采礦冶煉、電子電鍍等廢水中常見的銅、鉛、鎳等典型重金屬離子均易對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成巨大危害和破壞。我國(guó)近年來重點(diǎn)開展了重金屬污染防治工作,但傳統(tǒng)的沉淀法、萃取法等易產(chǎn)生二次污染,而常規(guī)的離子交換與吸附法耐鹽性和選擇性差,因此亟需開發(fā)適于含鹽廢水中重金屬選擇性去除的高效吸附分離新材料新技術(shù)。本文設(shè)計(jì)制備了系列雙伯胺基螯合樹脂,并通過分析其對(duì)典型重金屬離子的單、雙組份靜態(tài)、動(dòng)態(tài)吸附特性以及常見無機(jī)鹽的增強(qiáng)效應(yīng),證明了新型螯合樹脂吸附分離技術(shù)可有效解決含鹽廢水中重金屬資源化處理的難題。在氯甲基化聚苯乙烯樹脂骨架上通過5-氨基間苯二甲酸二甲酯分別引入乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等多胺類化合物制得系列雙伯胺基螯合樹脂(依次為EDAA、EDTB和EDTC)。比表面積及孔結(jié)構(gòu)(PSD)、掃描電鏡(SEM)、元素分析(EA)、紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)等多種結(jié)構(gòu)表征結(jié)果證明制備成功,樹脂的含氮量高達(dá)11.24%～12.62%、功能基含量高達(dá)1.001～1.605mmol/g。Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的單組份體系中,系列雙伯胺基螯合樹脂的吸附等溫線均符合Langmu...

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景
        1.1.1 重金屬污染的來源、危害及現(xiàn)狀
        1.1.2 重金屬污染控制及資源回收技術(shù)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
            1.1.2.1 生物法
            1.1.2.2 化學(xué)法
            1.1.2.3 物理化學(xué)法
        1.1.3 多胺型螯合材料的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
        1.1.4 固液吸附理論
            1.1.4.1 吸附等溫線
            1.1.4.2 吸附熱力學(xué)
            1.1.4.3 吸附動(dòng)力學(xué)
            1.1.4.4 動(dòng)態(tài)柱吸附
    1.2 研究意義、思路與內(nèi)容
        1.2.1 研究意義
        1.2.2 研究思路
        1.2.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 系列雙伯胺基螯合樹脂的設(shè)計(jì)制備及結(jié)構(gòu)表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
            2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
            2.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 系列雙伯胺基螯合樹脂的制備方法
            2.2.2.1 胺化反應(yīng)
            2.2.2.2 酯胺解反應(yīng)
        2.2.3 樹脂理化結(jié)構(gòu)表征
            2.2.3.1 比表面積及孔結(jié)構(gòu)表征方法(PSD)
            2.2.3.2 掃描電鏡(SEM)
            2.2.3.3 元素分析(EA)
            2.2.3.4 紅外光譜(FTIR)
            2.2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PSD
        2.3.2 SEM
        2.3.3 EA
        2.3.4 FTIR
        2.3.5 XPS
    2.4 小結(jié)
第三章 雙伯胺基螯合樹脂對(duì)單組份重金屬離子的吸附特性與構(gòu)效關(guān)系
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
            3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
            3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            3.2.2.1 溶液pH值對(duì)吸附量的影響
            3.2.2.2 初始濃度和溫度對(duì)吸附量的影響實(shí)驗(yàn)
            3.2.2.3 吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
            3.2.2.4 動(dòng)態(tài)柱吸附再生實(shí)驗(yàn)
            3.2.2.5 樹脂與離子吸附作用前后理化結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 分析方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 溶液pH值對(duì)吸附量的影響
        3.3.2 等溫平衡吸附
        3.3.3 吸附熱力學(xué)
        3.3.4 吸附動(dòng)力學(xué)
            3.3.4.1 重金屬離子種類對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)的影響
            3.3.4.2 溶液初始濃度對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)的影響
        3.3.5 動(dòng)態(tài)柱吸附再生性能
            3.3.5.1 動(dòng)態(tài)柱吸附性能
            3.3.5.2 樹脂再生性能
            3.3.5.3 多批次運(yùn)行穩(wěn)定性
        3.3.6 樹脂與離子吸附作用前后理化結(jié)構(gòu)表征
            3.3.6.1 吸附作用前后PSD比較分析
            3.3.6.2 吸附作用前后SEM-EDS比較分析
            3.3.6.3 吸附作用前后FTIR比較分析
            3.3.6.4 吸附作用前后XPS比較分析
        3.3.7 構(gòu)效關(guān)系與作用機(jī)制
    3.4 小結(jié)
第四章 雙伯胺基螯合樹脂對(duì)雙組份重金屬離子的吸附分離特性與交互作用機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            4.2.2.1 雙組份等溫平衡吸附實(shí)驗(yàn)
            4.2.2.2 雙組份吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
            4.2.2.3 雙組份動(dòng)態(tài)吸附再生實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 分析方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 雙組份吸附等溫線
            4.3.1.1 Cu(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)體系
            4.3.1.2 Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)體系
            4.3.1.3 Pb(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)體系
            4.3.1.4 樹脂吸附選擇性
        4.3.2 雙組份吸附動(dòng)力學(xué)
        4.3.3 雙組份動(dòng)態(tài)柱吸附再生性能
        4.3.4 雙組份交互作用機(jī)制
    4.4 小結(jié)
第五章 共存鹽對(duì)雙伯胺基螯合樹脂吸附分離重金屬的過程影響與綜合機(jī)制
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            5.2.2.1 不同無機(jī)鹽影響實(shí)驗(yàn)
            5.2.2.2 不同陽(yáng)/陰離子影響實(shí)驗(yàn)
            5.2.2.3 鹽共存條件下雙組份吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
            5.2.2.4 鹽共存條件下雙組份選擇性吸附分離實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 分析方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 無機(jī)鹽對(duì)不同重金屬吸附影響規(guī)律
            5.3.1.1 Cu(Ⅱ)吸附影響規(guī)律
            5.3.1.2 Pb(Ⅱ)吸附影響規(guī)律
            5.3.1.3 Ni(Ⅱ)吸附影響規(guī)律
        5.3.2 陽(yáng)離子影響規(guī)律
            5.3.2.1 NO3
-體系中陽(yáng)離子對(duì)重金屬吸附影響規(guī)律
            5.3.2.2 Cl^-體系中陽(yáng)離子對(duì)重金屬吸附影響規(guī)律
        5.3.3 陰離子影響規(guī)律
            5.3.3.1 Na⁺體系中陰離子對(duì)重金屬吸附影響情況
            5.3.3.2 Ca²⁺體系中陰離子對(duì)重金屬吸附影響情況
        5.3.4 鹽共存條件下雙組份吸附動(dòng)力學(xué)性能
        5.3.5 鹽共存條件下雙組份選擇性吸附分離性能
        5.3.6 共存鹽對(duì)不同重金屬吸附的影響機(jī)制
    5.4 雙伯胺基螯合樹脂吸附分離重金屬的綜合機(jī)制
    5.5 小結(jié)
第六章 研究總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附件 研究生期間的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3766888

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