微波辅助制备改性稻壳及对废水中重金属去除效果的研究
发布时间：2021-06-26 21:30
伴随经济的飞速发展,每年产生与排放大量的重金属工业废水,生物无法破坏和降解重金属污染物,一旦排入环境将会成为永久性污染,而吸附法被普遍认为是最好的重金属污水处理及回收方法之一。廉价易得的农业废弃物稻壳含有丰富的羟基,可在碱性介质中与二硫化碳（CS2）反应接入含硫基团黄原酸酯,进而对水中重金属进行有效吸附。本文在微波辐射条件下快速制备黄原酸酯改性稻壳,采用单因素实验和正交试验对改性材料的制备参数优化,得到的最佳制备条件为:稻壳与二硫化碳用量比1:2（g/mL）,碱化时间5 min,黄化时间90 s,远低于水浴法制备改性稻壳的时间（165 min）,对Cd（II）的吸附容量达151.51 mg/g,高于水浴改性稻壳（124.35 mg/g）。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱等手段,对改性前后的稻壳的进行表征,表明稻壳已成功接枝黄原酸酯基团,改性稻壳表面具有更多的吸附位点。对于单离子体系中的重金属,准二级动力学的相关系数高于准一级动力学模型,表明改性稻壳吸附单独存在的重金属离子以化学吸附为主。除部分浓度的双离子和三离子体系,大部分情况下准二级动力学能更好的拟合吸附过程。改性...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 3-1 不同吸附剂对镉的吸附容量由图 3-1 可知，通过实验发现，改性稻壳对 Cd(II)的吸附容量达 150.95 mg于原始稻壳（10.99 mg/g）、碳化稻壳（60.2 mg/g）和水浴改性稻壳（124g/g），微波辅助改性稻壳的最佳制备时间仅为 6.5 min，低于水浴法制备改壳的时间（165 min），利用微波辅助可以快速制备改性稻壳提高其吸附容量.3 改性稻壳的制备条件优化.3.1 单因素分析实验稻壳改性过程中，碱化时间、黄化时间和二硫化碳用量都是影响改性稻附效果的影响因素。利用单因素变量法，在不同的条件下制备改性稻壳，改性稻壳的吸附容量，确定不同影响因素下的最佳改性条件。取1 g碳化稻壳表3-1中条件，分别制备改性稻壳。表 3-1 单因素实验取值影响因素 碱化时间(min) 黄化时间(s) CS2用量(mL
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 碱化时间别取 6 份取碳化稻壳 1 g，放在具塞三角瓶中，加入 3 mL 的 13.7溶液，在 20℃下，分别反应 3 min、4 min、5 min、6 min、8 min、，分别加入 2.0 mL 二硫化碳，放入微波反应器，在 20℃下继续反束后，将混合液进行过滤，取出未反应的二硫化碳，并用去离子直至改性稻壳的洗出液为中性。将过滤后的湿润稻壳放入烘箱中，，分别测定不同碱化时间下制备的改性稻壳对 300 mg /L 的镉离。
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭对含Zn2+和Cd2+的重金属废水吸附净化效果研究[J]. 邓清,李春阳,邓志华,郑买富,李艳梅,刘佩琪. 化工新型材料. 2019(04)
[2]水泥窑协同处置危险废物技术现状与发展趋势[J]. 洪甜蜜. 环境与发展. 2019(03)
[3]水热、热裂解制备稻秸炭的表征与吸附特性[J]. 向天勇,单胜道,张正红,蓝建明. 环境污染与防治. 2019(01)
[4]生物质锯末快速高温热解气化研究[J]. 朱孟祺,周伦祎,安明明,彭元君,靳世平. 工业加热. 2018(06)
[5]羊栖菜干藻作为生物吸附剂用于去除电镀废水中的重金属[J]. 林金霞,黄小娜,夏建荣,王嘉雯,黄玲辉. 水产学报. 2018(12)
