油菜秸秆/水滑石复合材料的制备及其吸附性能的研究
发布时间：2021-03-01 21:26
磷是导致水体富营养化的主要污染因子,目前我们国家水体富营养化形势严峻,基于生物质资源的复合材料的现状,采用生物质能材料与黏土矿物复合的方法来去除水体中磷和腐殖酸。本论文选用Mg/Al水滑石和油菜秸秆为原料,采用溶液插层复合法制备油菜秸秆/水滑石复合材料。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、红外光谱（FTIR）和比表面积（BET）等表征手段分析了复合材料的形貌及结构特征。研究了复合方式、煅烧温度、油菜秸秆与水滑石的质量比等因素对复合材料吸附性能的影响。通过改变吸附温度、投加量、溶液初始浓度等参数探究了复合材料的最佳吸附条件,并通过复合材料去除磷和腐殖酸的吸附动力学和吸附热力学研究,揭示了复合材料对磷和腐殖酸等阴离子型污染物的吸附机理。同时,我们对复合材料的环境友好性和可重复利用性能进行了研究。本论文的主要研究内容如下:（1）形貌及结构分析:水滑石和油菜秸秆材料经过复合后,其复合材料的平均孔径（1937.16 nm）大于水滑石的平均孔径（432.56 nm）,形成多孔的插层型复合材料,且形成的插层型结构提高了复合材料对磷和腐殖酸的吸附性能。（2）吸附性能研究:通过对不同方法制备...
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外含磷污水处理的研究进展
1.2.1 水体中磷的作用
1.2.2 含磷污水处理方法
1.3 腐殖酸在水体中的作用和研究进展
1.3.1 水体中腐殖酸的作用
1.3.2 腐殖酸处理方法
1.4 聚合物/水滑石复合材料研究进展
1.4.1 水滑石的结构与性能
1.4.2 油菜秸秆在吸附材料中的应用
1.4.3 聚合物/水滑石复合材料的研究现状
1.5 课题的研究背景及意义
1.5.1 选题的依据及背景
1.5.2 选题的意义
1.6 课题研究的主要内容及创新点
1.6.1 课题研究的内容
1.6.2 课题研究的创新点
第2章 材料的制备与表征
2.1 实验部分
2.1.1 实验仪器与设备
2.1.2 实验试剂与药品
2.2 复合材料的制备
2.2.1 油菜秸秆的预处理
2.2.2 水滑石的制备
2.2.3 油菜秸秆/水滑石复合材料的制备
2.3 材料表征
2.3.1 SEM表征
2.3.2 XRD表征
2.3.3 FTIR表征
2.3.4 BET表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 油菜秸秆和水滑石复合后材料的表面形貌
2.4.2 不同水滑石和复合材料的晶体结构
2.4.3 油菜秸秆、水滑石和不同混合方式材料FTIR
2.4.4 油菜秸秆、水滑石和复合材料BET
2.5 本章小结
第3章 复合材料去除磷的研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验仪器与设备
3.1.2 实验药品与试剂
3.1.3 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 磷标准曲线的绘制
3.2.2 复合材料性能对吸附磷的探究
3.2.3 复合材料对吸附磷的条件探索
3.3 本章小结
第4章 复合材料去除腐殖酸的研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验仪器与设备
4.1.2 实验药品与试剂
4.1.3 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 腐殖酸标准曲线的绘制
4.2.2 复合材料性能对吸附腐殖酸的探究
4.2.3 复合材料对吸附腐殖酸的条件探索
4.3 本章小结
第5章 复合材料对磷和腐殖酸吸附行为及机理的探究
5.1 试验部分
5.1.1 实验仪器与设备
5.1.2 实验药品与试剂
5.1.3 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 热力学研究
5.2.2 吸附动力学
5.4 本章小结
第6章 复合材料的环境友好性和可重复利用性能研究
6.1 复合材料的环境友好性能测定
6.1.1 实验仪器与设备
6.1.2 实验试剂与药品
6.1.3 实验方法
