磁性水凝胶的制备及其对重金属的吸附研究
发布时间：2023-02-22 19:16
由于工业的快速发展,重金属的使用量呈指数增长,随之产生的重金属污染给人类的生存健康带来了严峻的挑战,重金属污染已经成为当前亟待妥善解决的环境问题。吸附法由于效率高、易操作、吸附材料的种类多、成本低等优点,逐渐脱颖而出,成为研究的热点。本课题的研究目的是寻求一种制备途径简单、对重金属离子有良好的吸附能力、同时易于从环境中分离,再生性较好的新型吸附剂材料,为解决水体重金属污染这一问题提供新的途径。本文针对上述问题,采用低温辐射技术制备出了共聚物水凝胶P(Cys/HEA),原位共沉淀负载纳米氧化铁,制备了Fe3O4-P(Cys/HEA)磁性水凝胶,并通过一系列表征手段分析了水凝胶的物化性质,探讨了反应温度、溶液pH值、重金属初始浓度及反应时间等因素对吸附过程的影响,研究了Fe3O4-P(Cys/HEA)对Pb2+、Cd2+、Cu2+和Cr3+四种重金属离子的吸附性能及吸附机理,并探讨了吸附材料的脱附再生特性,主要结论归纳如下： 1.以Cys和HEA为共聚单体,在-78℃条件下采用60Coγ射线进行辐照,成功地制备得到共聚物水凝胶P(Cys/HEA),以P(Cys/HEA...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 重金属污染概述
1.1.1 重金属污染的来源及危害
1.1.2 水环境重金属污染现状
1.2 重金属污染的治理方法
1.2.1 化学法
1.2.2 生物法
1.2.3 物理法
1.3 水凝胶的研究进展
1.3.1 水凝胶的制备方法
1.3.2 水凝胶吸附重金属的研究进展
1.4 磁性吸附剂的研究进展
1.5 研究目的意义、技术路线和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究思路及内容
1.5.3 创新性
1.5.4 技术路线
1.5.5 课题来源
第二章 磁性水凝胶的制备与表征分析
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验药品与试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 水凝胶的制备路线
2.2.1 聚合物水凝胶的制备
2.2.2 磁性水凝胶的制备
2.3 分析方法
2.3.1 水凝胶的溶胀性研究
2.3.2 水凝胶的表面形貌研究
2.3.3 水凝胶的基团研究
2.3.4 水凝胶的磁性能研究
2.3.5 水凝胶的X射线衍射分析
2.3.6 水凝胶的热稳定性研究
2.3.7 水凝胶的元素分析
2.4 结果与讨论
2.4.1 水凝胶的溶胀性能
2.4.2 水凝胶的SEM分析
2.4.3 水凝胶的FTIR分析
2.4.4 水凝胶的磁性能分析
2.4.5 水凝胶的XRD分析
2.4.6 水凝胶的TGA分析
2.4.7 水凝胶的XPS分析
2.5 本章小结
第三章 水凝胶对重金属离子的吸附行为研究
3.1 实验材料与仪器
3.1.1 实验药品与试剂
3.1.2 实验仪器
3.2 不同组分非磁性水凝胶的吸附能力研究
3.2.1 实验内容
3.2.2 结果与讨论
3.3 负载前后水凝胶的吸附能力对比研究
3.3.1 实验内容
3.3.2 结果与讨论
3.4 磁性水凝胶对重金属的吸附等温线研究
3.4.1 实验内容
3.4.2 结果与讨论
3.5 磁性水凝胶对重金属的吸附动力学研究
3.5.1 实验内容
3.5.2 结果与讨论
3.6 温度对水凝胶吸附效果的影响
3.6.1 实验内容
3.6.2 结果与讨论
3.7 pH对水凝胶吸附效果的影响
3.7.1 实验内容
3.7.2 结果与讨论
3.8 磁性水凝胶对重金属的竞争吸附研究
3.8.1 实验内容
3.8.2 结果与讨论
3.9 本章小结
第四章 磁性水凝胶对重金属的吸附机理研究
4.1 水凝胶吸附重金属前后的XPS分析
