改性丝瓜络纤维素对污染物的吸附性能研究

发布时间：2017-04-07 20:22

  本文关键词：改性丝瓜络纤维素对污染物的吸附性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：以天然丝瓜络为原料，采用不同的化学方法进行改性。采用静态吸附法，研究改性后丝瓜络纤维对污染物的吸附性能。实验考察了溶液pH值、吸附时间、吸附质初始浓度、吸附剂投放量、溶液温度等因素对吸附过程的影响，并探讨了吸附过程的热力学、动力学和等温吸附模型。 本论文研究内容及实验结果如下： 1.以丝瓜络为基质生物吸附剂的制备方法及结构表征 本部分选择以天然丝瓜络作为原料，分别对其进行碱化、表面活性剂改性和季胺化处理，制得三种具有不同吸附性能的材料。运用扫描电镜、傅立叶红外和热重方法分析改性前后丝瓜络结构的变化。扫描电镜观察发现，改性后丝瓜络纤维表面变光滑，褶皱和断面增多，更有利于吸附。红外光谱图表明，，化学改性后丝瓜络纤维素的形态结构发生部分变化，某些特征吸收峰消失或强度减弱。热重分析显示，经表面活性剂改性和季胺化处理的丝瓜络纤维具有更好的热稳定性。 2.碱处理丝瓜络对溴代十六烷基吡啶吸附行为的研究 本章内容研究了碱化处理的丝瓜络纤维对溴代十六烷基吡啶的吸附行为。结果表明，碱化处理的丝瓜络对溴代十六烷基吡啶具有较好的吸附性能。溶液酸度对吸附过程影响显著，pH=7时吸附量最大，之后溶液pH值增大，吸附量变化不大。动力学和等温吸附模型研究显示吸附遵循准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。热力学研究结果表明吸附过程为自发进行的吸热反应。 3.表面活性剂改性丝瓜络对1-萘酚吸附行为的研究 采用溴代十六烷基吡啶对丝瓜络表面进行修饰改性，用于对1-萘酚的吸附研究。实验结果显示：吸附过程与溶液酸度、吸附时间、投放量、温度等因素有关。温度越低越有利于吸附。动力学和等温吸附研究结果表明，吸附1-萘酚的过程符合准二级动力学和Freundlich等温吸附模型。热力学结果显示，吸附过程为物理吸附，且不能自发进行。 4.丝瓜络阳离子型吸附剂对2,4-二硝基苯酚吸附性能的研究 本部分内容研究了季胺化改性丝瓜络纤维对2,4-二硝基苯酚的吸附性能，探讨了溶液酸度、吸附剂投放量和吸附时间等因素对吸附过程的影响。动力学研究表明，丝瓜络纤维对2,4-二硝基苯酚的吸附符合准二级动力学模型。热力学研究显示，吸附过程为自发进行的放热过程。改性丝瓜络纤维的动态吸附实验显示，氨水甲醇溶液具有较好的洗脱能力，回收率随着洗脱剂中氨水含量的增加逐渐增大。
【关键词】：丝瓜络 改性 吸附
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O647.3
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-28
• 1.1 研究背景12
• 1.2 表面活性剂12-13
• 1.2.1 表面活性剂的分类12-13
• 1.2.2 阳离子表面活性剂用途及危害13
• 1.3 含酚废水的来源及危害13-14
• 1.4 常用的含酚废水的处理技术14-16
• 1.4.1 物理法14-15
• 1.4.2 化学法15-16
• 1.4.3 生物法16
• 1.5 生物吸附法16-19
• 1.5.1 生物吸附剂的来源16-17
• 1.5.2 农林废弃物吸附剂的研究现状与进展17-19
• 1.6 吸附理论19-20
• 1.6.1 物理吸附19-20
• 1.6.2 化学吸附20
• 1.6.3 离子交换吸附20
• 1.7 吸附模型20-25
• 1.7.1 平衡吸附模型20-22
• 1.7.2 吸附动力学模型22-24
• 1.7.3 吸附过程的 Gibbs 自由能变化、焓变和熵变24-25
• 1.7.4 反应活化能 Ea的计算25
• 1.8 论文选题依据及研究内容25-28
• 1.8.1 选题依据25-26
• 1.8.2 论文研究内容26-28
• 第二章 以丝瓜络为基质生物吸附剂的制备方法及结构表征28-36
• 2.1 实验部分28-30
• 2.1.1 试剂28
• 2.1.2 仪器28-29
• 2.1.3 生物吸附剂的制备29
• 2.1.4 结构的测定29-30
• 2.1.5 实验方法30
• 2.1.6 计算公式30
• 2.2 结果与讨论30-35
• 2.2.1 丝瓜络表面形貌分析30-31
• 2.2.2 丝瓜络红外图谱分析31-34
• 2.2.3 丝瓜络热性能分析34-35
• 2.3 结论35-36
• 第三章 碱处理丝瓜络对溴代十六烷基吡啶吸附行为的研究36-46
• 3.1 实验部分37
• 3.1.1 仪器与试剂37
• 3.1.2 静态吸附实验和测定方法37
• 3.2 结果与讨论37-45
• 3.2.1 吸附剂零电荷点的确定37-38
• 3.2.2 吸附时间的影响38-39
• 3.2.3 溶液 pH 值对吸附的影响39-40
• 3.2.4 溴代十六烷基吡啶初始浓度的影响40-41
• 3.2.5 丝瓜络投放量的影响41
• 3.2.6 吸附动力学模型41-43
• 3.2.7 吸附等温线和热力学参数43-45
• 3.3 结论45-46
• 第四章 表面活性剂改性丝瓜络对 1-萘酚吸附行为的研究46-58
• 4.1 引言46-47
• 4.2 实验部分47
• 4.2.1 仪器和试剂47
• 4.2.2 静态吸附实验47
• 4.3 结果与讨论47-55
• 4.3.1 溶液 pH 的影响47-48
• 4.3.2 吸附剂投放量的影响48-49
• 4.3.3 吸附时间的影响49-50
• 4.3.4 温度对吸附过程的影响50
• 4.3.5 吸附动力学模型50-53
• 4.3.6 吸附等温线53-54
• 4.3.7 吸附过程热力学常数的变化54-55
• 4.3.8 活化能 Ea的计算55
• 4.3.9 解吸实验55
• 4.4 结论55-58
• 第五章 丝瓜络阳离子型吸附剂对 2,4-二硝基苯酚吸附性能的研究58-68
• 5.1 实验部分58-59
• 5.1.1 主要仪器和试剂58
• 5.1.2 吸附实验58-59
• 5.2 结果与讨论59-66
• 5.2.1 酸度的影响59-60
• 5.2.2 吸附剂投放量的影响60
• 5.2.3 吸附时间的影响60-61
• 5.2.4 初始浓度及温度对吸附的影响61-62
• 5.2.5 吸附过程动力学62-64
• 5.2.6 活化能 Ea的计算64
• 5.2.7 热力学参数的计算64
• 5.2.8 动态吸附实验64-66
• 5.3 结论66-68
• 第六章 结论68-70
• 参考文献70-78
• 致谢78-80
• 攻读学位期间的科研成果80-81

【参考文献】

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本文编号：291266