纤维素微晶-NSO纳米复合物的制备及其去除Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的应用研究
发布时间：2021-04-20 18:31
近年来,国内关于重金属的污染事件频发,日益严重的地表水重金属污染对生产生活造成严重影响,引起了学术界和社会各界的广泛关注。由于重金属具有极端毒性和不可生物降解的特性,会对生态系统造成长期且巨大的危害。因此开发更加高效、廉价并可大规模工业应用的净水材料和相关技术是解决当前重金属污染问题的关键。本文基于纤维素微晶（CMC）,利用NKO与乙醇之间的氧化还原反应合成一种新型的纤维素微晶-NSO纳米复合物（CMC-NSO）,并通过红外光谱（FI-TR）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、热重（TGA）、比表面积（BET）和X射线光电子能谱（XPS）等技术手段对其进行表征分析。探究影响CMC-NSO对水中Pb（II）和Cd（II）去除效果的因素,和CMC-NSO的循环再生方法及其对自然废水中Pb（II）和Cd（II）的深度去除效果,最后对CMC-NSO去除Pb（II）和Cd（II）的机理进行了相关探究。通过上述探究分析,得出以下主要研究结论:（1）利用NKO与乙醇原位合成了一种新型的纤维素微晶-NSO纳米复合材料（CMC-NSO）。表征结果显示尺寸为纳米长度...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 重金属铅、镉的来源与危害
1.2.1 重金属铅、镉的来源
1.2.2 重金属铅、镉的理化性质及环境分布
1.2.3 重金属铅、镉的危害与污染现状
1.3 铅、镉废水的处理方法
1.3.1 化学处理法
1.3.2 生物处理法
1.3.3 物理处理法
1.5 课题的研究目的和意义
1.6 研究内容
第二章 试剂仪器与表征测试方法
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验材料的表征方法
2.3.1 红外光谱分析（FT-IR）
2.3.2 扫描电镜分析（SEM）
2.3.3 透射电子显微镜分析（TEM）
2.3.4 粉末X射线衍射分析（XRD）
2.3.5 热重分析（TGA）
2.3.6 表面积和孔径分析（BET）
2.3.7 X射线光电子能谱分析（XPS）
2.4 溶液的配制
2.5 金属离子浓度测定方法
2.6 CMC-NSO中锰含量的测定
第三章 纤维素微晶-NSO纳米复合物的制备和表征
3.1 纤维素微晶-NSO纳米复合物的制备
3.2 纤维素微晶-NSO纳米复合物的表征
3.3 表征结果与讨论
3.3.1 不同CMC-NSO的扫描电镜分析（SEM）
3.3.2 不同CMC-NSO的 X射线粉末衍射分析（XRD）
3.3.3 CMC和 CMC-NSO的扫描电镜分析（SEM）
3.3.4 CMC-NSO的透射电镜分析（TEM）
3.3.5 CMC和 CMC-NSO的红外光谱分析（FT-IR）
3.3.6 CMC-NSO的 X射线粉末衍射对比分析（XRD）
3.3.7 NSO和 CMC-NSO的热重分析（TGA）
3.3.8 CMC-NSO的比表面积和孔径分析（BET）
3.4 本章小结
第四章 纤维素微晶-NSO纳米复合物对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附效能研究
4.1 等温吸附模型和吸附动力学模型
4.1.1 等温吸附模型
4.1.2 吸附动力学模型
4.2 CMC-NSO去除水中Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的实验
4.2.1 p H影响Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）去除的实验
4.2.2 吸附剂加入量影响Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）去除的实验
4.2.3 竞争离子浓度影响Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）去除的实验
4.2.4 等温吸附实验
4.2.5 吸附动力学实验
4.2.6 吸附剂的再生与循环吸附实验
4.2.7 模拟自然废水中重金属的深度去除实验
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 p H值对去除Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的影响
4.3.2 CMC-NSO加入量对去除Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的影响
4.3.3 竞争离子浓度对去除Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的影响
4.3.4 等温吸附研究
4.3.5 吸附动力学研究
4.3.6 再生与循环吸附研究
4.3.7 模拟自然废水中的深度去除研究
4.4 本章小结
第五章 纤维素微晶-NSO纳米复合物吸附Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的机理研究
5.1 EDS mapping分析
5.2 FT-IR分析
5.3 XRD分析
5.4 XPS分析
5.5 反应机理探索
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年《中国生态环境状况公报》（摘录二）[J]. 环境保护. 2019(12)
[2]化学沉淀法处理含重金属废水的研究进展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰华,谢洪珍,李黎婷,叶志勇. 工业水处理. 2011(12)
[3]高分子重金属絮凝剂MAPEI处理含镉废水的研究[J]. 王爽,葛建团,常青,徐敏. 环境科学与管理. 2011(06)
[4]环保部发布《第一次全国污染源普查公报》[J]. 电力勘测设计. 2010(01)
[5]重金属污染现状分析及其对策研究[J]. 曹斌,何松洁,夏建新. 中央民族大学学报(自然科学版). 2009(01)
