β-环糊精改性及含铬废水处理研究

发布时间：2023-06-13 20:32

　　水资源是影响人类社会生存与发展的重要因素。目前，由于水污染造成的水资源短缺现象是全世界必须面对的难题。含重金属离子的工业废水是水污染的主要污染源之一，较之新水源的开发和建设，废水的处理和再利用更加经济，是解决水体污染造成的水资源短缺问题的有效途径。 本课题对经过重结晶的β-环糊精进行改性，接枝聚丙烯酰胺合成絮凝型水处理剂β-环糊精接枝聚丙烯酰胺(β-CD-PAM)，并将其应用于含铬废水处理；研究β-CD-PAM的最优化制备条件，讨论药品投加量、温度、pH值、搅拌强度、静置时间及Cr3+初始浓度等因素对Cr3+去除效果的影响。 通过正交实验研究分析，得到以下结果：(1)乙腈法合成β-环糊精磺酸酯(β-CD-6-OTs)的最优化条件为：β-环糊精和对甲苯磺酰氯的摩尔量比为2:3(质量比4:1)、反应温度20℃、pH值>12、反应时间3h。采用缓慢滴加对甲苯磺酰氯乙腈溶液，以保证反应过程中β-环糊精过量，防止副产物多磺酸酯异构体的生成。(2)β-环糊精接枝聚丙烯酰胺的最优化条件为：聚丙烯酰胺和β-CD-6-OTs的质量比为2:1，反应温度为50℃，聚丙烯酰胺浓度为2g/100mL，反应...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
图清单
表清单
注释表
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 含铬废水处理技术概述
        1.2.1 化学法
        1.2.2 物理化学法
        1.2.3 生物法
    1.3 絮凝法废水处理概述
        1.3.1 絮凝的基本概念
        1.3.2 絮凝剂分类及其特性
        1.3.3 絮凝法水处理的发展及现状
        1.3.4 絮凝剂改性研究的国内外现状
        1.3.5 絮凝机理
        1.3.6 影响絮凝效果的因素
    1.4 研究目的和研究内容
第二章 β-环糊精接枝聚丙烯酰胺研究
    2.1 引言
        2.1.1 β-环糊精概述
        2.1.2 聚丙烯酰胺概述
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和仪器设备
        2.2.2 实验设计和方法
        2.2.3 β-CD-PAM的合成技术路线
        2.2.4 β-CD-PAM的制备
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 合成β-CD-6-OTs的影响因素
        2.3.2 制备β-CD-PAM的影响因素
        2.3.3 正交实验
    2.4 β-CD-PAM结构表征
        2.4.1 红外光谱表征
        2.4.2 电子显微镜形貌表征
        2.4.3 X-射线衍射光谱表征
    2.5 合成历程分析
        2.5.1 β-CD-6-OTs的合成过程分析
        2.5.2 β-CD-PAM的合成过程分析
    2.6 本章小结
第三章 含铬废水处理研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和仪器设备
        3.2.2 实验内容和方法
        3.2.3 分析方法
        3.2.4 标准曲线绘制
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 药品投加量对Cr³⁺去除率的影响
        3.3.2 温度对Cr³⁺去除率的影响
        3.3.3 pH值对Cr³⁺去除率的影响
        3.3.4 搅拌对Cr³⁺去除率的影响
        3.3.5 静置时间对Cr³⁺去除率的影响
        3.3.6 Cr³⁺初始浓度对去除率的影响
        3.3.7 最优化条件下Cr³⁺的去除率
        3.3.8 β-CD-PAM理化特性对Cr³⁺去除率的影响分析
    3.4 处理机理浅析
        3.4.1 过滤物的形态分析
        3.4.2 β-CD-PAM处理Cr³⁺废水机理
    3.5 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表或已完成的学术论文



本文编号：3833245