壳聚糖—钙配合物的构建及其对饮用水的高效脱氟研究
[Abstract]:Fluorine is one of the essential trace elements in human body. The human body is mainly ingested through drinking water, but the long-term excessive intake of fluorine will cause varying degrees of harm to human health, such as dental fluorosis, bone fluorosis, Even systemic diseases of multiple systems such as the central nervous system. Since the 1970s, the control of water fluoride pollution has been an important subject in the field of environmental protection and hygiene at home and abroad. As a simple and efficient water treatment method, adsorption method has been widely used in environmental pollution control. Among the low value adsorbents, chitosan, a natural macromolecule, has a wide application prospect in the field of water treatment because it contains a large number of amino and hydroxyl groups and is environmentally friendly. Using calcium chloride and potassium dihydrogen phosphate as modifiers, the adsorbent of chitosan calcium complex was prepared to remove fluoride ion from drinking water efficiently. (1) the optimum conditions for preparation of chitosan-calcium complex microspheres were studied, (2) the effects of adsorption time, pH value of solution, initial concentration of adsorbate, coexistence ion and other factors on the adsorption properties of fluorine ions in water were studied. (3) the adsorption kinetics and thermodynamics of the modified chitosan for fluorine ions were studied, and the corresponding adsorption kinetics and thermodynamic models and related parameters were obtained, (4) the characterization and mechanism of the modified chitosan; (5) purification of drinking water containing fluorine by modified chitosan (6) desorption and regeneration of modified chitosan. The results showed that: (1) the optimum defluorination effect could be obtained by using 1.2g calcium chloride 0.2g potassium dihydrogen phosphate to modify 2g chitosan, and the adsorption equilibrium was achieved after 4 hours of adsorption. The adsorption conditions of fluorine ions were wider than that of chitosan, and cation had little effect on the adsorption of fluoride ions by modified chitosan. The effect of anions on it is that CO2-3 HCO-3--3 PO4 SO2-4 ClNO--3 no _ 2. (2) Quasi-second-order kinetic equation and Langmuir isothermal equation can describe the adsorption behavior of modified chitosan for fluorine ion. (3) the composition and surface properties of the adsorbed materials were obtained by synchrotron radiation X-ray absorption fine structure (XAFS), field emission scanning electron microscope (FESEM), transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD), (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), etc. The possible adsorption mechanism was also proposed. (4) the removal efficiency of fluorine in well water and river water with initial concentration of fluorine ion was more than 90%. The concentration of residual fluoride is below 1.0mg/L. (5) the adsorbed chitosan material can be desorbed and regenerated effectively by using NaOH solution.
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU991.2
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本文编号:2143088
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