双孔道介孔碳基材料的设计合成及其对抗生素类污染物的吸附性能研究
发布时间：2023-06-04 04:35
抗生素是一种不可忽视的环境污染物类型,近几年来针对其污染问题国内外研究学者开展了大量研究。吸附法作为一种简单经济、快速高效的物理化学方法,在污水处理领域发挥着不可替代的作用。介孔碳基材料因其比表面积大、反应活性高、物化性质稳定等优点,已被广泛应用于去除水中抗生素类污染物。本论文通过水热法合成了介孔氧化硅SBA-15,在此基础上以介孔氧化硅SBA-15为硬模板,糠醇作为碳源,草酸为聚合催化剂合成具有双孔道的管状有序的介孔碳材料CMK-5。通过扫描电子显微镜、粉末X射线衍射和氮气吸脱附等对其结构进行表征。结果表明介孔碳材料CMK-5具有高度有序的介孔结构,其比表面积和孔体积分别高达1391 m2/g和1.29 cm3/g,在3.5 nm和5.7 nm处具有集中的双孔分布。该材料对盐酸强力霉素(DOX)、环丙沙星(CIP)、四环素(TC)、氧氟沙星(OFX)等不同种类抗生素均表现出较强的吸附去除能力,在pH为2-10的范围内对抗生素均表现出稳定的去除能力,克服了一般吸附材料在不同pH下对抗生素吸附能力不稳定的缺点。在介孔碳材料CMK-5制备体系较完...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 抗生素污染的治理技术
1.2.1 生物降解法
1.2.2 高级氧化法
1.2.3 吸附法
1.3 吸附法在去除抗生素类污染物方面的应用
1.3.1 碳质吸附剂
1.3.2 聚合物多孔树脂类
1.3.3 介孔材料
1.4 选题的意义和研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验药品和实验仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 盐酸强力霉素的结构式
2.2 实验方法
2.2.1 吸附材料的检测分析
2.2.2 标准曲线方程的建立
2.2.3 静态吸附实验
2.3 吸附过程中实验数据的处理
2.3.1 吸附量和去除率
2.3.2 吸附动力学模型及数据拟合
2.3.3 吸附等温线模型及数据拟合
2.3.4 吸附热力学参数计算
第3章 具有双孔道的介孔碳材料CMK-5的制备及其吸附抗生素类污染物的研究
3.1 前言
3.2 实验方法
3.2.1 介孔氧化硅SBA-15的合成
3.2.2 介孔碳材料CMK-5的制备
3.2.3 吸附实验的系统研究
3.3 结果与讨论
3.3.1 扫描、透射分析
3.3.2 红外分析
3.3.3 氮气吸脱附分析
3.3.4 X射线衍射分析
3.3.5 拉曼分析
3.4 吸附性能研究
3.4.1 CMK-5对不同抗生素的吸附性能研究
3.4.2 DOX的初始浓度对吸附性能的影响
3.4.3 溶液pH对吸附性能的影响
3.4.4 吸附动力学研究
3.4.5 温度对吸附性能的影响
3.5 本章小结
第4章 介孔碳材料CMK-5的孔道设计和表面改性及其吸附抗生素类污染物的影响因素研究
4.1 前言
4.2 实验方法
4.2.1 不同孔径、不同比表面积的CMK-5的制备
4.2.2 CMK-5双孔道表面改性的设计合成
4.2.3 CMK-5单孔道表面改性的设计合成
4.3 结果与讨论
4.4 本章小结
第5章 原位合成复合材料CMK-5-Cu及其去除抗生素类污染物的研究
5.1 前言
5.2 实验方法
5.2.1 介孔碳材料CMK-5-Cu的原位合成
5.2.2 吸附和降解实验的研究
5.3 结果与讨论
5.3.1 扫描和能谱分析
5.3.2 氮气吸附-脱附分析
5.3.3 广角X射线衍射分析
5.3.4 红外分析
5.4 吸附性能研究
5.4.1 DOX的初始浓度对吸附性能的影响
5.4.2 溶液pH对吸附性能的影响
5.4.3 吸附动力学模型及参数拟合
5.4.4 温度对吸附的影响及吸附等温线研究
5.4.5 吸附热力学参数计算
5.4.6 离子强度对吸附结果的影响
5.4.7 循环稳定性
5.5 氧化降解研究
5.6 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
本文编号：3830700
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 抗生素污染的治理技术
1.2.1 生物降解法
1.2.2 高级氧化法
1.2.3 吸附法
1.3 吸附法在去除抗生素类污染物方面的应用
1.3.1 碳质吸附剂
1.3.2 聚合物多孔树脂类
1.3.3 介孔材料
1.4 选题的意义和研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验药品和实验仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 盐酸强力霉素的结构式
2.2 实验方法
2.2.1 吸附材料的检测分析
2.2.2 标准曲线方程的建立
2.2.3 静态吸附实验
2.3 吸附过程中实验数据的处理
2.3.1 吸附量和去除率
2.3.2 吸附动力学模型及数据拟合
2.3.3 吸附等温线模型及数据拟合
2.3.4 吸附热力学参数计算
第3章 具有双孔道的介孔碳材料CMK-5的制备及其吸附抗生素类污染物的研究
3.1 前言
3.2 实验方法
3.2.1 介孔氧化硅SBA-15的合成
3.2.2 介孔碳材料CMK-5的制备
3.2.3 吸附实验的系统研究
3.3 结果与讨论
3.3.1 扫描、透射分析
3.3.2 红外分析
3.3.3 氮气吸脱附分析
3.3.4 X射线衍射分析
3.3.5 拉曼分析
3.4 吸附性能研究
3.4.1 CMK-5对不同抗生素的吸附性能研究
3.4.2 DOX的初始浓度对吸附性能的影响
3.4.3 溶液pH对吸附性能的影响
3.4.4 吸附动力学研究
3.4.5 温度对吸附性能的影响
3.5 本章小结
第4章 介孔碳材料CMK-5的孔道设计和表面改性及其吸附抗生素类污染物的影响因素研究
4.1 前言
4.2 实验方法
4.2.1 不同孔径、不同比表面积的CMK-5的制备
4.2.2 CMK-5双孔道表面改性的设计合成
4.2.3 CMK-5单孔道表面改性的设计合成
4.3 结果与讨论
4.4 本章小结
第5章 原位合成复合材料CMK-5-Cu及其去除抗生素类污染物的研究
5.1 前言
5.2 实验方法
5.2.1 介孔碳材料CMK-5-Cu的原位合成
5.2.2 吸附和降解实验的研究
5.3 结果与讨论
5.3.1 扫描和能谱分析
5.3.2 氮气吸附-脱附分析
5.3.3 广角X射线衍射分析
5.3.4 红外分析
5.4 吸附性能研究
5.4.1 DOX的初始浓度对吸附性能的影响
5.4.2 溶液pH对吸附性能的影响
5.4.3 吸附动力学模型及参数拟合
5.4.4 温度对吸附的影响及吸附等温线研究
5.4.5 吸附热力学参数计算
5.4.6 离子强度对吸附结果的影响
5.4.7 循环稳定性
5.5 氧化降解研究
5.6 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果
本文编号：3830700
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3830700.html
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