壳聚糖/轻烧氧化镁/粉煤灰复合材料的制备及其对直接染料的吸附研究
发布时间：2022-11-01 18:33
印染行业排放的具有高污染性染料废水的处理一直备受关注,而粉煤灰是一种具有吸附性能的工业废弃物,在水处理方面有广泛的应用研究。本文以粉煤灰（Fly ash,FA）作为主要材料,通过负载少量壳聚糖（Chitosan,CTS）和轻烧氧化镁（Light calcined magnesia,LCM）制备出一种壳聚糖/轻烧氧化镁/粉煤灰（CTS/LCM/FA）新型复合材料,采用不同的表征手段（如SEM、EDS、XRD、FT-IR和比表面积分析等）对所制得的CTS/LCM/FA复合材料和FA进行表征分析,并将其用于处理直接耐晒翠兰GL和直接耐晒黑G两种模拟染料废水,通过静态吸附实验,研究了CTS/LCM/FA的吸附性能、吸附动力学和吸附热力学并对吸附作用机理进行了探讨,同时考察了吸附剂的再生性能,所得研究结论如下:（1）通过溶液反应法制备了CTS/LCM/FA复合材料,通过优化原料配比和制备条件等因素,确定的优化制备条件为:在室温下,按m（FA）:m（CTS）=12.5:1的比例,将25mL用5%醋酸溶解的CTS溶液和FA搅拌反应60min后,再按m（FA）:m（LCM）:m（CTS）=12.5:4...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献概述及选题意义
1.1 引言
1.2 印染废水现状
1.2.1 染料废水来源及特点
1.2.2 染料废水的危害
1.2.3 染料废水的处理方法
1.3 粉煤灰概述
1.3.1 粉煤灰的来源及特点
1.3.2 粉煤灰的危害
1.3.3 粉煤灰的综合利用
1.4 轻烧氧化镁概述
1.4.1 轻烧氧化镁来源及分类
1.4.2 轻烧氧化镁应用
1.5 壳聚糖概述
1.5.1 壳聚糖的来源和结构
1.5.2 壳聚糖的性质
1.5.3 壳聚糖改性的研究现状
1.5.4 壳聚糖在水处理中的应用
1.6 研究目的、内容及意义
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究内容
1.6.3 选题意义及创新点
1.6.4 技术路线图
第二章 实验部分
2.1 实验材料及仪器试剂
2.1.1 实验材料的采集及预处理
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验试剂
2.2 染料标准曲线的测定
2.3 实验方法
第三章 壳聚糖/轻烧氧化镁/粉煤灰复合吸附材料的制备
3.1 原料配比的选择
3.1.1 FA与CTS质量比对吸附性能的影响
3.1.2 LCM与CTS质量比对吸附性能的影响
3.2 制备条件的选择
3.2.1 FA与CTS的反应时间对吸附性能的影响
3.2.2 添加LCM的搅拌时间对吸附性能的影响
3.2.3 制备温度对吸附性能的影响
3.3 不同吸附剂性能的比较
3.4 本章小结
第四章 CTS/LCM/FA复合材料对直接染料的吸附
4.1 实验内容
4.1.1 吸附动力学实验
4.1.2 等温吸附实验
4.1.3 复合吸附剂等电点的测定
4.1.4 复合吸附剂再生实验
4.2 CTS/LCM/FA复合材料对染料溶液吸附条件的探究
4.2.1 初始染料浓度对吸附性能的影响
4.2.2 pH值对吸附的影响
4.2.3 振荡频率对吸附的影响
4.2.4 吸附剂投加量对吸附的影响
4.2.5 接触时间和浓度对吸附剂性能的影响
4.2.6 温度对吸附速率的影响
4.3 吸附动力学研究
4.3.1 吸附动力学方程的拟合
4.3.2 吸附过程中活化能的计算
4.4 吸附等温线
4.4.1 吸附等温方程的拟合
4.4.2 吸附热力学研究
4.5 CTS/LCM/FA复合材料的再生性能
4.5.1 再生剂种类的确定
4.5.2 再生剂溶液浓度的优化
4.5.3 再生时间的优化
4.5.4 再生温度的优化
4.5.5 再生次数的研究
4.6 本章小结
第五章 壳聚糖/轻烧氧化镁/粉煤灰复合吸材料的表征及吸附作用探讨
5.1 CTS/LCM/FA复合材料的表征
5.1.1 比表面积及孔径分析
5.1.2 形貌分析
5.1.3 XRD图谱分析
5.1.4 红外光谱分析
5.1.5 紫外可见光谱分析
5.2 CTS/LCM/FA复合材料对直接染料吸附作用机理探讨
5.2.1 静电作用
5.2.2 物理吸附与氢键作用
5.2.3 化学吸附作用
5.2.4 其他作用
