氧化石墨烯复合材料对脱硫浆液中富集汞离子脱除机理研究
发布时间：2023-04-22 11:28
湿法脱硫技术是治理电站烟气污染物的主要技术途径,但是脱硫浆液以及产物的重金属富集对环境造成的二次污染问题日趋严重。本文基于江苏省自然科学基金(BK20161558),开展了氧化石墨烯复合材料对脱硫浆液中富集汞离子赋存及迁移方式的机理研究及吸附实验,考察并优化了复合材料的制备工艺,开展了氧化石墨烯复合材料的物理、化学表征,获得了理化特性、脱除工艺条件对脱硫浆液汞离子吸附脱除特性影响规律,为热力发电厂脱硫浆液的无害化处理提供了依据。论文采用水热法,在不同工况下制备了乙二胺(EDTA)修饰氧化石墨烯(GO)复合材料(EDTA-GO)和三琉基均三傣钠盐(TMT15)修饰氧化石墨烯的复合材料(TMT15@GO)。采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热稳定性分析(DTG-TG)、扫描电镜(SEM)、浸润性分析、X射线电子能谱分析(XPS)、孔隙结构分析(BET)及投射电镜(TEM)对制备的氧化石墨烯复合材料进行了理化性质的微观表征和分析。结果表明:EDTA修饰之后的氧化石墨烯复合材料,含氧官能基团有明显的提高,C-O晶格的振动有所增强;在相同的温度区间,EDTA-GO的热稳定性要优于G...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 重金属污染
1.2.1 重金属汞对人体危害
1.3 水体重金属污染处理方法
1.4 石墨烯和氧化石墨烯特性
1.4.1 石墨烯与氧化石墨烯性质与制备
1.4.2 氧化石墨烯的表面修饰
1.5 氧化石墨烯在水处理领域的应用
1.5.1 功能化氧化石墨烯在重金属废水处理中的应用
1.5.2 功能化氧化石墨烯在有机废水处理中的应用
1.6 论文的研究目的和研究内容
1.6.1 论文的研究目的
1.6.2 论文的研究内容及创新点
1.6.3 技术路线
第2章 实验材料及实验方法
2.1 实验材料及实验设备
2.1.1 实验原材料与试剂
2.1.2 实验设备
2.2 材料的制备方法
2.2.1 脱硫浆液的配置
2.2.2 EDTA-GO的制备
2.2.3 TMT15@GO复合材料的制备
2.3 实验表征及分析仪器
2.4 吸附实验
2.4.1 静态吸附实验
2.4.2 解吸实验
2.5 本章小结
第3章 EDTA-GO的制备以及优化
3.1 引言
3.2 GO与EDTA-GO表征
3.2.1 SEM形貌表征对比
3.2.2 FTIR表征对比
3.2.3 XRD表征对比
3.2.4 XPS表征对比
3.2.5 材料表面浸润性表征对比
3.2.6 DTG-TG表征对比
3.2.7 TEM表征对比
3.2.8 BET表征对比
3.3 制备时间对形貌及吸附性能的影响
3.4 制备温度对形貌及吸附性能的影响
3.5 EDTA添加量对形貌吸附性能的影响
3.6 本章小结
第4章 EDTA-GO材料对脱硫浆液中的Hg2+吸附性能
4.1 引言
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 pH对吸附特性的影响
4.2.2 吸附剂浓度对吸附特性的影响
4.2.3 反应时间对吸附特性的影响
4.2.4 初始汞浓度对吸附特性的影响
4.2.5 反应温度对吸附特性的影响
4.2.6 EDTA修饰不同性质的GO对吸附特性的影响
4.3 脱硫浆液中共存离子对吸附特性的影响
4.3.1 脱硫浆液中钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)对吸附特性的影响
4.3.2 脱硫浆液中氯离子(Cl-)对吸附特性的影响
4.3.3 脱硫浆液中硫酸根离子(SO4
2-)对吸附特性的影响
4.3.4 脱硫浆液中亚硫酸根离子(SO3
2-)对吸附特性的影响
4.4 不同添加剂对EDTA-GO的吸附性能的影响
4.5 两种不同脱附再生利用方式对EDTA-GO再生吸附特性的影响
4.6 EDTA-GO在脱硫浆液中吸附Hg2+的吸附动力学研究
4.7 EDTA-GO在脱硫浆液中吸附Hg2+的热力学研究
4.7.1 吸附热力学热力参数分析
4.8 EDTA-GO对脱硫浆液中的Hg2+吸附机理分析
4.9 本章小结
第5章 TMT15@GO复合材料对Hg2+吸附性能
5.1 引言
5.2 TMT15@GO复合材料表征分析对比
5.2.1 TMT15@GO与EDTA-GO的SEM对比分析
5.2.2 TMT15@GO与EDTA-GO浸润性对比分析
5.2.3 TMT15@GO与EDTA-GO TEM对比分析