[6]不同培养条件下沉水植物对重金属的生物吸附研究[J]. 陈望香,李强,周晓花,刘云庆,冯丹,王兴磊. 工业安全与环保. 2018(10)
[7]危险废物焚烧处置技术[J]. 张超,申巧蕊. 中国环保产业. 2018(09)
[8]重金属废水吸附处理的研究进展[J]. 刘金燕,刘立华,薛建荣,吕超强,李童,胡博强. 环境化学. 2018(09)
[9]芫荽对废水中重金属铅吸附性能的研究[J]. 王华,张倩. 食品研究与开发. 2018(13)
[10]重金属吸附材料的研究进展[J]. 刘立华,杨正池,赵露. 中国材料进展. 2018(02)
博士论文
[1]木质纤维素/层状硅酸盐纳米复合材料的制备及吸附性能研究[D]. 张晓涛.内蒙古农业大学 2018
[2]长期环境镉暴露人群骨骼健康效应及骨代谢机制研究[D]. 吕颖坚.南方医科大学 2017
[3]河流突发铜污染应急吸附技术研究及处置决策分析[D]. 杜兆林.哈尔滨工业大学 2016
[4]流域复合环境系统中重金属的归趋与综合风险评价[D]. 廖建波.华南理工大学 2016
[5]新型稻壳基复合材料的制备及其吸附、催化降解与吸波性能研究[D]. 刘舒婷.浙江大学 2017
[6]紫根凤眼莲对水中四种重金属的去除机理研究[D]. 李强.昆明理工大学 2015
[7]生物吸附法去除电镀废水中镉的研究[D]. 代淑娟.东北大学 2008
硕士论文
[1]改性稻壳对污染水中Pb2+和Cd2+的吸附性能及机理研究[D]. 李海林.东华理工大学 2018
[2]多糖型微生物絮凝剂去除水中重金属离子的效能及机制[D]. 陈婷.哈尔滨工业大学 2017
[3]改性稻壳应急吸附处理突发镉污染研究[D]. 叶秀清.哈尔滨工业大学 2017
[4]流域水污染的整体性治理研究[D]. 谭永茂.广西大学 2014
[5]螯合吸附凝胶的制备及处理重金属污染废水的机理与应用[D]. 周虹.长安大学 2013
[6]改性膨润土吸附去除冶炼废水中的重金属[D]. 莫晓余.湘潭大学 2013
[7]重金属污染废水应急物质的筛选与应用研究[D]. 张燕.兰州理工大学 2013
[8]羧甲基壳聚糖—膨润土复合吸附剂对Cu2+、Ni2+、Cr3+的吸附作用研究[D]. 黄春桃.广东工业大学 2012
[9]从“云南省铬渣污染事故”看地方政府环境责任制度的完善[D]. 王欣欣.中国海洋大学 2012
本文编号：3252121
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 3-1 不同吸附剂对镉的吸附容量由图 3-1 可知，通过实验发现，改性稻壳对 Cd(II)的吸附容量达 150.95 mg于原始稻壳（10.99 mg/g）、碳化稻壳（60.2 mg/g）和水浴改性稻壳（124g/g），微波辅助改性稻壳的最佳制备时间仅为 6.5 min，低于水浴法制备改壳的时间（165 min），利用微波辅助可以快速制备改性稻壳提高其吸附容量.3 改性稻壳的制备条件优化.3.1 单因素分析实验稻壳改性过程中，碱化时间、黄化时间和二硫化碳用量都是影响改性稻附效果的影响因素。利用单因素变量法，在不同的条件下制备改性稻壳，改性稻壳的吸附容量，确定不同影响因素下的最佳改性条件。取1 g碳化稻壳表3-1中条件，分别制备改性稻壳。表 3-1 单因素实验取值影响因素 碱化时间(min) 黄化时间(s) CS2用量(mL
