發(fā)布時間：2017-08-22 12:32

  本文關鍵詞：改性殼聚糖和麥稈對水體中污染物的吸附研究

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【摘要】：殼聚糖和麥稈可用作吸附劑去除水體中的污染物,通過改性可以提高其對吸附質(zhì)的吸附性能或選擇性。利用FeCl3·6H2O和戊二醛對殼聚糖進行改性,制備出Ch-Fe,研究其對2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的吸附性能;利用環(huán)氧氯丙烷(ECH)接枝的方法將乙二胺(EDA)引入麥稈表面,再用二硫化碳與氨基發(fā)生黃原酸化反應成功地將含硫基團引入麥稈,制備出CS2-WS。利用等電點、X射線衍射、X射線熒光、紅外光譜、元素分析、掃描電鏡等方法對制備的Ch-Fe和CS2-WS進行表征。Ch-Fe與交聯(lián)殼聚糖(CCTS)相比,擁有更寬的pH值適用范圍。CS2-WS和天然麥稈(NWS)在相同的條件下吸附重金屬Cu2+的平衡吸附量分別為3.11 mg·g-1和44.4 mg·g-1。將吸附飽和Cu2+的CS2-WS作為新的吸附劑,并用它來吸附偶氮類染料剛果紅(CR)。在靜態(tài)吸附實驗中,研究了吸附劑用量、溶液的pH值、共存離子、溫度、吸附時間、溶液初始濃度等因素對吸附過程的影響。共存離子的存在不利于2,4-D的吸附,卻有助于Cu2+和CR的吸附。pH值對于三個吸附過程的影響都很大。三個吸附過程都可以用Langmuir和Koble-Corrigan來描述,也說明這三個吸附過程是以單分子層吸附為主�？梢杂脺室患墑恿W模型、準二級動力學模型以及Elovich來描述Ch-Fe吸附2,4-D過程;CS2-WS吸附Cu2+過程以及二次吸附過程可以被準二級動力學模型和Elovich所描述。熱力學結(jié)果表明吸附2,4-D過程是一個自發(fā)的、熵降低的放熱過程;吸附Cu2+與二次吸附是自發(fā)的、熵增加的吸熱過程。在動態(tài)吸附實驗中,研究了柱高、流速、溶液初始濃度等因素對吸附過程的影響。用Thomas、Clark、Yan三個經(jīng)典模型來擬合實驗數(shù)據(jù),結(jié)果表明Thomas模型可以描述Cu2+動態(tài)吸附過程,而Yan模型則適用于CR的動態(tài)吸附過程。0.1 mol·L-1的HCl是2,4-D、Cu2+的最佳解析液,而75%乙醇可以很好地將CR解吸下來。再生實驗表明Ch-Fe的再生能力最好,三次再生后再生率仍在90%以上;CS2-WS-Cu2+再生能力次之,CS2-WS的再生能力最差。
【關鍵詞】：吸附 2 4-二氯苯氧乙酸 銅離子 剛果紅 改性麥稈 殼聚糖
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O636
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 水體中常見污染物的概況12-15
• 1.1.1 重金屬離子12-13
• 1.1.2 染料13-14
• 1.1.3 農(nóng)藥14-15
• 1.2 吸附法簡介15-16
• 1.2.1 吸附的概念15
• 1.2.2 吸附的分類15
• 1.2.3 吸附法的影響因素15-16
• 1.3 常見吸附劑簡介16-18
• 1.3.1 炭質(zhì)材料16-17
• 1.3.2 無機礦石材料17-18
• 1.3.3 農(nóng)林廢棄物18
• 1.4 麥稈作為吸附材料的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 殼聚糖作為吸附材料的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.6 吸附模型20-22
• 1.6.1 等溫吸附模型20-21
• 1.6.2 吸附動力學模型21
• 1.6.3 動態(tài)吸附模型21-22
• 1.7 熱力學參數(shù)22-23
• 1.8 誤差分析23-24
• 第二章 選題依據(jù)、實驗方法和實驗內(nèi)容24-30
• 2.1 選題依據(jù)24
• 2.2 原料、試劑和儀器24-25
• 2.3 吸附劑的制備25-26
• 2.3.1 改性殼聚糖的制備25
• 2.3.2 改性麥稈的制備25-26
• 2.4 實驗方法26-29
• 2.4.1 靜態(tài)吸附實驗26-27
• 2.4.2 靜態(tài)解吸實驗27-28
• 2.4.3 動態(tài)吸附實驗28
• 2.4.4 動態(tài)解吸實驗28-29
• 2.5 測試方法29-30
• 第三章 吸附劑表征30-38
• 3.1 鐵改性殼聚糖的表征30-33
• 3.1.1 殼聚糖改性前后的掃描電鏡分析30
• 3.1.2 改性殼聚糖的等電點30-31
• 3.1.3 殼聚糖改性前后的XRD圖譜分析31
• 3.1.4 殼聚糖改性前后的XRF數(shù)據(jù)分析31-32
• 3.1.5 殼聚糖改性前后的紅外光譜分析32-33
• 3.2 改性麥稈的表征33-36
• 3.2.1 NWS、CS_2-WS、CS_2-WS-Cu~(2+)的等電點33-34
• 3.2.2 幾種麥稈的元素分析34-35
• 3.2.3 幾種麥稈的XRD圖譜分析35
• 3.2.4 幾種麥稈的XRF數(shù)據(jù)分析35-36
• 3.2.5 NWS和CS_2-WS的紅外光譜分析36
• 3.3 本章小結(jié)36-38
• 第四章 Ch-Fe對 2,4-D的吸附研究38-51
• 4.1 Ch-Fe對 2,4-D的靜態(tài)吸附38-42
