新型纳米磷酸锡复合树脂研制及重金属吸附性能研究
发布时间：2021-08-11 10:29
铅和镉是污染水质最为典型的两种重金属污染物。亚10 nm纳米材料独特的尺寸结构,可使其高效快速去除废水中的铅、镉离子,因而成为当前的研究热点之一。同时,锡的磷酸盐对重金属离子具有较强的络合能力。因此,本论文提出了一种低于临界尺寸的新型亚10 nm磷酸锡纳米材料,并利用简单方法实现了该种材料的制备。为了克服纳米材料易团聚的应用瓶颈,将亚10 nm材料稳定的负载到D001树脂基体表面,研制出新型树脂基纳米复合材料。本文利用亚10 nm磷酸锡和纳米磷酸锡复合树脂作为吸附剂净化含铅、镉重金属废水,研究了其吸附性能,并进一步探讨了纳米磷酸锡复合树脂对污水中铅离子吸附机理。论文首先通过化学沉淀法制备合成了新型纳米吸附材料——亚10 nm磷酸锡。利用透射、XRD对材料进行表征分析,确定成功制备出亚10 nm磷酸锡材料。通过静态吸附实验验证了材料2 min之内即可达到吸附铅离子动力学平衡,且吸附容量达到1300 mg/g。在高浓度Ca（Ⅱ）,Mg（Ⅱ）和Na（I）竞争离子存在时,吸附材料对水体中铅离子去除率均高于99%,具有优异的吸附选择性,证明了该材料的应用可行性。在此基础上,利用了多巴胺可在D00...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磷酸锡纳米粉末透射表征及XRD图
pH影响及ζ电位分析
第 2 章 磷酸锡粉末的制备及吸附铅离子性能分析2.2.3 竞争离子影响评价在实际水体中，大量高浓度 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)等共存阳离子的存在，会影响吸附剂对目标污染物的选择性吸附，影响实际吸附容量，制约吸附剂在实际水体中的应用。因此，实验选取 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)作为竞争离子，研究对 Sn(HPO4)2粉末吸附重金属铅离子的影响情况。由图 2-3 可知，竞争离子的存在对 Sn(HPO4)2粉末吸附影响微弱，即使存在高浓度二价钙、镁重金属离子，Sn(HPO4)2粉末对重金属离子的去除率保持在 100%左右。Sn(HPO4)2粉末属于四价金属磷酸盐，具有独特的纳米层间距结构，位于同一个平面上的原子以共价键形式存在，而相邻层之间的原子以范德华力或者静电力作用存在，其中大量存在的 H+具有良好的离子交换性。同时，纳米粉末颗粒较大的比表面积和丰富的活性位点，大幅增加了对重金属的吸附容量。此外，相比于 Ca(II)，纳米材料中的 Sn-O 结构优先与 Pb(II)发生络合反应，使Sn(HPO4)2粉末表现出优异的去除效果和吸附选择性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]凝胶型树脂载纳米水合氧化铁复合材料的制备与除As（V）特性[J]. 刘艳,高洋,赵昕,单超,张孝林,潘丙才. 高分子学报. 2018(07)
[2]多巴胺功能材料在环境保护中的应用进展[J]. 张庆瑞,李奕璇,陈贺,张帅其,乔丽丽. 燕山大学学报. 2018(01)
[3]树脂吸附法深度处理焦化废水生化尾水[J]. 杨文澜,潘丙才,张炜铭,吕路,张莉莉. 中国给水排水. 2017(11)
[4]离子交换树脂法回收水中离子液体[J]. 隋红,牛雅琪,李鑫钢,何林. 化工进展. 2017(04)
[5]“痛痛病”的剖析与思考[J]. 陈能场,郑煜基. 今日科苑. 2016(12)
[6]离子交换与吸附树脂的发展及在工业废水处理与资源化中的应用[J]. 张全兴,李爱民,潘丙才. 高分子通报. 2015(09)
[7]化学沉淀法处理模拟含铜废水的研究[J]. 熊英禹,付忠田,黄戊生. 环境保护科学. 2014(02)
[8]功能化纳米Fe3O4磁性材料的制备及其对水中重金属离子的去除[J]. 谭丽莎,孙明洋,胡运俊,程丽华,徐新华. 化学进展. 2013(12)
