纤维素基膜吸附/脱附Pb 2+ 性能的研究
发布时间：2021-09-30 14:57
纤维素来源广泛,绿色环保、可降解,并且具有一定吸附能力,在碱复合溶液体系中以纤维素为原料制备纤维素基膜用于重金属Pb2+的处理,具有吸附效率高、试剂环保、操作简单和易回收等优点。本文以纤维素为原料,采用相转化法制备纤维素膜（CM）、KMnO4预处理纤维素膜（PPCM）和海藻酸钠纤维素膜（SACM）,研究制备条件和吸附条件对三种纤维素膜吸附Pb2+吸附量的影响,分析吸附动力学模型及吸附等温线模型;采用XRD和TG对三种膜进行表征测试,并将吸附Pb2+前后的三种膜进行SEM、FTIR和EDS测试分析,探讨吸附机理;考察脱附条件对三种膜的影响,确定最佳脱附量。论文的主要研究结果如下:（1）CM吸附/脱附Pb2+性能的研究CM对Pb2+的最大吸附量为343.00 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温线模型;吸附Pb2+后,CM的孔洞被填充饱和,变得致密粗糙,膜上的C=O和N-H基团与Pb2+产生螯合作用,提高吸附量;部分纤维素结晶型由Ⅰ型转变为Ⅱ型,CM的热稳定性低于纤维素;CM对Pb2+的最佳脱附量为90.12 mg/g。（2）PPCM吸附/脱附Pb2+性能的研究...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图４凝固浴时间对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ?ｂａｔｈ?ｔｉｍｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?Ｐｂ２＋??
以吸附量较低，随着浓度??增大，吸附位点有较多Ｐｂ２＋与其作用，因此ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量逐渐增大，当吸附位??点被占据饱和时，ＣＭ的吸附趋于平衡［６３］，故而选取１２００ｍｇ／Ｌ的Ｐｂ２＋溶液作为初始??浓度。??３５０?－?論?觀??３２５?－??３００?－??Ｖ７５?？?？??净?２５０?－??■??２２５?？??鼸??２００?－??１７５?－??７００?８００?９００?１０００?１１００?１２００?１３００??沾液初始；衣以／（１吨丄、??图５?Ｐｂ２＋溶液初始浓度对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．５?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?Ｐｂ２＋?ｉｎｉｔｉａｌ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??２３．２．２溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??３４３?－?■??３３６?－?■??■??３２９?－??｜?３２２?＊?＊??Ｓ?３１５?－??＾?３０８?－??■??３０１?－??２９４?－??３．０?３．５?４．０?４．５?５．０??溶液ｐＨ值??图６溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．６?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｐＨ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??由图６可知，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量随溶液ｐＨ值的增大而呈现先增大后减小的趋??势，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量在溶液ｐＨ值为４．５时达到最大，为３４２．９０?ｍｇ／ｇ。这是因为??当溶液ｐＨ值较小时，带正电荷的氢离子会抑制ＣＭ的００、Ｎ
??Ｆｉｇ．５?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?Ｐｂ２＋?ｉｎｉｔｉａｌ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??２３．２．２溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??３４３?－?■??３３６?－?■??■??３２９?－??｜?３２２?＊?＊??Ｓ?３１５?－??＾?３０８?－??■??３０１?－??２９４?－??３．０?３．５?４．０?４．５?５．０??溶液ｐＨ值??图６溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．６?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｐＨ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??由图６可知，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量随溶液ｐＨ值的增大而呈现先增大后减小的趋??势，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量在溶液ｐＨ值为４．５时达到最大，为３４２．９０?ｍｇ／ｇ。这是因为??当溶液ｐＨ值较小时，带正电荷的氢离子会抑制ＣＭ的００、Ｎ—Ｈ基团与Ｐｂ２＋的螯??合作用Ｍ，随着ｐＨ值升高，氢离子减少，Ｐｂ２＋与ＣＭ之间的螯合作用增强，吸附量??上升，但继续增大ｐＨ值，则溶液中ＯＨ？增多，ＯＨ？与Ｐｂ２＋之间的作用增强，从而使??
