改性荷叶对1，4-苯二酚和亮绿的吸附研究

发布时间：2017-07-04 22:17

  本文关键词：改性荷叶对1，4-苯二酚和亮绿的吸附研究

  更多相关文章： 荷叶 三乙烯四胺 响应面分析方法 吸附 1 4-苯二酚 亮绿

【摘要】：随着工业的快速发展,水污染问题越来越严重,废水的循环和再利用已经引起了人们的关注,迫切需要寻求一种原料来源广泛、操作简单的方法来处理废水。吸附法操作简单、去除效果好、吸附剂种类众多等优点,在废水处理领域很受学者们关注。本文选用农业废弃物荷叶作为原料,用三乙烯四胺对荷叶进行改性,使改性后的荷叶能够用于吸附法处理阴离子染料和有机物废水。首先以荷叶为原料,使用三乙烯四胺对荷叶进行改性,考察了反应温度、反应时间和料液比(三乙烯四胺与荷叶的比)三个因素对荷叶改性工艺条件的影响。利用响应面分析方法优化出改性荷叶(简称MLL)的最佳工艺条件,并对优化结果进行了验证。通过对相关系数和模型方差进行分析,表明响应面分析方法所建立的模型是可靠的。以1,4-苯二酚的吸附量为响应值,优化出的最佳改性条件为:反应温度为81.8℃,反应时间为228 min,料液比为3:1,在优化出的最佳条件下制备MLL,其对1,4-苯二酚的平均吸附量为0.649 mmol/g。同时以MLL对亮绿的吸附值为响应值,优化出MLL的最佳改性条件为:反应温度为87.2℃,反应时间为250 min,料液比为3:1,在最佳条件下制备的MLL,对亮绿的吸附量为0.147 mmol/g。其次,进行了MLL处理1,4-苯二酚和亮绿废水的批处理实验研究,考察了单因素如吸附时间、吸附剂用量、溶液pH值、废水溶液初始浓度和体系温度等对吸附试验结果的影响。试验结果表明:MLL对1,4-苯二酚和亮绿的吸附时间分别为360 min和420 min。在温度为293 K时,MLL对1,4-苯二酚的饱和吸附量1.288 mmol/g,在温度298 K时,MLL对阴离子染料亮绿的饱和吸附量为0.501 mmol/g。升高温度能够促进MLL对有机物1,4-苯二酚和染料亮绿的吸附。为了深入探讨MLL对废水的吸附机理,进行了吸附热力学和动力学研究。选用了Langmuir、Temkin、Freundlich、Koble-Corrigan和Redlich-Peterson等温模型,对MLL吸附1,4-苯二酚和亮绿的试验数据进行非线性拟合分析,结果表明:Langmuir和Temkin吸附等温模型能够较好的描述MLL对1,4-苯二酚的吸附行为;Langmuir、Freundlich和Temkin吸附模型能够很好的描述MLL对亮绿的吸附行为。用准一级动力学、准二级动力学、Elovich和颗粒内扩散模型对试验数据进行非线性拟合,结果表明拟二级动力学模型能较好的描述MLL对1,4-苯二酚和亮绿的吸附过程,颗粒内扩散并不是吸附过程中唯一的控制步骤,整个吸附过程是由颗粒内扩散和膜扩散联合控制的。农业废弃物荷叶作为一种生物质吸附剂,可以很好的去除废水中的1,4-苯二酚和阴离子染料亮绿。
【关键词】：荷叶 三乙烯四胺 响应面分析方法 吸附 1 4-苯二酚 亮绿
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O647.3;X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-20
• 1.1 酚类废水的来源、特点及危害11
• 1.2 染料废水的来源、特点和危害11-12
• 1.3 废水处理的研究进展12-15
• 1.3.1 化学处理法12-13
• 1.3.2 生物处理法13-14
• 1.3.3 物理化学处理法14-15
• 1.4 吸附法处理废水的研究进展15-18
• 1.4.1 活性炭吸附剂15-16
• 1.4.2 矿物质吸附剂16-17
• 1.4.3 树脂类吸附剂17
• 1.4.4 农林业废弃物吸附剂17-18
• 1.5 荷叶的应用现状18-19
• 1.3.1 荷叶简介18
• 1.3.2 荷叶的应用18-19
• 1.6 课题的提出及研究思路19-20
• 2 MLL的制备20-31
• 2.1 概述20
• 2.2 试验试剂、仪器和试验方法20-23
• 2.2.1 试验试剂和仪器20-21
• 2.2.2 试验方法21-23
• 2.3 结果与讨论23-30
• 2.3.1 响应面试验设计23-24
• 2.3.2 MLL吸附 1,4-苯二酚的响应面试验数据分析24-27
• 2.3.3 MLL吸附亮绿的响应面试验数据分析27-30
• 2.4 小结30-31
• 3 MLL对 1,4-苯二酚的吸附研究31-50
• 3.1 概述31
• 3.2 吸附模型31-34
• 3.2.1 热力学吸附模型31-33
• 3.2.2 动力学吸附模型33-34
• 3.3 试验仪器和方法34-35
• 3.3.1 试剂及仪器34-35
• 3.3.2 试验方法35
• 3.4 结果与讨论35-48
• 3.4.1 吸附时间对吸附 1,4-苯二酚的影响35-36
• 3.4.2 吸附剂用量对吸附的影响36
• 3.4.3 溶液pH值对吸附的影响36-37
• 3.4.4 吸附等温线模型37-41
• 3.4.5 热力学参数的估算41-42
• 3.4.6 动力学的研究42-48
• 3.5 小结48-50
• 4 MLL对阴离子染料亮绿的吸附50-65
• 4.1 概述50
• 4.2 试验仪器和方法50
• 4.2.1 试验原料、试剂和仪器50
• 4.2.2 试验方法50
• 4.3 结果与讨论50-63
• 4.3.1 吸附时间对MLL吸附亮绿影响50-51
• 4.3.2 吸附剂用量对吸附亮绿的影响51-52
• 4.3.3 溶液pH对MLL吸附亮绿的影响52-53
• 4.3.4 初始浓度与温度对MLL吸附亮绿的影响53
• 4.3.5 热力学的研究53-57
• 4.3.6 热力学参数估算57-58
• 4.3.7 动力学的研究58-63
• 4.4 小结63-65
• 5 结论与展望65-67
• 参考文献67-73
• 致谢73-74
• 个人简历、在校期间发表的论文74

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本文编号：519548