铁铜纳米复合材料对水体中抗生素和染料的吸附研究

发布时间：2023-10-06 16:47

　　近年来,抗生素的滥用和染料废水的排放所带来的污染问题已经严重威胁到人类的生命健康,因此抗生素和染料废水的治理受到人们的高度关注。金属纳米材料具有粒径小、机械强度高、比表面积大、表面能大等特性,将其作为吸附剂用来处理环境污染物是近年来的研究热点。相比于传统的化学和物理制备法,植物绿色合成金属纳米颗粒的方法具有成本低、操作简单、不使用有害物质、反应速度快、无二次污染等优势。本研究以松针提取液制备铁铜纳米复合材料(Fe/CuNCs),对水体中的两种氟喹诺酮类抗生素(诺氟沙星(NOR)和氧氟沙星(OFLX))和一种阴离子染料(酸性铬蓝K(ACBK))进行吸附研究,并分析对三种吸附质的吸附机理。本文通过单因素实验对Fe/CuNCs的制备条件进行优化,最优制备条件为:松针提取液(固液比)为140 g/L,松针提取液用量为150 m L,金属混合盐溶液浓度为0.085 mmol/L(20 m L),反应时间5 h。采用SEM、EDS、TEM、XPS、FTIR、BET、p HPZC等分析技术对Fe/CuNCs进行表征,结果表明Fe/CuNCs呈球形,表面含有羟基和羧基等活性基团,比表面积为27.8 m...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 抗生素的污染现状
        1.1.1 抗生素的来源和迁移
        1.1.2 水环境中的抗生素
        1.1.3 抗生素的危害
    1.2 染料废水的污染现状
        1.2.1 染料废水的来源及分类
        1.2.2 染料废水的危害
    1.3 废水处理的研究现状
        1.3.1 废水处理的主要方法
        1.3.2 吸附法在废水处理中的应用
    1.4 植物绿色合成金属纳米材料的研究进展
        1.4.1 植物绿色合成金属纳米材料
        1.4.2 植物绿色合成金属纳米材料的机理探究
        1.4.3 植物绿色合成金属纳米材料在废水处理中的应用
    1.5 吸附模型
    1.6 误差分析
    1.7 本研究的意义和内容
        1.7.1 研究意义
        1.7.2 研究内容
2 实验内容和研究方法
    2.1 实验材料、试剂及仪器
    2.2 实验内容和方法
        2.2.1 Fe/CuNCs的制备
        2.2.2 Fe/CuNCs的表征分析
        2.2.3 Fe/CuNCs吸附实验设计
    2.3 小结
3 铁铜纳米复合材料(Fe/CuNCs)的制备和表征
    3.1 Fe/CuNCs制备条件的优化
        3.1.1 松针叶用量对Fe/CuNCs吸附性能的影响
        3.1.2 松针提取液浓度对Fe/CuNCs吸附性能的影响
        3.1.3 金属混合盐溶液浓度对Fe/CuNCs吸附性能的影响
        3.1.4 Fe/CuNCs的最优制备条件
    3.2 Fe/CuNCs的表征结果分析
        3.2.1 SEM/ EDS/ TEM结果分析
        3.2.2 XPS结果分析
        3.2.3 FT-IR结果分析
        3.2.4 BET结果分析
        3.2.5 pHPZC分析
    3.3 小结
4 铁铜纳米复合材料(Fe/CuNCs)对水体中诺氟沙星(NOR)和氧氟沙星(OFLX)的吸附研究
    4.1 Fe/CuNCs对 NOR和 OFLX的静态吸附实验
        4.1.1 吸附时间对Fe/CuNCs吸附NOR和 OFLX的影响
        4.1.2 溶液pH值对Fe/CuNCs吸附NOR和 OFLX的影响
        4.1.3 吸附剂用量对Fe/CuNCs吸附NOR和 OFLX的影响
        4.1.4 离子强度对Fe/CuNCs吸附NOR和 OFLX的影响
        4.1.5 初始浓度和吸附时间对Fe/CuNCs吸附NOR和 OFLX的影响
        4.1.6 平衡浓度和温度对Fe/CuNCs吸附NOR和 OFLX的影响
    4.2 Fe/CuNCs对 NOR和 OFLX的吸附动力学研究
    4.3 Fe/CuNCs对 NOR和 OFLX的吸附热力学研究
        4.3.1 等温线模型拟合分析
        4.3.2 热力学参数的计算
    4.4 Fe/CuNCs对 NOR和 OFLX的吸附机理分析
    4.5 Fe/CuNCs吸附性能的稳定性研究
    4.6 小结
5 铁铜纳米复合材料(Fe/CuNCs)对水体中酸性铬蓝K(ACBK)的吸附研究
    5.1 Fe/CuNCs对 ACBK的静态吸附实验
        5.1.1 吸附时间对Fe/CuNCs吸附ACBK的影响
        5.1.2 溶液pH值对Fe/CuNCs吸附ACBK的影响
        5.1.3 吸附剂用量对Fe/CuNCs吸附ACBK的影响
        5.1.4 离子强度对Fe/CuNCs吸附ACBK的影响
        5.1.5 初始浓度和吸附时间对Fe/CuNCs吸附ACBK的影响
        5.1.6 平衡浓度和温度对Fe/CuNCs吸附ACBK的影响
    5.2 Fe/CuNCs对 ACBK的吸附动力学研究
    5.3 Fe/CuNCs对 ACBK的吸附热力学研究
        5.3.1 等温线模型拟合分析
        5.3.2 热力学参数的计算
    5.4 Fe/CuNCs对 ACBK的吸附机理分析
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简历及在校期间发表的学术论文研究成果
致谢



本文编号：3852081