【参考文献】：
期刊论文
[1]交联化海藻酸钠-羟乙基纤维素复合膜吸附水中Cu（Ⅱ）的性能研究[J]. 蒋海燕,段毅,汪爱河. 湖南城市学院学报(自然科学版). 2020(01)
[2]辛烯基琥珀酸淀粉酯/海藻酸钠复合薄膜的结构性质分析[J]. 李晓玺,陆萍,钟怡平,陈玲,梁毅. 现代食品科技. 2020(03)
[3]纳米结晶纤维素表面修饰聚酰亚胺纤维及其润湿功能性[J]. 党洪洋,张国亮,龙柱,王士华,李志强,胡爱林,郭帅,吕文志. 化工进展. 2020(01)
[4]KMnO4改性活性炭对臭气中甲硫醇的吸附特性[J]. 徐金宝,董文艺,王宏杰,黄潇. 环境工程学报. 2020(06)
[5]改性生物质炭对重金属Cd的吸附作用研究进展[J]. 邹小玲,余江涛. 应用化工. 2019(10)
[6]海藻酸钠基吸附材料对铁离子的吸附动力学研究[J]. 李琰君,吴尧伟,杨阿三,贾继宁,屠美玲,张建庭. 化学工程. 2019(07)
[7]海藻酸钠-纳米纤维素共混膜的制备及性能[J]. 董峰,黄帅超,魏占锋,朱可欣. 材料科学与工程学报. 2019(03)
[8]海藻酸钠负载HFO凝胶球吸附Cu（Ⅱ）的研究[J]. 刘珊,刘丹荣,孙朝辉,张悦,赵春朋,魏莉. 功能材料. 2019(05)
[9]纤维素纳米纤维水凝胶的构筑与吸附性能研究[J]. 张碟,蔡杰,徐威,董琦,李娅雯,刘刚,王忠稳. 林业工程学报. 2019(02)
[10]海藻酸钠凝胶球处理有机废水的研究进展[J]. 王爽,许国根,贾瑛,王坤. 应用化工. 2018(12)
博士论文
[1]壳聚糖改性材料制备及其对水溶液中重金属离子的吸附性能及机理研究[D]. 彭庆庆.湖南大学 2017
[2]纤维素在碱/尿素体系中溶解机理的核磁共振研究[D]. 熊碧.武汉大学 2014
[3]NMMO法纤维素膜及其成形机理的研究[D]. 张耀鹏.东华大学 2002
[4]α—纤维素膜的制备、性能及应用研究[D]. 吴江.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2002
硕士论文
[1]不同结晶度纤维素的燃烧热解特性研究[D]. 杨莫愁.中国科学技术大学 2019
[2]纤维素/碱尿素水溶液的制备与再生及其流动行为特征研究[D]. 马红燕.华南理工大学 2018
[3]羧甲基化沙柳木粉负载纳米零价铁对Pb2+吸附/脱附性能的研究[D]. 扈佳琪.内蒙古农业大学 2018
[4]基于氢氧化钠/尿素/硫脲体系纳米纤维素的制备及研究[D]. 张菲然.内蒙古农业大学 2018
[5]吸附重金属膜材料的制备及性能研究[D]. 王旭莹.大连海洋大学 2017
[6]具有金属离子吸附功能的纳米纤维素微滤膜的制备[D]. 张洪锋.华南理工大学 2016
[7]改性纤维素的制备及其复合聚羧酸减水剂的研究[D]. 赵文龙.哈尔滨理工大学 2015
[8]纳滤/反渗透膜技术处理高盐废水及高浓度重金属废水的研究[D]. 田晓媛.湘潭大学 2014
[9]加拿大一枝黄花纤维素膜的制备及其应用[D]. 徐莲莲.东华大学 2014
[10]马来酸酐改性纤维素衍生物的合成及性能探究[D]. 苏辉辉.北京林业大学 2012
本文编号：3416100
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图４凝固浴时间对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ?ｂａｔｈ?ｔｉｍｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?Ｐｂ２＋??
以吸附量较低，随着浓度??增大，吸附位点有较多Ｐｂ２＋与其作用，因此ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量逐渐增大，当吸附位??点被占据饱和时，ＣＭ的吸附趋于平衡［６３］，故而选取１２００ｍｇ／Ｌ的Ｐｂ２＋溶液作为初始??浓度。??３５０?－?論?觀??３２５?－??３００?－??Ｖ７５?？?？??净?２５０?－??■??２２５?？??鼸??２００?－??１７５?－??７００?８００?９００?１０００?１１００?１２００?１３００??沾液初始；衣以／（１吨丄、??图５?Ｐｂ２＋溶液初始浓度对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．５?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?Ｐｂ２＋?ｉｎｉｔｉａｌ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??２３．２．２溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??３４３?－?■??３３６?－?■??■??３２９?－??｜?３２２?＊?＊??Ｓ?３１５?－??＾?３０８?－??■??３０１?－??２９４?－??３．０?３．５?４．０?４．５?５．０??溶液ｐＨ值??图６溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．６?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｐＨ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??由图６可知，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量随溶液ｐＨ值的增大而呈现先增大后减小的趋??势，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量在溶液ｐＨ值为４．５时达到最大，为３４２．９０?ｍｇ／ｇ。这是因为??当溶液ｐＨ值较小时，带正电荷的氢离子会抑制ＣＭ的００、Ｎ
??Ｆｉｇ．５?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?Ｐｂ２＋?ｉｎｉｔｉａｌ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??２３．２．２溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??３４３?－?■??３３６?－?■??■??３２９?－??｜?３２２?＊?＊??Ｓ?３１５?－??＾?３０８?－??■??３０１?－??２９４?－??３．０?３．５?４．０?４．５?５．０??溶液ｐＨ值??图６溶液ｐＨ值对ＣＭ吸附Ｐｂ２＋吸附量的影响??Ｆｉｇ．６?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｐＨ?ｏｎ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ?ｏｆ?ＣＭ?ｆｏｒ?Ｐｂ２＋??由图６可知，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量随溶液ｐＨ值的增大而呈现先增大后减小的趋??势，ＣＭ对Ｐｂ２＋的吸附量在溶液ｐＨ值为４．５时达到最大，为３４２．９０?ｍｇ／ｇ。这是因为??当溶液ｐＨ值较小时，带正电荷的氢离子会抑制ＣＭ的００、Ｎ—Ｈ基团与Ｐｂ２＋的螯??合作用Ｍ，随着ｐＨ值升高，氢离子减少，Ｐｂ２＋与ＣＭ之间的螯合作用增强，吸附量??上升，但继续增大ｐＨ值，则溶液中ＯＨ？增多，ＯＨ？与Ｐｂ２＋之间的作用增强，从而使??
