稳定化纳米硫化亚铁粒子对水中砷的吸附性能及机理研究

发布时间：2021-04-21 15:33

　　世界上70余个国家和地区,超过上亿人暴露在高砷环境中,环境中的砷可以通过呼吸、皮肤接触、食物链传递等途径进入人体,引起人体多个组织或者器官的病变或者癌变,砷的一次性中毒剂量为0.01-0.052g,致死量为0.06-0.2g,已经被病理学家列为致癌物之一。本论文采用纳米硫化亚铁对含砷废水进行处理,并且针对纳米材料易团聚氧化等问题,利用羧甲基纤维素钠（Carboxymethyl cellulose,简称CMC）、淀粉（Starch）、壳聚糖（Chitosan）制得稳定纳米硫化亚铁粒子,研究其对砷的吸附性能及作用机理,以期为纳米硫化亚铁在砷污染治理和环境修复应用中提供理论依据和技术支持。本论文采用均相沉淀法利用硫酸亚铁、硫化钠作为原料在氮气氛围保护下制备纳米硫化亚铁,并利用CMC、Starch、Chitosan制备稳定的纳米硫化亚铁粒子,研究稳定剂的投加量、硫化亚铁的投加量、反应时间、pH对水中As（V）的吸附性能的影响,并利用TEM、XRD、FTIR、XPS等方法对其进行表征,研究所制得材料结构性质。研究结果表明,制备的稳定纳米硫化亚铁粒子,均为不定型非晶体;CMC、Starch、Chi... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 环境中的砷及其存在形态
        1.1.2 水体中砷的毒性及危害
        1.1.3 水体中砷的来源
        1.1.4 高砷水体的分布
        1.1.5 研究意义
    1.2 国内外含砷废水的处理技术
        1.2.1 沉淀法
        1.2.2 吸附法
        1.2.3 膜分离法
        1.2.4 生物法
        1.2.5 离子交换法
    1.3 硫化亚铁在含砷废水处理中的应用
    1.4 研究内容
第二章 纳米硫化亚铁粒子的制备及表征
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验所需试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验操作系统
    2.3 纳米硫化亚铁的制备
        2.3.1 纳米材料的通常制备方法:
        2.3.2 均相沉淀法制备纳米硫化亚铁
    2.4 纳米硫化亚铁吸附性能及表征
    2.5 本章小结
第三章 羧甲基纤维素钠稳定纳米硫化亚铁的制备及其对As（V）吸附性能的研究
    3.1 羧甲基纤维素钠简介
    3.2 羧甲基纤维素钠在纳米技术上的应用
    3.3 CMC稳定纳米硫化亚铁的制备及吸附性能研究
        3.3.1 CMC稳定纳米硫化亚铁的制备
        3.3.2 CMC稳定纳米硫化亚铁对As（V）吸附性能研究
    3.4 结果与分析
        3.4.1 硫化亚铁纳米粒子表征
        3.4.2 CMC与FeS的质量比对除砷效果影响的结果
        3.4.3 砷的吸附动力学分析
        3.4.4 砷的等温吸附实验分析
        3.4.5 pH对吸附实验的影响
    3.5 本章小结
第四章 淀粉稳定纳米硫化亚铁的制备及其对As（V）吸附性能的研究
    4.1 水溶性淀粉简介
    4.2 水溶性淀粉在纳米材料中的应用
    4.3 淀粉稳定纳米硫化亚铁及其吸附性能研究
        4.3.1 淀粉稳定纳米硫化亚铁的制备
        4.3.2 淀粉稳定纳米硫化亚铁对As（V）吸附性能研究
    4.4 结果与分析
        4.4.1 硫化亚铁纳米粒子表征
        4.4.2 淀粉与FeS的质量比对除砷效果影响的结果
        4.4.3 砷的吸附动力学分析
        4.4.4 砷的等温吸附实验分析
        4.4.5 pH对吸附实验的影响
    4.5 本章小结
第五章 壳聚糖稳定纳米硫化亚铁的制备及其对As（V）吸附性能的研究
    5.1 壳聚糖简介
    5.2 壳聚糖在纳米材料上的应用
    5.3 壳聚糖稳定纳米硫化亚铁的制备及吸附性能研究
        5.3.1 壳聚糖稳定纳米硫化亚铁的制备
        5.3.2 壳聚糖稳定纳米硫化亚铁对As（V）吸附性能研究
    5.4 结果与分析
        5.4.1 硫化亚铁纳米粒子表征
        5.4.2 壳聚糖与FeS的质量比对除砷效果影响的结果
        5.4.3 砷的吸附动力学分析
        5.4.4 砷的等温吸附实验分析
        5.4.5 pH对吸附实验的影响
    5.5 本章小结
第六章 机理讨论
    6.1 稳定剂与硫化亚铁粒子之间的鳌合机理
    6.2 稳定化纳米硫化亚铁粒子与水体中As（V）的反应机理
结论与建议
    实验主要结论
    问题和建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳滤膜技术在地下水除砷应用中的研究进展[J]. 席北斗,王晓伟,霍守亮,杨天学,刘文君,李德生,刘鸿亮.  环境工程学报. 2012(02)
[2]膜技术在饮用水除砷中的应用研究进展[J]. 王晓伟,席北斗,霍守亮,杨天学,夏训峰,刘鸿亮.  水处理技术. 2011(06)
[3]壳聚糖稳定纳米铁去除地表水中Cr（Ⅵ）污染的影响因素[J]. 张娜,耿兵,李铁龙,金朝晖.  环境化学. 2010(02)
[4]活性炭吸附处理含砷废水的研究[J]. 张萃,李亚峰,田西满.  工业安全与环保. 2009(12)
[5]利用硫化亚铁从污酸废水中回收砷[J]. 李亚林,黄羽,杜冬云.  化工学报. 2008(05)
[6]饮用水除砷工艺研究进展[J]. 黄鑫,高乃云,刘成,张巧丽.  净水技术. 2007(05)
[7]冶炼厂含砷废水的硫化沉淀与碱浸[J]. 白猛,刘万宇,郑雅杰,张传福.  铜业工程. 2007(02)
[8]氧化铁/活性炭复合吸附材料去除水中砷的研究[J]. 张巧丽,高乃云,乐林生,陈洪斌.  同济大学学报(自然科学版). 2006(12)
[9]羧甲基壳聚糖银噻苯咪唑的制备及其抑菌性能[J]. 夏金兰,王春,聂珍媛,刘新星.  中南大学学报(自然科学版). 2005(01)
[10]均相沉淀法制备纳米硫化亚铁[J]. 陈凡,励亮,孙晓宇,乐英红,胡建华.  复旦学报(自然科学版). 2003(03)

博士论文
[1]铁基纳米材料去除水中低浓度砷性能和机理研究[D]. 吴灿.华南理工大学 2017
[2]磁性纳米壳聚糖微球的制备及其固定化酵母细胞的研究[D]. 李桂银.中南大学 2008

硕士论文
[1]水溶性淀粉基纳米粒载体制备及性质研究[D]. 叶凡.江南大学 2017
[2]膜分离技术在工业含盐废水处理中的应用研究[D]. 门立娜.吉林大学 2012



本文编号：3152020