天然木材的功能化及其在水处理领域的应用研究

发布时间：2021-09-03 06:20

　　随着世界经济的快速发展,生态文明建设显得极其重要。在生态文明建设中,解决水体污染是其中的重要环节。因此治理水污染得到安全饮用水是当前急需解决的重要问题。基于以上存在的问题,本论文围绕这些问题开展了以下工作:（1）天然木材具有三维孔道结构,其化学组分主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。我们通过有机反应将巯基官能团修饰在木材的纤维素上,制备SH-wood膜。木材天然的三维、不规则孔道结构,有利于提高水的通量和增加重金属离子与通道上巯基基团的接触机会。另外,通过三层叠加式设计,进一步提高SH-wood膜的水处理性能。研究结果表明SH-wood三层组装滤器可以高效、快速去除水中的Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺等,在处理速率为1.3×10³ L?h^-1?m^-2时,去除率都保持在96%以上,经该工艺处理后重金属离子浓度均能达到饮用水标准。同时该材料重复利用8次后,水处理性能没有明显降低。因此,SH-wood膜材料在重金属污水处理领域具有高... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

木材从宏观到纳米尺度的不同层次结构以及潜在应用

州大学硕士学位论文 天然木材的功能化及其在水处理领域的应用研木材通道上，并与纤维素和半纤维素上的羟基发生键合作用形成稳定的 NPs/wood 膜，应用于水处理。经过还原，整块厚木材都变成了黑色，这是因固定在木材细胞通道表面的 Pd NPs 产生的等离子效应吸收了大量的光线。NPs 的平均尺寸约为 5 nm，并呈现出良好的结晶度。木材中通道中均匀分布Pd NPs 可作为有机染料化学还原的活性催化位点，并且木材的微观结构可用高通量的水处理。当含有染料 MB 的溶液流过 Pd NPs/wood 膜时，溶液的颜色蓝色变成无色，材料显示出高效的处理速度。

图 1-3 通过碳化的方式在木材中原位生成纳米镍上而下的组装方法相比较来说，会将前处理最大程度的简单化，不仅步还会减少能源消耗，而且在后续应用中，可以根据实际情况做不同的调整现尺度上的扩充。重金属离子的去除金属是原子量在 63.5 到 200.6 之间，比重大于 5.0 的元素[52]。随着电镀矿作业、化肥、制革厂、电池、造纸、农药等行业的快速发展，重金属越多地直接或间接排放到环境中，尤其是在发展中国家。与有机污染物金属不可进行生物降解，易于在生物体内积累，而且重金属会沿着食物体内，而许多重金属离子都是有毒或致癌的。工业废水处理中令人特别毒重金属包括锌、铜、镍、汞、镉、铅和铬。目前去除重金属离子的方沉淀法、离子交换法、吸附法、膜过滤法、电化学处理技术等。


本文编号：3380581