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 碱化时间别取 6 份取碳化稻壳 1 g，放在具塞三角瓶中，加入 3 mL 的 13.7溶液，在 20℃下，分别反应 3 min、4 min、5 min、6 min、8 min、，分别加入 2.0 mL 二硫化碳，放入微波反应器，在 20℃下继续反束后，将混合液进行过滤，取出未反应的二硫化碳，并用去离子直至改性稻壳的洗出液为中性。将过滤后的湿润稻壳放入烘箱中，，分别测定不同碱化时间下制备的改性稻壳对 300 mg /L 的镉离。
【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭对含Zn2+和Cd2+的重金属废水吸附净化效果研究[J]. 邓清,李春阳,邓志华,郑买富,李艳梅,刘佩琪. 化工新型材料. 2019(04)
[2]水泥窑协同处置危险废物技术现状与发展趋势[J]. 洪甜蜜. 环境与发展. 2019(03)
[3]水热、热裂解制备稻秸炭的表征与吸附特性[J]. 向天勇,单胜道,张正红,蓝建明. 环境污染与防治. 2019(01)
[4]生物质锯末快速高温热解气化研究[J]. 朱孟祺,周伦祎,安明明,彭元君,靳世平. 工业加热. 2018(06)
[5]羊栖菜干藻作为生物吸附剂用于去除电镀废水中的重金属[J]. 林金霞,黄小娜,夏建荣,王嘉雯,黄玲辉. 水产学报. 2018(12)
[6]不同培养条件下沉水植物对重金属的生物吸附研究[J]. 陈望香,李强,周晓花,刘云庆,冯丹,王兴磊. 工业安全与环保. 2018(10)
[7]危险废物焚烧处置技术[J]. 张超,申巧蕊. 中国环保产业. 2018(09)
[8]重金属废水吸附处理的研究进展[J]. 刘金燕,刘立华,薛建荣,吕超强,李童,胡博强. 环境化学. 2018(09)
[9]芫荽对废水中重金属铅吸附性能的研究[J]. 王华,张倩. 食品研究与开发. 2018(13)
[10]重金属吸附材料的研究进展[J]. 刘立华,杨正池,赵露. 中国材料进展. 2018(02)
博士论文
[1]木质纤维素/层状硅酸盐纳米复合材料的制备及吸附性能研究[D]. 张晓涛.内蒙古农业大学 2018
[2]长期环境镉暴露人群骨骼健康效应及骨代谢机制研究[D]. 吕颖坚.南方医科大学 2017
[3]河流突发铜污染应急吸附技术研究及处置决策分析[D]. 杜兆林.哈尔滨工业大学 2016
[4]流域复合环境系统中重金属的归趋与综合风险评价[D]. 廖建波.华南理工大学 2016
[5]新型稻壳基复合材料的制备及其吸附、催化降解与吸波性能研究[D]. 刘舒婷.浙江大学 2017
[6]紫根凤眼莲对水中四种重金属的去除机理研究[D]. 李强.昆明理工大学 2015
[7]生物吸附法去除电镀废水中镉的研究[D]. 代淑娟.东北大学 2008
硕士论文
[1]改性稻壳对污染水中Pb2+和Cd2+的吸附性能及机理研究[D]. 李海林.东华理工大学 2018
[2]多糖型微生物絮凝剂去除水中重金属离子的效能及机制[D]. 陈婷.哈尔滨工业大学 2017
[3]改性稻壳应急吸附处理突发镉污染研究[D]. 叶秀清.哈尔滨工业大学 2017
[4]流域水污染的整体性治理研究[D]. 谭永茂.广西大学 2014
[5]螯合吸附凝胶的制备及处理重金属污染废水的机理与应用[D]. 周虹.长安大学 2013
[6]改性膨润土吸附去除冶炼废水中的重金属[D]. 莫晓余.湘潭大学 2013
[7]重金属污染废水应急物质的筛选与应用研究[D]. 张燕.兰州理工大学 2013
[8]羧甲基壳聚糖—膨润土复合吸附剂对Cu2+、Ni2+、Cr3+的吸附作用研究[D]. 黄春桃.广东工业大学 2012
[9]从“云南省铬渣污染事故”看地方政府环境责任制度的完善[D]. 王欣欣.中国海洋大学 2012
本文编号：3252121
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