4.1.1 实验内容
4.1.2 结果与讨论
4.2 本章小结
第五章 磁性水凝胶的分离及脱附再生研究
5.1 实验材料与仪器
5.1.1 实验药品与试剂
5.1.2 实验仪器
5.2 磁性水凝胶的分离研究
5.2.1 实验内容
5.2.2 结果与讨论
5.3 磁性水凝胶的脱附再生研究
5.3.1 实验内容
5.3.2 结果与讨论
5.4 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录
致谢
本文编号：3748143
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 重金属污染概述
1.1.1 重金属污染的来源及危害
1.1.2 水环境重金属污染现状
1.2 重金属污染的治理方法
1.2.1 化学法
1.2.2 生物法
1.2.3 物理法
1.3 水凝胶的研究进展
1.3.1 水凝胶的制备方法
1.3.2 水凝胶吸附重金属的研究进展
1.4 磁性吸附剂的研究进展
1.5 研究目的意义、技术路线和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究思路及内容
1.5.3 创新性
1.5.4 技术路线
1.5.5 课题来源
第二章 磁性水凝胶的制备与表征分析
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验药品与试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 水凝胶的制备路线
2.2.1 聚合物水凝胶的制备
2.2.2 磁性水凝胶的制备
2.3 分析方法
2.3.1 水凝胶的溶胀性研究
2.3.2 水凝胶的表面形貌研究
2.3.3 水凝胶的基团研究
2.3.4 水凝胶的磁性能研究
2.3.5 水凝胶的X射线衍射分析
2.3.6 水凝胶的热稳定性研究
2.3.7 水凝胶的元素分析
2.4 结果与讨论
2.4.1 水凝胶的溶胀性能
2.4.2 水凝胶的SEM分析
2.4.3 水凝胶的FTIR分析
2.4.4 水凝胶的磁性能分析
2.4.5 水凝胶的XRD分析
2.4.6 水凝胶的TGA分析
2.4.7 水凝胶的XPS分析
2.5 本章小结
第三章 水凝胶对重金属离子的吸附行为研究
3.1 实验材料与仪器
3.1.1 实验药品与试剂
3.1.2 实验仪器
3.2 不同组分非磁性水凝胶的吸附能力研究
3.2.1 实验内容
3.2.2 结果与讨论
3.3 负载前后水凝胶的吸附能力对比研究
3.3.1 实验内容
3.3.2 结果与讨论
3.4 磁性水凝胶对重金属的吸附等温线研究
3.4.1 实验内容
3.4.2 结果与讨论
3.5 磁性水凝胶对重金属的吸附动力学研究
3.5.1 实验内容
3.5.2 结果与讨论
3.6 温度对水凝胶吸附效果的影响
3.6.1 实验内容
3.6.2 结果与讨论
3.7 pH对水凝胶吸附效果的影响
3.7.1 实验内容
3.7.2 结果与讨论
3.8 磁性水凝胶对重金属的竞争吸附研究
3.8.1 实验内容
3.8.2 结果与讨论
3.9 本章小结
第四章 磁性水凝胶对重金属的吸附机理研究
4.1 水凝胶吸附重金属前后的XPS分析
4.1.1 实验内容
4.1.2 结果与讨论
4.2 本章小结
第五章 磁性水凝胶的分离及脱附再生研究
5.1 实验材料与仪器
5.1.1 实验药品与试剂
5.1.2 实验仪器
5.2 磁性水凝胶的分离研究
5.2.1 实验内容
5.2.2 结果与讨论
5.3 磁性水凝胶的脱附再生研究
5.3.1 实验内容
5.3.2 结果与讨论
5.4 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
附录
致谢
本文编号：3748143
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