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望与建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文及参与的项目情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性壳聚糖在活性染料无盐染色中的应用[J]. 谢雨桐,季莉,陈城阳. 纺织科技进展. 2018(02)
[2]酸改性轻烧镁/粉煤灰对染料的吸附特性[J]. 杨雨桐,于欣平,刘桂萍. 非金属矿. 2018(01)
[3]用改性粉煤灰微珠吸附处理铅锌硫化矿选矿废水[J]. 高宏,李恒,贺波,张晓民. 湿法冶金. 2018(01)
[4]壳聚糖-活性炭协同对蔗汁的脱色效果[J]. 李雪珍,沈石妍,郭家文. 中国糖料. 2018(01)
[5]浅谈粉煤灰在建筑材料中的应用[J]. 祝海波. 四川水泥. 2017(10)
[6]活性污泥对直接耐晒黑G的吸附动力学及热力学研究[J]. 王春英,刘茹,黄晓霞. 嘉应学院学报. 2017(08)
[7]燃煤电厂粉煤灰综合利用分析[J]. 孟宪彬,李明君,丁国光,付铁,丁宁. 电力科技与环保. 2017(04)
[8]粉煤灰对酸性大红染料废水的脱色研究[J]. 何江,周旭敏,曾惠敏,王旭亮,杨棉涛,陈志云,王艳霞,张丰如. 广东化工. 2017(11)
[9]聚丙烯酰胺改性粉煤灰对印染废水的处理效果[J]. 潘高峰,刘伶,关昶,李瑞端,张吉波. 毛纺科技. 2017(06)
[10]粉煤灰利用研究现状及其在环境保护中的应用探析[J]. 徐昌,王晓玉,王斌. 中国高新技术企业. 2017(06)
博士论文
[1]壳聚糖衍生材料制备及其对水中铅和酸性橙7的吸附机理研究[D]. 李婷婷.湖南大学 2016
硕士论文
[1]La/CTS/FA复合吸附材料的制备及其对酸性染料的吸附特征[D]. 韩双艳.内蒙古师范大学 2017
[2]高比表面积介孔氧化铝的制备与表征[D]. 张丽丽.沈阳工业大学 2017
[3]用轻烧氧化镁—粉煤灰复合材料去除砷污染废水的技术研究[D]. 房志浩.沈阳化工大学 2017
[4]壳聚糖衍生物的合成及其絮凝性能研究[D]. 刘爱玉.陕西科技大学 2017
[5]粉煤灰/壳聚糖/氧化石墨烯复合材料的制备及吸附性能研究[D]. 朱双.安徽工业大学 2016
[6]利用海城菱镁矿制备高纯氧化镁研究[D]. 邓立佳.辽宁科技大学 2016
[7]辣木籽提取物的分离纯化及其对水中染料的混凝去除研究[D]. 陈东光.华北水利水电大学 2016
[8]CeO2/Fe2O3/粉煤灰复合吸附剂的制备及其对模拟直接染料废水的吸附特征[D]. 丁磊.内蒙古师范大学 2015
[9]新型石墨化介孔碳/二氧化钛/银复合纳米材料的制备及其在环境污染控制方面的应用[D]. 常远芳.复旦大学 2014
[10]改性壳聚糖的合成及其对重金属离子吸附的研究[D]. 郭洪敏.沈阳理工大学 2013
本文编号：3699891
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献概述及选题意义
1.1 引言
1.2 印染废水现状
1.2.1 染料废水来源及特点
1.2.2 染料废水的危害
1.2.3 染料废水的处理方法
1.3 粉煤灰概述
1.3.1 粉煤灰的来源及特点
1.3.2 粉煤灰的危害
1.3.3 粉煤灰的综合利用
1.4 轻烧氧化镁概述
1.4.1 轻烧氧化镁来源及分类
1.4.2 轻烧氧化镁应用
1.5 壳聚糖概述
1.5.1 壳聚糖的来源和结构
1.5.2 壳聚糖的性质
1.5.3 壳聚糖改性的研究现状
1.5.4 壳聚糖在水处理中的应用
1.6 研究目的、内容及意义
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究内容
1.6.3 选题意义及创新点
1.6.4 技术路线图
第二章 实验部分
2.1 实验材料及仪器试剂
2.1.1 实验材料的采集及预处理
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验试剂
2.2 染料标准曲线的测定
2.3 实验方法
第三章 壳聚糖/轻烧氧化镁/粉煤灰复合吸附材料的制备
3.1 原料配比的选择
3.1.1 FA与CTS质量比对吸附性能的影响
3.1.2 LCM与CTS质量比对吸附性能的影响
3.2 制备条件的选择
3.2.1 FA与CTS的反应时间对吸附性能的影响
3.2.2 添加LCM的搅拌时间对吸附性能的影响
3.2.3 制备温度对吸附性能的影响
3.3 不同吸附剂性能的比较
3.4 本章小结
第四章 CTS/LCM/FA复合材料对直接染料的吸附