6.2 实验结果与讨论
6.2.1 复合材料对水中总硬度的影响
6.2.2 复合材料中Al的溶出量分析
6.3 可重复利用性能测定
6.3.1 实验方法
6.3.2 实验结果与讨论
6.4 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机改性水滑石对染料废水的吸附处理研究[J]. 商丹红,张志生,余亚楠. 工业水处理. 2014(12)
[2]水滑石除磷的吸附动力学研究[J]. 李晶,何欣,张瑶,王玉荣,陈金毅. 材料导报. 2014(22)
[3]电解法去除重污染河水中的磷[J]. 杨浩飞,成小英. 环境工程学报. 2014(08)
[4]含磷废水处理技术研究现状[J]. 王志刚,贾中原,吕喜军,相政乐,程鹏高,唐娜. 天津化工. 2014(03)
[5]温度对AOA-SBR工艺同步脱氮除磷的影响[J]. 张兰河,周广吉,庞香蕊,王灵川,张海丰. 化工进展. 2013(12)
[6]镁盐沉淀法从钨酸盐溶液除磷的热力学研究(英文)[J]. 何贵香,何利华,赵中伟,陈星宇,高利利,刘旭恒. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
[7]微电解法去除生活污水中磷的试验研究[J]. 贾雪雷,朱崇梅,张婉,朱松锋,高镜清. 水处理技术. 2013(10)
[8]磷酸盐改性方解石去除水中磷酸盐研究[J]. 林建伟,李佳,詹艳慧. 生态环境学报. 2013(09)
[9]分段进水A/O工艺强化脱氮除磷研究[J]. 何争光,李宁,姬智,王荣,韩艳萍. 中国给水排水. 2013(17)
[10]LDH的制备及其对水环境中低含量磷的吸附研究[J]. 李琦,付格娟,李剑超. 水处理技术. 2013(08)
硕士论文
[1]改良型UCT与生物膜耦合工艺除磷性能研究[D]. 刘亚琴.重庆大学 2014
[2]改性氯化铁混凝剂的制备及在除磷中的应用研究[D]. 张艳文.青岛理工大学 2013
[3]水滑石负载钯催化剂的制备表征及应用[D]. 王坤静.大连理工大学 2013
[4]改良型氧化沟物化/生化协同除磷生产性实验研究[D]. 杨芳芳.重庆大学 2013
[5]利用硫酸亚铁去除污水中的磷酸盐[D]. 林进南.哈尔滨工业大学 2013
[6]类水滑石基负载型TiO2纳米颗粒的构筑及其光催化性能研究[D]. 鲁瑞娟.北京化工大学 2012
[7]三元类水滑石对磷的吸附研究[D]. 印露.武汉科技大学 2012
[8]聚合物基纳米蒙脱土复合材料的研究[D]. 夏亮亮.南昌航空大学 2011
[9]城市污水处理厂AB工艺改造试验研究[D]. 陈晓莉.青岛理工大学 2010
[10]水产养殖对水体富营养化的影响及其控制研究[D]. 熊卿.南昌大学 2010
本文编号：3058052
【文章来源】：武汉工程大学湖北省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外含磷污水处理的研究进展
1.2.1 水体中磷的作用
1.2.2 含磷污水处理方法
1.3 腐殖酸在水体中的作用和研究进展
1.3.1 水体中腐殖酸的作用
1.3.2 腐殖酸处理方法
1.4 聚合物/水滑石复合材料研究进展
1.4.1 水滑石的结构与性能
1.4.2 油菜秸秆在吸附材料中的应用
1.4.3 聚合物/水滑石复合材料的研究现状
1.5 课题的研究背景及意义
1.5.1 选题的依据及背景
1.5.2 选题的意义
1.6 课题研究的主要内容及创新点
1.6.1 课题研究的内容
1.6.2 课题研究的创新点
第2章 材料的制备与表征
2.1 实验部分
2.1.1 实验仪器与设备
2.1.2 实验试剂与药品
2.2 复合材料的制备
2.2.1 油菜秸秆的预处理
2.2.2 水滑石的制备
2.2.3 油菜秸秆/水滑石复合材料的制备
2.3 材料表征
2.3.1 SEM表征
2.3.2 XRD表征
2.3.3 FTIR表征
2.3.4 BET表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 油菜秸秆和水滑石复合后材料的表面形貌
2.4.2 不同水滑石和复合材料的晶体结构
2.4.3 油菜秸秆、水滑石和不同混合方式材料FTIR
2.4.4 油菜秸秆、水滑石和复合材料BET
2.5 本章小结