【参考文献】：
期刊论文
[1]交联化海藻酸钠-羟乙基纤维素复合膜吸附水中Cu（Ⅱ）的性能研究[J]. 蒋海燕,段毅,汪爱河. 湖南城市学院学报(自然科学版). 2020(01)
[2]辛烯基琥珀酸淀粉酯/海藻酸钠复合薄膜的结构性质分析[J]. 李晓玺,陆萍,钟怡平,陈玲,梁毅. 现代食品科技. 2020(03)
[3]纳米结晶纤维素表面修饰聚酰亚胺纤维及其润湿功能性[J]. 党洪洋,张国亮,龙柱,王士华,李志强,胡爱林,郭帅,吕文志. 化工进展. 2020(01)
[4]KMnO4改性活性炭对臭气中甲硫醇的吸附特性[J]. 徐金宝,董文艺,王宏杰,黄潇. 环境工程学报. 2020(06)
[5]改性生物质炭对重金属Cd的吸附作用研究进展[J]. 邹小玲,余江涛. 应用化工. 2019(10)
[6]海藻酸钠基吸附材料对铁离子的吸附动力学研究[J]. 李琰君,吴尧伟,杨阿三,贾继宁,屠美玲,张建庭. 化学工程. 2019(07)
[7]海藻酸钠-纳米纤维素共混膜的制备及性能[J]. 董峰,黄帅超,魏占锋,朱可欣. 材料科学与工程学报. 2019(03)
[8]海藻酸钠负载HFO凝胶球吸附Cu（Ⅱ）的研究[J]. 刘珊,刘丹荣,孙朝辉,张悦,赵春朋,魏莉. 功能材料. 2019(05)
[9]纤维素纳米纤维水凝胶的构筑与吸附性能研究[J]. 张碟,蔡杰,徐威,董琦,李娅雯,刘刚,王忠稳. 林业工程学报. 2019(02)
[10]海藻酸钠凝胶球处理有机废水的研究进展[J]. 王爽,许国根,贾瑛,王坤. 应用化工. 2018(12)
博士论文
[1]壳聚糖改性材料制备及其对水溶液中重金属离子的吸附性能及机理研究[D]. 彭庆庆.湖南大学 2017
[2]纤维素在碱/尿素体系中溶解机理的核磁共振研究[D]. 熊碧.武汉大学 2014
[3]NMMO法纤维素膜及其成形机理的研究[D]. 张耀鹏.东华大学 2002
[4]α—纤维素膜的制备、性能及应用研究[D]. 吴江.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2002
硕士论文
[1]不同结晶度纤维素的燃烧热解特性研究[D]. 杨莫愁.中国科学技术大学 2019
[2]纤维素/碱尿素水溶液的制备与再生及其流动行为特征研究[D]. 马红燕.华南理工大学 2018
[3]羧甲基化沙柳木粉负载纳米零价铁对Pb2+吸附/脱附性能的研究[D]. 扈佳琪.内蒙古农业大学 2018
[4]基于氢氧化钠/尿素/硫脲体系纳米纤维素的制备及研究[D]. 张菲然.内蒙古农业大学 2018
[5]吸附重金属膜材料的制备及性能研究[D]. 王旭莹.大连海洋大学 2017
[6]具有金属离子吸附功能的纳米纤维素微滤膜的制备[D]. 张洪锋.华南理工大学 2016
[7]改性纤维素的制备及其复合聚羧酸减水剂的研究[D]. 赵文龙.哈尔滨理工大学 2015
[8]纳滤/反渗透膜技术处理高盐废水及高浓度重金属废水的研究[D]. 田晓媛.湘潭大学 2014
[9]加拿大一枝黄花纤维素膜的制备及其应用[D]. 徐莲莲.东华大学 2014
[10]马来酸酐改性纤维素衍生物的合成及性能探究[D]. 苏辉辉.北京林业大学 2012
本文编号：3416100
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3416100.html
教材专著
