海藻酸钠复合水凝胶小球的制备与改性及其对废水中铜或铀的吸附性能研究
发布时间：2024-03-20 18:16
海藻酸钠由于自身含有大量羧基吸附基团以及它可以通过钙离子交联形成水凝胶的特性常常以吸附材料的身份被广泛地应用于吸附重金属离子的研究。然而,海藻酸钠水凝胶物理性能较差和吸附金属离子的能力有待改善等原因限制了它的应用。本文以海藻酸钠水凝胶小球为核心材料,以增强小球的物理性能和吸附性能为目的,将其改性或同其它材料复合制备了三种不同的海藻酸钠复合水凝胶小球并分别应用于废水中铜离子或铀酰离子的吸附性能研究。第三章中,我们制备了表面覆盖壳聚糖的海藻酸钠/Fe3O4复合水凝胶小球并将其应用于Cu(Ⅱ)或U(Ⅵ)的吸附性能研究,将壳聚糖覆盖在小球表面克服了壳聚糖和海藻酸钠复合困难的问题,Fe3O4的引入是为了增强凝胶小球的热稳定性和利用其磁性分离的特性。红外光谱和X射线衍射光谱证明了小球的成功制备。扫描电镜和能谱分析表明了 Cu2+或UO22+被吸附在了小球的表面。通过静态吸附实验研究了溶液pH值、初始浓度、吸附时间对小球吸附Cu2+
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 水体污染概述
1.2.1 含铜废水的概述
1.2.2 含铀废水的概述
1.3 重金属废水的处理方法
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 离子交换法
1.3.3 膜分离法
1.3.4 电化学法
1.3.5 浮选法
1.3.6 吸附法
1.4 海藻酸钠
1.4.1 海藻酸钠的结构
1.4.2 海藻酸钠的凝胶特性
1.4.3 海藻酸钠水凝胶的应用
1.5 海藻酸钠复合水凝胶其它主要成分简介
1.5.1 壳聚糖
1.5.2 四氧化三铁磁性纳米粒子
1.5.3 聚乙烯醇
1.5.4 氧化石墨烯
1.6 本课题研究目的及主要内容
第二章 实验材料、仪器及实验方法
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验材料和试剂
2.1.2 实验仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 海藻酸钠复合水凝胶材料的制备
2.2.2 铜离子和铀离子的吸附实验
2.2.3 铜离子和铀离子的解吸和再生实验
2.2.4 海藻酸钠复合水凝胶吸附剂的表征
2.3 数据处理
2.4 吸附动力学
2.5 吸附等温线
第三章 表面覆盖壳聚糖的海藻酸钠/Fe3O4凝胶小球的制备、表征及其吸附Cu(Ⅱ)或U(Ⅵ)的研究
3.1 实验方法
3.1.1 凝胶小球吸附剂(CCM)的制备
3.1.2 吸附实验
3.1.3 解吸与再生实验
3.2 吸附剂的表征
3.2.1 傅里叶红外光谱和X射线衍射光谱
3.2.2 SEM表面形貌和EDX元素分析
3.2.3 X射线光电子能谱
3.3 CCM凝胶小球吸附铜离子或铀离子的单因素实验
3.3.1 pH的影响
3.3.2 初始浓度的影响
3.3.3 时间的影响
3.4 吸附动力学
3.5 吸附等温线
3.6 解吸与再生
3.7 本章小结
第四章 改性壳聚糖/海藻酸钠/Fe3O4复合水凝胶小球对铜离子的吸附性能研究
4.1 实验方法
4.1.1 壳聚糖/海藻酸钠/Fe3O4复合水凝胶小球的制备
4.1.2 改性壳聚糖/海藻酸钠/Fe3O4复合水凝胶小球的制备
4.1.3 吸附实验
4.1.4 解吸与再生实验
4.2 吸附剂的表征
4.2.1 X射线衍射光谱和傅里叶红外光谱
4.2.2 SEM表面形貌和EDX元素分析
4.2.3 X射线光电子能谱
4.2.4 机械性能
4.3 CAF和NACAF凝胶小球吸附铜离子的单因素实验
4.3.1 pH的影响
4.3.2 初始浓度的影响
4.3.3 吸附时间的影响
4.4 吸附动力学
4.5 吸附等温线
4.6 解吸与再生
4.7 与其它海藻酸钠复合材料的比较
4.8 本章小结
第五章 海藻酸钠/氧化石墨烯/聚乙烯醇凝胶小球的制备、表征及其吸附Cu(Ⅱ)或U(Ⅵ)的研究
5.1 实验方法
5.1.1 SA/PVA/GO(SPG)凝胶小球的制备
5.1.2 吸附实验
5.1.3 解吸与再生
5.2 吸附剂的表征
5.2.1 傅里叶红外光谱
5.2.2 孔径大小与分布
