石墨烯铁氧化物吸附材料制备及其去除地下水中Cr（Ⅵ）的研究
发布时间：2021-02-15 01:59
近年来,地下水中重金属的污染是受关注的问题之一。六价铬具有剧毒性,易迁移性和难治理性,成为地下水重金属污染重要的问题。吸附法操作简单,处理高效,二次污染少,是一种去除地下水中六价铬有效的的技术,但此技术关键问题之一是开发高效且易于分离的吸附材料。氧化石墨烯优异的理化性能使得它在水处理领域备受青睐,但氧化石墨烯对六价铬的吸附容量小,处理后分离困难等问题亟待解决。本研究以开发石墨烯铁氧化物材料为目的,增强氧化石墨烯的去除量和分离性能。以氧化石墨烯为基底材料,采用水热法将Fe2O3负载到氧化石墨烯表面,制得Fe2O3/RGO。对比不同制备条件下Fe2O3/RGO的除铬性能,筛选出最佳去除效果材料的制备条件。为了使材料的分离回收更加便捷,进行改性制备,得到磁性石墨烯。本研究探讨了初始铬浓度,溶液pH和处理时间等因素对石墨烯复合材料除铬性能的影响,并通过SEM、FTIR和XPS等表征表征手段,探讨了各自除铬机理。得到以下主要结果:Fe2O
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
附表
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 铬的性质和来源
1.1.2 铬污染危害
1.2 铬的去除方法
1.2.1 生物方法
1.2.2 化学沉淀法
1.2.3 离子交换法
1.2.4 膜分离技术
1.2.5 电解法
1.2.6 吸附还原法
1.3 石墨烯及在重金属处理中的应用
1.3.1 石墨烯的结构与性能
1.3.2 石墨烯的制备方法
1.3.3 氧化石墨烯及其在重金属处理领域的应用
1.4 铁氧化物性质及去除Cr（Ⅵ）中的应用
1.4.1 铁氧化物性质
1.4.2 铁氧化物去除Cr（Ⅵ）中的应用
1.5 研究目的及内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
第2章 三氧化二铁/还原氧化石墨烯的筛选与表征
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 材料的制备
2.2.3 批实验
2.2.4 六价铬的测定
2.2.5 材料表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同条件下制备材料的除铬性能
2.3.2 材料表征
2.4 本章小结
第3章 三氧化二铁/还原氧化石墨烯对Cr（Ⅵ）的去除性能
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 去除过程中的影响因素
3.3.2 吸附动力学
3.3.3 吸附等温线
3.3.4 吸附热力学
3.3.5 材料合成与去除六价铬机理
3.4 本章小结
第4章 磁性石墨烯除铬材料的制备与表征
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 材料表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料的表征
4.3.2 合成时间对除铬性能的影响
4.4 本章小结
第5章 磁性石墨烯吸附材料对Cr（Ⅵ）的去除性能
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法
5.2.3 材料表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 去除过程中的影响因素
5.3.2 吸附动力学
5.3.3 吸附等温线
5.4 磁性石墨烯的除铬机理
5.5 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 建议
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热法制备α-Fe2O3/石墨烯复合材料及其表征[J]. 瞿波,周婕,刘小英. 新乡学院学报. 2014(10)
[2]钡盐沉淀法处理六价铬电镀废水[J]. 李航彬,钱波,黄聪聪,陈新才,张世新,刘祥虎. 电镀与涂饰. 2014(09)
[3]膜分离法在饮用水处理中的应用[J]. 梁汉超. 四川建材. 2014(02)
[4]还原沉淀法对含铬重金属废水的处理研究[J]. 刘芳. 环境污染与防治. 2014(04)
[5]pH值对二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬的影响[J]. 王海云,李敏锐,廖涛,谭飞帆,邓杰. 长江科学院院报. 2012(09)
[6]铁碳内电解法处理电镀废水中的六价铬[J]. 庄晓峰,王微,廖亚娇,蒋联规,林继辉,黄先锋. 化学工程与装备. 2012(07)
[7]石墨烯物理性质的研究进展[J]. 赵力涛,王文军. 科技信息. 2012(06)
[8]改性松树叶对六价铬的去除研究[J]. 杜婷,戴友芝,贾明畅,王辉,郭丽丽. 工业水处理. 2011(12)
[9]重铬酸钾对雏鸡的毒性试验[J]. 崔小珍,郑明学,王永艳,李宝钧. 中国畜牧兽医. 2010(08)
博士论文
[1]改性磁性壳聚糖吸附材料的制备及其处理水中Pb2+/Cu2+的研究[D]. 吕龙.中国地质大学(北京) 2018
[2]氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金属离子机理研究[D]. 王慧.湖南大学 2016
[3]反萃相预分散支撑液膜分离六价铬及其传质机制研究[D]. 李莹雪.哈尔滨工业大学 2016
[4]石墨烯气凝胶的控制制备、改性及性能研究[D]. 胡涵.大连理工大学 2014
硕士论文
[1]铁锰氧化物/生物炭复合材料对水中硝酸根和六价铬的吸附特性[D]. 郑晓青.西北大学 2018
[2]PAA/HEC包覆型纳米铁去除地下水中Cr（Ⅵ）的研究[D]. 刁志强.成都理工大学 2018
[3]镧改性柚子皮生物炭除氟性能及机理研究[D]. 王建国.中国地质大学(北京) 2018
[4]Ag6Si2O7基磁性复合光催化材料的制备、表征及其性能研究[D]. 陈会萍.中国地质大学(北京) 2018
[5]一种新型磁性吸附剂的简易制备与表征及对富里酸和六价铬的去除[D]. 赵静.华南理工大学 2017
[6]聚吡咯负载花生壳质生物炭去除水中氟的研究[D]. 李春鹭.中国地质大学(北京) 2017
[7]功能化Fe3O4微纳米结构的合成及其吸附Cr（Ⅵ）的研究[D]. 陈忠涛.齐鲁工业大学 2016