第3章 复合材料去除磷的研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验仪器与设备
3.1.2 实验药品与试剂
3.1.3 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 磷标准曲线的绘制
3.2.2 复合材料性能对吸附磷的探究
3.2.3 复合材料对吸附磷的条件探索
3.3 本章小结
第4章 复合材料去除腐殖酸的研究
4.1 实验部分
4.1.1 实验仪器与设备
4.1.2 实验药品与试剂
4.1.3 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 腐殖酸标准曲线的绘制
4.2.2 复合材料性能对吸附腐殖酸的探究
4.2.3 复合材料对吸附腐殖酸的条件探索
4.3 本章小结
第5章 复合材料对磷和腐殖酸吸附行为及机理的探究
5.1 试验部分
5.1.1 实验仪器与设备
5.1.2 实验药品与试剂
5.1.3 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 热力学研究
5.2.2 吸附动力学
5.4 本章小结
第6章 复合材料的环境友好性和可重复利用性能研究
6.1 复合材料的环境友好性能测定
6.1.1 实验仪器与设备
6.1.2 实验试剂与药品
6.1.3 实验方法
6.2 实验结果与讨论
6.2.1 复合材料对水中总硬度的影响
6.2.2 复合材料中Al的溶出量分析
6.3 可重复利用性能测定
6.3.1 实验方法
6.3.2 实验结果与讨论
6.4 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机改性水滑石对染料废水的吸附处理研究[J]. 商丹红,张志生,余亚楠. 工业水处理. 2014(12)
[2]水滑石除磷的吸附动力学研究[J]. 李晶,何欣,张瑶,王玉荣,陈金毅. 材料导报. 2014(22)
[3]电解法去除重污染河水中的磷[J]. 杨浩飞,成小英. 环境工程学报. 2014(08)
[4]含磷废水处理技术研究现状[J]. 王志刚,贾中原,吕喜军,相政乐,程鹏高,唐娜. 天津化工. 2014(03)
[5]温度对AOA-SBR工艺同步脱氮除磷的影响[J]. 张兰河,周广吉,庞香蕊,王灵川,张海丰. 化工进展. 2013(12)
[6]镁盐沉淀法从钨酸盐溶液除磷的热力学研究(英文)[J]. 何贵香,何利华,赵中伟,陈星宇,高利利,刘旭恒. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(11)
[7]微电解法去除生活污水中磷的试验研究[J]. 贾雪雷,朱崇梅,张婉,朱松锋,高镜清. 水处理技术. 2013(10)
[8]磷酸盐改性方解石去除水中磷酸盐研究[J]. 林建伟,李佳,詹艳慧. 生态环境学报. 2013(09)
[9]分段进水A/O工艺强化脱氮除磷研究[J]. 何争光,李宁,姬智,王荣,韩艳萍. 中国给水排水. 2013(17)
[10]LDH的制备及其对水环境中低含量磷的吸附研究[J]. 李琦,付格娟,李剑超. 水处理技术. 2013(08)
硕士论文
[1]改良型UCT与生物膜耦合工艺除磷性能研究[D]. 刘亚琴.重庆大学 2014
[2]改性氯化铁混凝剂的制备及在除磷中的应用研究[D]. 张艳文.青岛理工大学 2013
[3]水滑石负载钯催化剂的制备表征及应用[D]. 王坤静.大连理工大学 2013
[4]改良型氧化沟物化/生化协同除磷生产性实验研究[D]. 杨芳芳.重庆大学 2013
[5]利用硫酸亚铁去除污水中的磷酸盐[D]. 林进南.哈尔滨工业大学 2013
[6]类水滑石基负载型TiO2纳米颗粒的构筑及其光催化性能研究[D]. 鲁瑞娟.北京化工大学 2012
[7]三元类水滑石对磷的吸附研究[D]. 印露.武汉科技大学 2012
[8]聚合物基纳米蒙脱土复合材料的研究[D]. 夏亮亮.南昌航空大学 2011
[9]城市污水处理厂AB工艺改造试验研究[D]. 陈晓莉.青岛理工大学 2010
[10]水产养殖对水体富营养化的影响及其控制研究[D]. 熊卿.南昌大学 2010
本文编号：3058052
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