5.2.3 SEM表面形貌和EDX元素分析
5.2.4 X射线光电子能谱
5.3 SPG凝胶小球吸附铜离子或铀离子的单因素实验
5.3.1 pH的影响
5.3.2 初始浓度的影响
5.3.3 时间的影响
5.4 吸附动力学
5.5 吸附等温线
5.6 解吸与再生
5.7 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历、在读期间己发表和录用的论文
本文编号：3933103
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 水体污染概述
1.2.1 含铜废水的概述
1.2.2 含铀废水的概述
1.3 重金属废水的处理方法
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 离子交换法
1.3.3 膜分离法
1.3.4 电化学法
1.3.5 浮选法
1.3.6 吸附法
1.4 海藻酸钠
1.4.1 海藻酸钠的结构
1.4.2 海藻酸钠的凝胶特性
1.4.3 海藻酸钠水凝胶的应用
1.5 海藻酸钠复合水凝胶其它主要成分简介
1.5.1 壳聚糖
1.5.2 四氧化三铁磁性纳米粒子
1.5.3 聚乙烯醇
1.5.4 氧化石墨烯
1.6 本课题研究目的及主要内容
第二章 实验材料、仪器及实验方法
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验材料和试剂
2.1.2 实验仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 海藻酸钠复合水凝胶材料的制备
2.2.2 铜离子和铀离子的吸附实验
2.2.3 铜离子和铀离子的解吸和再生实验
2.2.4 海藻酸钠复合水凝胶吸附剂的表征
2.3 数据处理
2.4 吸附动力学
2.5 吸附等温线
第三章 表面覆盖壳聚糖的海藻酸钠/Fe3O4凝胶小球的制备、表征及其吸附Cu(Ⅱ)或U(Ⅵ)的研究
3.1 实验方法
3.1.1 凝胶小球吸附剂(CCM)的制备
3.1.2 吸附实验
3.1.3 解吸与再生实验
3.2 吸附剂的表征
3.2.1 傅里叶红外光谱和X射线衍射光谱
3.2.2 SEM表面形貌和EDX元素分析
3.2.3 X射线光电子能谱
3.3 CCM凝胶小球吸附铜离子或铀离子的单因素实验
3.3.1 pH的影响
3.3.2 初始浓度的影响
3.3.3 时间的影响
3.4 吸附动力学
3.5 吸附等温线
3.6 解吸与再生
3.7 本章小结
第四章 改性壳聚糖/海藻酸钠/Fe3O4复合水凝胶小球对铜离子的吸附性能研究
4.1 实验方法
4.1.1 壳聚糖/海藻酸钠/Fe3O4复合水凝胶小球的制备
4.1.2 改性壳聚糖/海藻酸钠/Fe3O4复合水凝胶小球的制备
4.1.3 吸附实验
4.1.4 解吸与再生实验
4.2 吸附剂的表征
4.2.1 X射线衍射光谱和傅里叶红外光谱
4.2.2 SEM表面形貌和EDX元素分析
4.2.3 X射线光电子能谱
4.2.4 机械性能
4.3 CAF和NACAF凝胶小球吸附铜离子的单因素实验
4.3.1 pH的影响
4.3.2 初始浓度的影响
4.3.3 吸附时间的影响
4.4 吸附动力学
4.5 吸附等温线
4.6 解吸与再生
4.7 与其它海藻酸钠复合材料的比较
4.8 本章小结
第五章 海藻酸钠/氧化石墨烯/聚乙烯醇凝胶小球的制备、表征及其吸附Cu(Ⅱ)或U(Ⅵ)的研究
5.1 实验方法
5.1.1 SA/PVA/GO(SPG)凝胶小球的制备
5.1.2 吸附实验
5.1.3 解吸与再生
5.2 吸附剂的表征
5.2.1 傅里叶红外光谱
5.2.2 孔径大小与分布
5.2.3 SEM表面形貌和EDX元素分析
5.2.4 X射线光电子能谱
5.3 SPG凝胶小球吸附铜离子或铀离子的单因素实验
5.3.1 pH的影响
5.3.2 初始浓度的影响
5.3.3 时间的影响
5.4 吸附动力学
5.5 吸附等温线
5.6 解吸与再生
5.7 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历、在读期间己发表和录用的论文
本文编号：3933103
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