Fe 3 O 4 @PPy/PPy和ZnFe 2 O 4 /rGO/PAA磁性复合材料的制备及对铅离子的吸附

发布时间：2022-12-11 18:02

　　近年来重金属污染事件频发（尤其是铅污染事件）,迫切需要研究一种价格低廉、易分离、吸附效果好并可循环使用的新型吸附材料。吸附材料与磁性材料复合而成的磁性复合材料,不仅能有效地吸附水体中的重金属离子,还能利用磁分离技术实现吸附剂的循环使用。本文采用简单易行、绿色低毒的方法,制备了几种磁性复合材料,并研究了其对水体中Pb（Ⅱ）的吸附行为,主要包含以下内容：（1）首先,通过溶剂热法合成了Fe304磁性纳米粒子,在Fe304的存在下,再采用原位化学聚合法成功制备了一种新型结构的Fe3O4@PPy/PPy复合材料,即核壳结构的Fe3O4@PPy磁性粒子镶嵌在了PPy膜上。探讨了氧化剂Fe3+和过硫酸铵（APS）的用量对所合成材料形貌的影响。Fe3O4@PPy/PPy的磁滞回线表明它具有超顺磁性,其饱和磁化强度为17.27 emu/g。（2）研究了Fe3O4@PPy/PPy对Pb（Ⅱ）的吸附性能。探讨了影响Pb（Ⅱ）吸附效果的因素（如溶液初始pH值、初始浓度、接触时间和温度）,并用吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学方程分析了其吸附机理,同时考察了Fe3O4@PPy/PPy循环使用情况。实验结果表明：... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 重金属废水的来源、危害
    1.2 重金属废水处理方法
        1.2.1 生物法
        1.2.2 化学沉淀法
        1.2.3 膜分离法
        1.2.4 离子交换法
        1.2.5 氧化还原法
        1.2.6 吸附法
    1.3 吸附剂
        1.3.1 矿物吸附剂
        1.3.2 有机吸附剂
        1.3.3 碳质吸附剂
    1.4 磁性材料
        1.4.1 磁性纳米材料的类型
        1.4.2 磁性纳米材料的合成
        1.4.3 磁性复合材料在吸附重金属方面的应用
    1.5 本课题的主要研究内容
2 Fe_3O_4@PPy/PPy磁性复合材料的制备与Pb(Ⅱ)吸附性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 Fe_3O_4@PPy/PPy磁性复合材料的制备
        2.2.3 样品的表征方法
        2.2.4 吸附实验方法
        2.2.5 吸附分析方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 Fe_3O_4@PPy/PPy磁性复合材料的表征
        2.3.2 氧化剂Fe~(3+)和APS的用量对复合材料形貌的影响
        2.3.3 Fe_3O_4@PPy/PPy磁性复合材料对Pb(Ⅱ)吸附性能
        2.3.4 吸附剂的循环再生
    2.4 本章小结
3 ZnFe_2O_4/rGO/PAA磁性复合材料的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及主要仪器
        3.2.2 ZnFe_2O_4/PAA磁性复合材料的制备
        3.2.3 ZnFe_2O_4/rGO磁性复合材料的制备
        3.2.4 ZnFe_2O_4/rGO/PAA三元复合材料的制备
        3.2.5 样品的表征方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 TEM分析
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 拉曼光谱分析
        3.3.4 TG分析
        3.3.5 VSM分析
    3.4 本章小结
4 ZnFe_2O_4/rGO/PAA对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和仪器
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 溶液pH对Pb(Ⅱ)吸附效果的影响
        4.3.2 接触时间对Pb(Ⅱ)吸附效果的影响
        4.3.3 吸附动力学模型研究
        4.3.5 吸附等温线模型研究
        4.3.6 吸附热力学研究
        4.3.7 吸附剂的再生研究
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 全文结论
    5.2 未来展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis, Properties and Potential Applications of Porous Graphene: A Review[J]. Paola Russo,Anming Hu,Giuseppe Compagnini.  Nano-Micro Letters. 2013(04)
[2]改性壳聚糖对湘江河水中重金属污染物Cr（VI）的吸附（英文）[J]. 刘韵琴,刘云国,胡新将,郭一明.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(10)
[3]离子交换树脂法处理废水中重金属的研究进展[J]. 曹珂,闵甜,王林,车轩,程刚.  应用化工. 2013(08)
[4]Kinetic adsorption of application of carbon nanotubes for Pb（Ⅱ） removal from aqueous solution[J]. Nassereldeen A Kabbashi,Muataz A Atieh,Abdullah Al-Mamun,Mohamed E S Mirghami,MD Z Alam,Noorahayu Yahya.  Journal of Environmental Sciences. 2009(04)



本文编号：3719244