[8]碳包覆四氧化三铁石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究[D]. 李千杰.北京化工大学 2016
[9]改性氧化石墨烯/壳聚糖复合材料对水中六价铬及刚果红的吸附研究[D]. 张丽.华南理工大学 2016
[10]硅、铁氧化物掺杂石墨烯气凝胶三维复合材料的制备、表征及电化学性能研究[D]. 孟婧珂.郑州大学 2016
本文编号：3034226
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
附表
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 铬的性质和来源
1.1.2 铬污染危害
1.2 铬的去除方法
1.2.1 生物方法
1.2.2 化学沉淀法
1.2.3 离子交换法
1.2.4 膜分离技术
1.2.5 电解法
1.2.6 吸附还原法
1.3 石墨烯及在重金属处理中的应用
1.3.1 石墨烯的结构与性能
1.3.2 石墨烯的制备方法
1.3.3 氧化石墨烯及其在重金属处理领域的应用
1.4 铁氧化物性质及去除Cr（Ⅵ）中的应用
1.4.1 铁氧化物性质
1.4.2 铁氧化物去除Cr（Ⅵ）中的应用
1.5 研究目的及内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线
第2章 三氧化二铁/还原氧化石墨烯的筛选与表征
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 材料的制备
2.2.3 批实验
2.2.4 六价铬的测定
2.2.5 材料表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同条件下制备材料的除铬性能
2.3.2 材料表征
2.4 本章小结
第3章 三氧化二铁/还原氧化石墨烯对Cr（Ⅵ）的去除性能
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 去除过程中的影响因素
3.3.2 吸附动力学
3.3.3 吸附等温线
3.3.4 吸附热力学
3.3.5 材料合成与去除六价铬机理
3.4 本章小结
第4章 磁性石墨烯除铬材料的制备与表征
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 材料表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料的表征
4.3.2 合成时间对除铬性能的影响
4.4 本章小结
第5章 磁性石墨烯吸附材料对Cr（Ⅵ）的去除性能
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法
5.2.3 材料表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 去除过程中的影响因素
5.3.2 吸附动力学
5.3.3 吸附等温线
5.4 磁性石墨烯的除铬机理
5.5 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 建议
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热法制备α-Fe2O3/石墨烯复合材料及其表征[J]. 瞿波,周婕,刘小英. 新乡学院学报. 2014(10)
[2]钡盐沉淀法处理六价铬电镀废水[J]. 李航彬,钱波,黄聪聪,陈新才,张世新,刘祥虎. 电镀与涂饰. 2014(09)
[3]膜分离法在饮用水处理中的应用[J]. 梁汉超. 四川建材. 2014(02)
[4]还原沉淀法对含铬重金属废水的处理研究[J]. 刘芳. 环境污染与防治. 2014(04)
[5]pH值对二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬的影响[J]. 王海云,李敏锐,廖涛,谭飞帆,邓杰. 长江科学院院报. 2012(09)
[6]铁碳内电解法处理电镀废水中的六价铬[J]. 庄晓峰,王微,廖亚娇,蒋联规,林继辉,黄先锋. 化学工程与装备. 2012(07)
[7]石墨烯物理性质的研究进展[J]. 赵力涛,王文军. 科技信息. 2012(06)
[8]改性松树叶对六价铬的去除研究[J]. 杜婷,戴友芝,贾明畅,王辉,郭丽丽. 工业水处理. 2011(12)
[9]重铬酸钾对雏鸡的毒性试验[J]. 崔小珍,郑明学,王永艳,李宝钧. 中国畜牧兽医. 2010(08)
博士论文
[1]改性磁性壳聚糖吸附材料的制备及其处理水中Pb2+/Cu2+的研究[D]. 吕龙.中国地质大学(北京) 2018
[2]氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金属离子机理研究[D]. 王慧.湖南大学 2016
[3]反萃相预分散支撑液膜分离六价铬及其传质机制研究[D]. 李莹雪.哈尔滨工业大学 2016
[4]石墨烯气凝胶的控制制备、改性及性能研究[D]. 胡涵.大连理工大学 2014
硕士论文
[1]铁锰氧化物/生物炭复合材料对水中硝酸根和六价铬的吸附特性[D]. 郑晓青.西北大学 2018
[2]PAA/HEC包覆型纳米铁去除地下水中Cr（Ⅵ）的研究[D]. 刁志强.成都理工大学 2018
[3]镧改性柚子皮生物炭除氟性能及机理研究[D]. 王建国.中国地质大学(北京) 2018
[4]Ag6Si2O7基磁性复合光催化材料的制备、表征及其性能研究[D]. 陈会萍.中国地质大学(北京) 2018
[5]一种新型磁性吸附剂的简易制备与表征及对富里酸和六价铬的去除[D]. 赵静.华南理工大学 2017
[6]聚吡咯负载花生壳质生物炭去除水中氟的研究[D]. 李春鹭.中国地质大学(北京) 2017
[7]功能化Fe3O4微纳米结构的合成及其吸附Cr（Ⅵ）的研究[D]. 陈忠涛.齐鲁工业大学 2016
[8]碳包覆四氧化三铁石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究[D]. 李千杰.北京化工大学 2016
[9]改性氧化石墨烯/壳聚糖复合材料对水中六价铬及刚果红的吸附研究[D]. 张丽.华南理工大学 2016
[10]硅、铁氧化物掺杂石墨烯气凝胶三维复合材料的制备、表征及电化学性能研究[D]. 孟婧珂.郑州大学 2016
本文编号：3034226
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