4.1 实验内容
4.1.1 吸附动力学实验
4.1.2 等温吸附实验
4.1.3 复合吸附剂等电点的测定
4.1.4 复合吸附剂再生实验
4.2 CTS/LCM/FA复合材料对染料溶液吸附条件的探究
4.2.1 初始染料浓度对吸附性能的影响
4.2.2 pH值对吸附的影响
4.2.3 振荡频率对吸附的影响
4.2.4 吸附剂投加量对吸附的影响
4.2.5 接触时间和浓度对吸附剂性能的影响
4.2.6 温度对吸附速率的影响
4.3 吸附动力学研究
4.3.1 吸附动力学方程的拟合
4.3.2 吸附过程中活化能的计算
4.4 吸附等温线
4.4.1 吸附等温方程的拟合
4.4.2 吸附热力学研究
4.5 CTS/LCM/FA复合材料的再生性能
4.5.1 再生剂种类的确定
4.5.2 再生剂溶液浓度的优化
4.5.3 再生时间的优化
4.5.4 再生温度的优化
4.5.5 再生次数的研究
4.6 本章小结
第五章 壳聚糖/轻烧氧化镁/粉煤灰复合吸材料的表征及吸附作用探讨
5.1 CTS/LCM/FA复合材料的表征
5.1.1 比表面积及孔径分析
5.1.2 形貌分析
5.1.3 XRD图谱分析
5.1.4 红外光谱分析
5.1.5 紫外可见光谱分析
5.2 CTS/LCM/FA复合材料对直接染料吸附作用机理探讨
5.2.1 静电作用
5.2.2 物理吸附与氢键作用
5.2.3 化学吸附作用
5.2.4 其他作用
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望与建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文及参与的项目情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]改性壳聚糖在活性染料无盐染色中的应用[J]. 谢雨桐,季莉,陈城阳. 纺织科技进展. 2018(02)
[2]酸改性轻烧镁/粉煤灰对染料的吸附特性[J]. 杨雨桐,于欣平,刘桂萍. 非金属矿. 2018(01)
[3]用改性粉煤灰微珠吸附处理铅锌硫化矿选矿废水[J]. 高宏,李恒,贺波,张晓民. 湿法冶金. 2018(01)
[4]壳聚糖-活性炭协同对蔗汁的脱色效果[J]. 李雪珍,沈石妍,郭家文. 中国糖料. 2018(01)
[5]浅谈粉煤灰在建筑材料中的应用[J]. 祝海波. 四川水泥. 2017(10)
[6]活性污泥对直接耐晒黑G的吸附动力学及热力学研究[J]. 王春英,刘茹,黄晓霞. 嘉应学院学报. 2017(08)
[7]燃煤电厂粉煤灰综合利用分析[J]. 孟宪彬,李明君,丁国光,付铁,丁宁. 电力科技与环保. 2017(04)
[8]粉煤灰对酸性大红染料废水的脱色研究[J]. 何江,周旭敏,曾惠敏,王旭亮,杨棉涛,陈志云,王艳霞,张丰如. 广东化工. 2017(11)
[9]聚丙烯酰胺改性粉煤灰对印染废水的处理效果[J]. 潘高峰,刘伶,关昶,李瑞端,张吉波. 毛纺科技. 2017(06)
[10]粉煤灰利用研究现状及其在环境保护中的应用探析[J]. 徐昌,王晓玉,王斌. 中国高新技术企业. 2017(06)
博士论文
[1]壳聚糖衍生材料制备及其对水中铅和酸性橙7的吸附机理研究[D]. 李婷婷.湖南大学 2016
硕士论文
[1]La/CTS/FA复合吸附材料的制备及其对酸性染料的吸附特征[D]. 韩双艳.内蒙古师范大学 2017
[2]高比表面积介孔氧化铝的制备与表征[D]. 张丽丽.沈阳工业大学 2017
[3]用轻烧氧化镁—粉煤灰复合材料去除砷污染废水的技术研究[D]. 房志浩.沈阳化工大学 2017
[4]壳聚糖衍生物的合成及其絮凝性能研究[D]. 刘爱玉.陕西科技大学 2017
[5]粉煤灰/壳聚糖/氧化石墨烯复合材料的制备及吸附性能研究[D]. 朱双.安徽工业大学 2016
[6]利用海城菱镁矿制备高纯氧化镁研究[D]. 邓立佳.辽宁科技大学 2016
[7]辣木籽提取物的分离纯化及其对水中染料的混凝去除研究[D]. 陈东光.华北水利水电大学 2016
[8]CeO2/Fe2O3/粉煤灰复合吸附剂的制备及其对模拟直接染料废水的吸附特征[D]. 丁磊.内蒙古师范大学 2015
[9]新型石墨化介孔碳/二氧化钛/银复合纳米材料的制备及其在环境污染控制方面的应用[D]. 常远芳.复旦大学 2014
[10]改性壳聚糖的合成及其对重金属离子吸附的研究[D]. 郭洪敏.沈阳理工大学 2013
本文编号：3699891
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