改性稻壳对污染水中Pb 2+ 和Cd 2+ 的吸附性能及机理研究

发布时间：2021-07-07 18:15

　　本论文选用稻壳作原材料,使用KMnO₄、HNO₃、酸性甲醛和乙醇对其进行改性,得到了一种强化重金属离子吸附性能的改性稻壳吸附剂。采用红外光谱仪、扫描电子显微镜、能谱等方法对改性稻壳的结构与组成进行表征分析,然后通过静态试验,研究改性稻壳投加量、溶液的pH值、反应时间和Pb²⁺、Cd²⁺初始浓度等条件对改性稻壳去除水中Pb²⁺、Cd²⁺的效果影响,确定最佳实验条件,并用吸附等温线模型及吸附动力学模型进行拟合分析,探讨吸附机理,最后利用连续实验,研究在不同水力负荷和Pb²⁺、Cd²⁺初始浓度等条件下对水中Pb²⁺、Cd²⁺的去除效果影响。本论文通过研究,主要获得了以下成果和认识:（1）经过KMnO4改性后的稻壳吸附性能最佳。使用红外光谱、扫描电镜、能谱分析:1)SEM图分析,KMn O₄改性稻壳比其它三种改性稻壳纤维素间具有大量孔隙显著增加稻壳的吸附能... 

【文章来源】：东华理工大学江西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 重金属污染
        1.2.1 重金属污染的种类和来源
        1.2.2 重金属污染的危害
    1.3 重金属污染研究现状
        1.3.1 重金属水污染修复
        1.3.2 农林生物质吸附研究进展
        1.3.3 稻壳的吸附研究现状
    1.4 研究内容、研究方法和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 技术路线
    1.5 论文创新点
2 实验内容和方法
    2.1 实验仪器与药品
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验所用的耗材及化学试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 稻壳改性制备
        2.2.2 铅(Pb)离子溶液和镉(Cd)离子溶液的配置
        2.2.3 吸附实验
    2.3 实验分析方法
        2.3.1 铅和镉浓度测定方法
        2.3.2 吸附实验数据分析方法
        2.3.3 材料表征分析与方法
    2.4 分析模型
        2.4.1 吸附等温模型
        2.4.2 吸附动力学模型
3 稻壳改性方法的选择
    3.1 不同改性稻壳的吸附能力
    3.2 红外光谱结果与分析
    3.3 SEM检测分析
    3.4 本章小结
4 改性稻壳(KMnO_4改性)对Pb~(2+)和Cd~(2+)的静态吸附
    4.1 改性稻壳(KMnO_4改性)对Pb~(2+)吸附实验结果与讨论
        4.1.1 改性稻壳投加量对Pb~(2+)吸附的影响
        4.1.2 反应时间对Pb~(2+)吸附的影响
        4.1.3 初始Pb~(2+)浓度对Pb~(2+)吸附的影响
        4.1.4 pH值对Pb~(2+)吸附的影响
        4.1.5 吸附等温模型分析
        4.1.6 吸附动力学模型分析
    4.2 改性稻壳(KMnO_4改性)对Cd~(2+)吸附实验结果与讨论
        4.2.1 改性稻壳投加量对Cd~(2+)吸附的影响
        4.2.2 反应时间对Cd~(2+)吸附的影响
        4.2.3 初始Cd~(2+)浓度对Cd~(2+)吸附的影响
        4.2.4 pH值对Cd~(2+)吸附的影响
        4.2.5 吸附等温模型分析
        4.2.6 吸附动力学模型分析
    4.3 本章小结
5 KMnO4改性稻壳对Pb~(2+)和Cd~(2+)的连续实验
    5.1 改性稻壳对Pb~(2+)和Cd~(2+)的连续吸附
        5.1.1 改性稻壳对Pb~(2+)的吸附
        5.1.2 改性稻壳对Cd~(2+)的吸附
    5.2 改性稻壳的SEM和能谱分析
        5.2.1 改性稻壳的SEM观察
        5.2.2 改性稻壳吸附Pb~(2+)和Cd~(2+)后的能谱分析
    5.3 本章小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]热解/水热对稻壳焦改性产物电容特性的影响[J]. 李弯,张书平,陈涛,熊源泉.  中国电机工程学报. 2018(11)
[2]Cd2+在改性橙皮上的吸附及其动力学[J]. 杨为森,简绍菊,林维晟.  重庆理工大学学报(自然科学). 2017(09)
[3]粟米糠吸附Pb2+的关键因素交互效应及吸附机理研究[J]. 冀泽华,冯冲凌,李刘刚.  环境化学. 2017(01)
[4]生物炭及改性生物炭对水环境中重金属的吸附固定作用[J]. 王向前,胡学玉,陈窈君,刘扬.  环境工程. 2016(12)
[5]微波加热硝酸氧化改性稻壳基生物质炭对Pb（Ⅱ）和亚甲基蓝的吸附作用[J]. 车晓冬,丁竹红,胡忻,陈逸珺.  农业环境科学学报. 2016(09)
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[7]负载零价铁的介孔硅纳米材料的合成及去除污染性能研究[J]. 辛晓东,孙韶华,王明泉,李桂芳,李伟,贾瑞宝.  水处理技术. 2016(09)
[8]膨化稻壳对铀及伴生重金属离子的吸附机理[J]. 张永德,黄松涛,罗学刚,宗有莉,欧敏华.  化工进展. 2016(09)
[9]氨基化MCM-41介孔分子筛改性超滤膜去除水中Cr（Ⅵ）的研究[J]. 包一翔,谢小妮,周佳璐,晏晓敏,李来胜.  华南师范大学学报(自然科学版). 2015(06)
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博士论文
[1]铀及伴生重金属生物质吸附新材料的制备与应用研究[D]. 张永德.北京有色金属研究总院 2016
[2]稻壳资源的综合利用研究[D]. 任素霞.吉林大学 2009

硕士论文
[1]稻壳基磁性介孔二氧化硅材料的改性及镉吸附效果研究[D]. 周丽枫.江南大学 2017
[2]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
[3]稻壳基重金属高效吸附剂的合成与性能研究[D]. 范源.大连工业大学 2016
[4]壳聚糖纳米材料的制备及其在重金属废水处理中的应用[D]. 华婷婷.华南理工大学 2016
[5]阴离子型油菜秸秆吸附剂对水中染料及重金属的吸附特性研究[D]. 何晓芸.昆明理工大学 2016
[6]磁性生物炭去除废水中Pb～（2+）、Cd～（2+）的效果及机制初探[D]. 曹玮.中南林业科技大学 2016
[7]改性沸石、膨润土对重金属离子的吸附性能研究[D]. 姜佳慧.山东建筑大学 2016
[8]用于脱除水中重金属离子的生物质基炭材料的制备及改性研究[D]. 姚书恒.东南大学 2016
[9]改性壳聚糖处理重金属及有机物混合废水实验研究[D]. 陈一新.沈阳工业大学 2016
[10]改性稻壳灰对水中重金属铬和汞的吸附作用[D]. 董亚文.哈尔滨商业大学 2016



本文编号：3270122