氢氧化镁及其复合材料吸附去除水中的络合态Cr（Ⅲ）的研究

发布时间：2021-01-08 09:12

　　近年来,重金属污染频繁发生严重的影响了生态环境和人们的身体健康,因此处理水中重金属的污染一直是我们国家面临的一个重大难题。重金属（Cr（Ⅲ））作为其中的一种重要的潜在污染物,主要来自于制革过程中的主鞣和复鞣阶段,并且由于在制革生产过程中存在了大量的具有良好配位能力的有机、无机配体,能与Cr（Ⅲ）形成稳定的配合物,导致处理Cr（Ⅲ）的难度加大,因此去除水中络合态Cr（Ⅲ）问题成为我们研究的重点。纳米氢氧化镁作为一种环境友好型材料,具有大的比表面积,较高的活性和萃取能力,它已被证明具有很好的从废水中去除重金属的能力,并且在中和酸性废水的同时吸附水中的重金属。但是纳米氢氧化镁去除络合态Cr（Ⅲ）的研究甚少,本论文以实验室合成纳米氢氧化镁、磁性复合材料氢氧化镁（Fe304@Mg（OH）2）和多相磁性复合材料（Fe304@C@Mg（OH）2）三种材料作为吸附剂在碱性条件下吸附水中的完全络合的（Cr（Ⅲ）-EDTA）,通过吸附动力学研究了吸附速率的快慢,并且探究了不同初始浓度、pH、共存阳离子强度对吸附效果的影响,对吸附完的材料进行了脱附回收再利用实验。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、X-射线衍... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 重金属的性质及其污染
    1.2 含铬废水的特征及危害
    1.3 处理重金属Cr（Ⅲ）的研究进展
        1.3.1 化学还原沉淀法
        1.3.2 离子交换法
        1.3.3 膜分离法
        1.3.4 电化学法
        1.3.5 生物法
        1.3.6 吸附法
    1.4 氢氧化镁及其复合材料的合成和应用
        1.4.1 氢氧化镁的合成和应用
        1.4.2 氢氧化镁复合材料的合成和应用
    1.5 选题目的、研究内容以及选题创新性
        1.5.1 选题目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 创新点
        1.5.4 技术路线图
2 实验部分
    2.1 材料表征方法
        2.1.1 红外光谱分析（FTIR）
        2.1.2 热重分析（TGA）
        2.1.3 X-射线衍射表征（XRD）
        2.1.4 比表面积和孔径分布（BET）
        2.1.5 X-射线光电子能谱（XPS）
        2.1.6 扫描电子显电镜（SEM）
    2.2 Cr（Ⅲ）离子的测定方法
3 固相研磨法合成纳米氢氧化镁吸附水中络合态Cr（Ⅲ）-EDTA的研究
    3.1 前言
    3.2 实验试剂与仪器
    3.3 纳米氢氧化镁的合成与表征
        3.3.1 纳米氢氧化镁的合成
        3.3.2 纳米氢氧化镁的表征方法
    3.4 纳米氢氧化镁吸附Cr（Ⅲ）-EDTA的试验方法
        3.4.1 Cr（Ⅲ）-EDTA的配制
        3.4.2 投加量对吸附的影响
        3.4.3 不同的初始浓度对吸附的影响
        3.4.4 接触时间对吸附的影响
        3.4.5 共存阳离子对吸附的影响
        3.4.6 脱附再生实验
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 纳米氢氧化镁的表征分析
        3.5.2 投加量对吸附效果的影响
        3.5.3 不同初始浓度对吸附效果的影响
        3.5.4 接触时间对吸附效果的影响
        3.5.5 共存阳离子对吸附效果的影响
        3.5.6 脱附再生效果
        3.5.7 XPS分析
    3.6 本章小结
3O₄@Mg（OH）₂吸附水中络合态Cr（Ⅲ）-EDTA的研究">4 磁性Fe₃O₄@Mg（OH）₂吸附水中络合态Cr（Ⅲ）-EDTA的研究
    4.1 前言
    4.2 实验材料和仪器