• 4.1.1 CCTS和Ch-Fe吸附性能的比較38
• 4.1.2 吸附劑用量對Ch-Fe吸附 2,4-D的影響38-39
• 4.1.3 溶液pH值對Ch-Fe吸附 2,4-D的影響39
• 4.1.4 共存離子對Ch-Fe吸附 2,4-D的影響39-40
• 4.1.5 平衡濃度和溫度對Ch-Fe吸附 2,4-D的影響40-41
• 4.1.6 不同溫度下吸附質(zhì)濃度和時間對Ch-Fe吸附 2,4-D的影響41-42
• 4.2 Ch-Fe對 2,4-D的靜態(tài)解吸再生42-43
• 4.2.1 不同解吸方法的比較42
• 4.2.2 多次再生實驗42-43
• 4.3 吸附等溫線、動力學以及熱力學分析43-49
• 4.3.1 等溫線分析43-46
• 4.3.2 動力學分析46-49
• 4.3.3 熱力學分析49
• 4.4 吸附機理的研究49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 CS_2改性麥稈對Cu~(2+)的吸附研究51-67
• 5.1 CS_2改性麥稈對Cu~(2+)的靜態(tài)吸附51-54
• 5.1.1 四種麥稈吸附性能的比較51
• 5.1.2 吸附劑用量對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響51-52
• 5.1.3 共存離子對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響52
• 5.1.4 溶液pH值對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響52-53
• 5.1.5 平衡濃度和溫度對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響53
• 5.1.6 不同溫度下吸附質(zhì)濃度和時間對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響53-54
• 5.2 CS_2改性麥稈對Cu~(2+)的動態(tài)吸附54-56
• 5.2.1 柱高對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響54-55
• 5.2.2 流速對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響55
• 5.2.3 初始溶液濃度對CS_2-WS吸附Cu~(2+)的影響55-56
• 5.3 CS_2改性麥稈對Cu~(2+)的解吸再生56-58
• 5.3.1 靜態(tài)解析再生56-57
• 5.3.2 動態(tài)解析再生57-58
• 5.4 吸附等溫線、動力學、熱力學以及動態(tài)分析研究58-65
• 5.4.1 等溫線分析58-60
• 5.4.2 動力學分析60-63
• 5.4.3 熱力學分析63
• 5.4.4 動態(tài)分析63-65
• 5.5 吸附機理的研究65-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 第六章 CS_2-WS-Cu~(2+)二次吸附剛果紅67-84
• 6.1 CS_2-WS-Cu~(2+)對剛果紅的靜態(tài)吸附67-71
• 6.1.1 吸附劑（CS_2-WS-Cu~(2+)）的制備與吸附性能的對比67
• 6.1.2 吸附劑用量對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響67-68
• 6.1.3 溶液pH值對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響68-69
• 6.1.4 共存離子對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響69-70
• 6.1.5 平衡濃度和溫度對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響70
• 6.1.6 不同溫度下吸附質(zhì)濃度和時間對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響70-71
• 6.2 CS_2-WS-Cu~(2+)對剛果紅的動態(tài)吸附71-73
• 6.2.1 柱高對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響71-72
• 6.2.2 流速對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響72
• 6.2.3 初始溶液濃度對CS_2-WS-Cu~(2+)吸附剛果紅的影響72-73
• 6.3 CS_2-WS-Cu~(2+)對剛果紅的解吸再生實驗73-75
• 6.3.1 靜態(tài)解析再生73-74
• 6.3.2 動態(tài)解析再生74-75
• 6.4 吸附等溫線、動力學、熱力學以及動態(tài)分析研究75-82
• 6.4.1 等溫線分析75-77
• 6.4.2 動力學分析77-79
• 6.4.3 熱力學分析79-80
• 6.4.4 動態(tài)分析80-82
• 6.5 吸附機理的研究82
• 6.6 本章小結(jié)82-84
• 第七章 結(jié)論和展望84-85
• 參考文獻85-95
• 個人簡歷及研究成果95-96
• 致謝96

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3 李U喦，

本文編號：719210