5.2.4 TMT15@GO与EDTA-GO的DTG-TG对比分析
5.3 反应时间对TMT15@GO吸附特性的影响
5.4 温度和pH对TMT15@GO吸附特性的影响
5.5 吸附剂初始浓度以及Hg2+初始浓度对TMT15@GO吸附特性的影响
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文结论
6.2 创新点
6.3 今后工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
致谢
本文编号：3797550
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 重金属污染
1.2.1 重金属汞对人体危害
1.3 水体重金属污染处理方法
1.4 石墨烯和氧化石墨烯特性
1.4.1 石墨烯与氧化石墨烯性质与制备
1.4.2 氧化石墨烯的表面修饰
1.5 氧化石墨烯在水处理领域的应用
1.5.1 功能化氧化石墨烯在重金属废水处理中的应用
1.5.2 功能化氧化石墨烯在有机废水处理中的应用
1.6 论文的研究目的和研究内容
1.6.1 论文的研究目的
1.6.2 论文的研究内容及创新点
1.6.3 技术路线
第2章 实验材料及实验方法
2.1 实验材料及实验设备
2.1.1 实验原材料与试剂
2.1.2 实验设备
2.2 材料的制备方法
2.2.1 脱硫浆液的配置
2.2.2 EDTA-GO的制备
2.2.3 TMT15@GO复合材料的制备
2.3 实验表征及分析仪器
2.4 吸附实验
2.4.1 静态吸附实验
2.4.2 解吸实验
2.5 本章小结
第3章 EDTA-GO的制备以及优化
3.1 引言
3.2 GO与EDTA-GO表征
3.2.1 SEM形貌表征对比
3.2.2 FTIR表征对比
3.2.3 XRD表征对比
3.2.4 XPS表征对比
3.2.5 材料表面浸润性表征对比
3.2.6 DTG-TG表征对比
3.2.7 TEM表征对比
3.2.8 BET表征对比
3.3 制备时间对形貌及吸附性能的影响
3.4 制备温度对形貌及吸附性能的影响
3.5 EDTA添加量对形貌吸附性能的影响
3.6 本章小结
第4章 EDTA-GO材料对脱硫浆液中的Hg2+吸附性能
4.1 引言
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 pH对吸附特性的影响
4.2.2 吸附剂浓度对吸附特性的影响
4.2.3 反应时间对吸附特性的影响
4.2.4 初始汞浓度对吸附特性的影响
4.2.5 反应温度对吸附特性的影响
4.2.6 EDTA修饰不同性质的GO对吸附特性的影响
4.3 脱硫浆液中共存离子对吸附特性的影响
4.3.1 脱硫浆液中钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)对吸附特性的影响
4.3.2 脱硫浆液中氯离子(Cl-)对吸附特性的影响
4.3.3 脱硫浆液中硫酸根离子(SO4
2-)对吸附特性的影响
4.3.4 脱硫浆液中亚硫酸根离子(SO3
2-)对吸附特性的影响
4.4 不同添加剂对EDTA-GO的吸附性能的影响
4.5 两种不同脱附再生利用方式对EDTA-GO再生吸附特性的影响
4.6 EDTA-GO在脱硫浆液中吸附Hg2+的吸附动力学研究
4.7 EDTA-GO在脱硫浆液中吸附Hg2+的热力学研究
4.7.1 吸附热力学热力参数分析
4.8 EDTA-GO对脱硫浆液中的Hg2+吸附机理分析
4.9 本章小结
第5章 TMT15@GO复合材料对Hg2+吸附性能
5.1 引言
5.2 TMT15@GO复合材料表征分析对比
5.2.1 TMT15@GO与EDTA-GO的SEM对比分析
5.2.2 TMT15@GO与EDTA-GO浸润性对比分析
5.2.3 TMT15@GO与EDTA-GO TEM对比分析
5.2.4 TMT15@GO与EDTA-GO的DTG-TG对比分析
5.3 反应时间对TMT15@GO吸附特性的影响
5.4 温度和pH对TMT15@GO吸附特性的影响
5.5 吸附剂初始浓度以及Hg2+初始浓度对TMT15@GO吸附特性的影响
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 全文结论
6.2 创新点
6.3 今后工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
致谢
本文编号：3797550
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