
• 3.2.4 添加劑對晶體形貌影響32-35
• 3.3 硫酸鈣晶須生成機(jī)理35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第四章 模板水熱法制備硫酸鈣晶須38-54
• 4.1 無模板劑條件下制備晶須主要操作參數(shù)38-43
• 4.1.1 反應(yīng)時間38-40
• 4.1.2 反應(yīng)溫度40-41
• 4.1.3 反應(yīng)液初始pH值41-43
• 4.2 多糖類模板劑的影響43-53
• 4.2.1 蔗糖43-44
• 4.2.2 可溶性淀粉44-46
• 4.2.3 殼聚糖46-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第五章 殼聚糖改性硫酸鈣晶須吸附汞基本規(guī)律54-63
• 5.1 硫酸鈣晶須形貌54
• 5.2 操作條件對晶須除汞效果的影響54-58
• 5.2.1 反應(yīng)時間54-55
• 5.2.2 pH值55-56
• 5.2.3 晶須用量56-57
• 5.2.4 初始汞濃度57-58
• 5.3 晶須除汞作用機(jī)理分析58-61
• 5.3.1 等溫吸附模型58-59
• 5.3.2 吸附動力學(xué)59-61
• 5.4 吸附反應(yīng)后的晶須物相分析61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 結(jié)論、建議及創(chuàng)新點(diǎn)63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 論文不足與建議64
• 6.3 創(chuàng)新點(diǎn)64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果71

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