[9]中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准[J]. 城镇供水. 2007(04)
[10]超高交联树脂催化剂对水溶液中孔雀绿的催化降解研究[J]. 高冠道,陈金龙,费正皓,李爱民,鲁俊东,龙超,张全兴. 高分子学报. 2006(01)
硕士论文
[1]基于贻贝启发聚多巴胺平台构建及重金属深度净化研究[D]. 杨庆刚.燕山大学 2017
[2]功能化纳米材料高效去除水中重金属离子的性能研究[D]. 陈凯.中国科学技术大学 2017
本文编号：3335996
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磷酸锡纳米粉末透射表征及XRD图
pH影响及ζ电位分析
第 2 章 磷酸锡粉末的制备及吸附铅离子性能分析2.2.3 竞争离子影响评价在实际水体中，大量高浓度 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)等共存阳离子的存在，会影响吸附剂对目标污染物的选择性吸附，影响实际吸附容量，制约吸附剂在实际水体中的应用。因此，实验选取 Ca(II)、Mg(II)和 Na(I)作为竞争离子，研究对 Sn(HPO4)2粉末吸附重金属铅离子的影响情况。由图 2-3 可知，竞争离子的存在对 Sn(HPO4)2粉末吸附影响微弱，即使存在高浓度二价钙、镁重金属离子，Sn(HPO4)2粉末对重金属离子的去除率保持在 100%左右。Sn(HPO4)2粉末属于四价金属磷酸盐，具有独特的纳米层间距结构，位于同一个平面上的原子以共价键形式存在，而相邻层之间的原子以范德华力或者静电力作用存在，其中大量存在的 H+具有良好的离子交换性。同时，纳米粉末颗粒较大的比表面积和丰富的活性位点，大幅增加了对重金属的吸附容量。此外，相比于 Ca(II)，纳米材料中的 Sn-O 结构优先与 Pb(II)发生络合反应，使Sn(HPO4)2粉末表现出优异的去除效果和吸附选择性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]凝胶型树脂载纳米水合氧化铁复合材料的制备与除As（V）特性[J]. 刘艳,高洋,赵昕,单超,张孝林,潘丙才. 高分子学报. 2018(07)
[2]多巴胺功能材料在环境保护中的应用进展[J]. 张庆瑞,李奕璇,陈贺,张帅其,乔丽丽. 燕山大学学报. 2018(01)
[3]树脂吸附法深度处理焦化废水生化尾水[J]. 杨文澜,潘丙才,张炜铭,吕路,张莉莉. 中国给水排水. 2017(11)
[4]离子交换树脂法回收水中离子液体[J]. 隋红,牛雅琪,李鑫钢,何林. 化工进展. 2017(04)
[5]“痛痛病”的剖析与思考[J]. 陈能场,郑煜基. 今日科苑. 2016(12)
[6]离子交换与吸附树脂的发展及在工业废水处理与资源化中的应用[J]. 张全兴,李爱民,潘丙才. 高分子通报. 2015(09)
[7]化学沉淀法处理模拟含铜废水的研究[J]. 熊英禹,付忠田,黄戊生. 环境保护科学. 2014(02)
[8]功能化纳米Fe3O4磁性材料的制备及其对水中重金属离子的去除[J]. 谭丽莎,孙明洋,胡运俊,程丽华,徐新华. 化学进展. 2013(12)
[9]中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准[J]. 城镇供水. 2007(04)
[10]超高交联树脂催化剂对水溶液中孔雀绿的催化降解研究[J]. 高冠道,陈金龙,费正皓,李爱民,鲁俊东,龙超,张全兴. 高分子学报. 2006(01)
硕士论文
[1]基于贻贝启发聚多巴胺平台构建及重金属深度净化研究[D]. 杨庆刚.燕山大学 2017
[2]功能化纳米材料高效去除水中重金属离子的性能研究[D]. 陈凯.中国科学技术大学 2017
本文编号：3335996
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