[6]乙酸-铁氧体共沉法处理城市污泥中的重金属[J]. 曾祥峰,王祖伟. 环境科学与技术. 2009(01)
[7]镉对人体健康的危害效应及其机理研究进展[J]. 黄秋婵,韦友欢,黎晓峰. 安徽农业科学. 2007(09)
[8]镉污染及其防治[J]. 吕新元,梁统玲. 上海环境科学. 1997(07)
博士论文
[1]抗重金属微生物的筛选及其抗镉机理和镉吸附特性研究[D]. 曾晓希.中南大学 2010
硕士论文
[1]含砷硫酸生产废水的治理研究[D]. 彭云辉.武汉科技大学 2002
本文编号：3150187
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 重金属铅、镉的来源与危害
1.2.1 重金属铅、镉的来源
1.2.2 重金属铅、镉的理化性质及环境分布
1.2.3 重金属铅、镉的危害与污染现状
1.3 铅、镉废水的处理方法
1.3.1 化学处理法
1.3.2 生物处理法
1.3.3 物理处理法
1.5 课题的研究目的和意义
1.6 研究内容
第二章 试剂仪器与表征测试方法
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 实验材料的表征方法
2.3.1 红外光谱分析（FT-IR）
2.3.2 扫描电镜分析（SEM）
2.3.3 透射电子显微镜分析（TEM）
2.3.4 粉末X射线衍射分析（XRD）
2.3.5 热重分析（TGA）
2.3.6 表面积和孔径分析（BET）
2.3.7 X射线光电子能谱分析（XPS）
2.4 溶液的配制
2.5 金属离子浓度测定方法
2.6 CMC-NSO中锰含量的测定
第三章 纤维素微晶-NSO纳米复合物的制备和表征
3.1 纤维素微晶-NSO纳米复合物的制备
3.2 纤维素微晶-NSO纳米复合物的表征
3.3 表征结果与讨论
3.3.1 不同CMC-NSO的扫描电镜分析（SEM）
3.3.2 不同CMC-NSO的 X射线粉末衍射分析（XRD）
3.3.3 CMC和 CMC-NSO的扫描电镜分析（SEM）
3.3.4 CMC-NSO的透射电镜分析（TEM）
3.3.5 CMC和 CMC-NSO的红外光谱分析（FT-IR）
3.3.6 CMC-NSO的 X射线粉末衍射对比分析（XRD）
3.3.7 NSO和 CMC-NSO的热重分析（TGA）
3.3.8 CMC-NSO的比表面积和孔径分析（BET）
3.4 本章小结
第四章 纤维素微晶-NSO纳米复合物对Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的吸附效能研究
4.1 等温吸附模型和吸附动力学模型
4.1.1 等温吸附模型
4.1.2 吸附动力学模型
4.2 CMC-NSO去除水中Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的实验
4.2.1 p H影响Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）去除的实验
4.2.2 吸附剂加入量影响Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）去除的实验
4.2.3 竞争离子浓度影响Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）去除的实验
4.2.4 等温吸附实验
4.2.5 吸附动力学实验
4.2.6 吸附剂的再生与循环吸附实验
4.2.7 模拟自然废水中重金属的深度去除实验
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 p H值对去除Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的影响
4.3.2 CMC-NSO加入量对去除Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的影响
4.3.3 竞争离子浓度对去除Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的影响
4.3.4 等温吸附研究
4.3.5 吸附动力学研究
4.3.6 再生与循环吸附研究
4.3.7 模拟自然废水中的深度去除研究
4.4 本章小结
第五章 纤维素微晶-NSO纳米复合物吸附Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的机理研究
5.1 EDS mapping分析
5.2 FT-IR分析
5.3 XRD分析
5.4 XPS分析
5.5 反应机理探索
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年《中国生态环境状况公报》（摘录二）[J]. 环境保护. 2019(12)
[2]化学沉淀法处理含重金属废水的研究进展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰华,谢洪珍,李黎婷,叶志勇. 工业水处理. 2011(12)
[3]高分子重金属絮凝剂MAPEI处理含镉废水的研究[J]. 王爽,葛建团,常青,徐敏. 环境科学与管理. 2011(06)
[4]环保部发布《第一次全国污染源普查公报》[J]. 电力勘测设计. 2010(01)
[5]重金属污染现状分析及其对策研究[J]. 曹斌,何松洁,夏建新. 中央民族大学学报(自然科学版). 2009(01)
[6]乙酸-铁氧体共沉法处理城市污泥中的重金属[J]. 曾祥峰,王祖伟. 环境科学与技术. 2009(01)
[7]镉对人体健康的危害效应及其机理研究进展[J]. 黄秋婵,韦友欢,黎晓峰. 安徽农业科学. 2007(09)
[8]镉污染及其防治[J]. 吕新元,梁统玲. 上海环境科学. 1997(07)
博士论文
[1]抗重金属微生物的筛选及其抗镉机理和镉吸附特性研究[D]. 曾晓希.中南大学 2010
硕士论文
[1]含砷硫酸生产废水的治理研究[D]. 彭云辉.武汉科技大学 2002
本文编号：3150187
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3150187.html
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