3O₄@Mg（OH）₂的合成与表征">    4.3 磁性Fe₃O₄@Mg（OH）₂的合成与表征
        4.3.1 材料的合成
        4.3.2 材料的表征
3O₄@Mg（OH）₂吸附水中Cr（Ⅲ）-EDTA的实验方法">    4.4 磁性Fe₃O₄@Mg（OH）₂吸附水中Cr（Ⅲ）-EDTA的实验方法
        4.4.1 不同初始浓度对吸附的影响
        4.4.2 接触时间对吸附的影响
        4.4.3 共存阳离子对吸附的影响
        4.4.4 pH对吸附的影响
        4.4.5 脱附再生效果
    4.5 实验结果与分析
3O₄@Mg（OH）₂的表征分析">        4.5.1 Fe₃O₄@Mg（OH）₂的表征分析
        4.5.2 不同初始浓度对吸附效果的影响
        4.5.3 接触时间对吸附效果的影响
        4.5.4 pH的影响
        4.5.5 共存阳离子对吸附效果的影响
        4.5.6 吸附机理的探究
        4.5.7 脱附再生效果
    4.6 本章小结
3O₄@C@Mg（OH）₂吸附水中络合态Cr（Ⅲ）-EDTA的研究">5 多相磁性复合材料Fe₃O₄@C@Mg（OH）₂吸附水中络合态Cr（Ⅲ）-EDTA的研究
    5.1 前言
    5.2 实验材料与仪器
3O₄@C@Mg（OH）₂的合成和表征结果">    5.3 Fe₃O₄@C@Mg（OH）₂的合成和表征结果
3O₄@C@Mg（OH）₂的合成">        5.3.1 多相磁性复合材料Fe₃O₄@C@Mg（OH）₂的合成
3O₄@C@Mg（OH）₂的表征">        5.3.2 Fe₃O₄@C@Mg（OH）₂的表征
3O₄@C@Mg（OH）₂吸附水中络合态Cr（Ⅲ）-EDTA的实验方法">    5.4 Fe₃O₄@C@Mg（OH）₂吸附水中络合态Cr（Ⅲ）-EDTA的实验方法
        5.4.1 不同初始浓度对吸附的影响
        5.4.2 接触时间对吸附的影响
        5.4.3 pH对吸附的影响
        5.4.4 共存阳离子对吸附的影响
    5.5 实验结果与分析
3O₄@C@Mg（OH）₂的表征分析">        5.5.1 Fe₃O₄@C@Mg（OH）₂的表征分析
        5.5.2 不同初始浓度对吸附效果的影响
        5.5.3 接触时间对吸附效果的影响
        5.5.4 pH对吸附效果的影响
        5.5.5 共存阳离子对吸附效果的影响
        5.5.6 吸附机理的分析
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]阳离子交换树脂负载纳米零价铜去除水中Cr（Ⅵ）影响因素研究[J]. 刘秀峰,叶少佐.  中国资源综合利用. 2017(12)
[2]Fe3O4磁性纳米复合材料的制备及载药性能[J]. 常娟娟,李波,刘文,王浩江,郭睿,董川,乔洁.  化工进展. 2016(S1)
[3]Fe3O4磁性纳米粒子的制备及其表面修饰[J]. 朱广谦,何青科,刘长庚,肖尚马,曾盈.  湖南师范大学自然科学学报. 2016(03)
[4]水热法制备氧化镁/石墨烯复合材料的研究[J]. 瞿波,谢敏杰,尹国光.  新乡学院学报. 2014(08)
[5]聚苯乙烯/氢氧化镁复合材料的制备[J]. 郭效军,梁小虎.  石油化工应用. 2014(05)
[6]氢氧化镁对水中As（Ⅲ）的吸附作用[J]. 陈思光,王劲松,杨金辉,包正垒,彭瑞婷,周志武.  环境工程学报. 2011(10)
[7]以聚乙二醇6000为分散剂用直接沉淀法制备纳米氢氧化镁[J]. 苗郁,陈改荣,王辉,郭晓伟.  河南师范大学学报(自然科学版). 2011(05)
[8]花瓣状纳米氢氧化镁及氧化镁的微波辅助合成[J]. 柴多里,张柠,杨保俊.  无机盐工业. 2011(05)
[9]电气石/H2O2体系对Cu（Ⅱ）–乙二胺四乙酸废水的降解及反应机理[J]. 姚志通,陆甜,李海晏,夏枚生,张路,叶瑛,张维睿.  硅酸盐学报. 2009(04)
[10]氢氧化镁对Cr（Ⅲ）吸附特性研究[J]. 冯雪冬,马艳飞.  中国矿业. 2009(02)

硕士论文
[1]羧基化磁性复合吸附剂的合成及去除废水中Cr（Ⅲ）的研究[D]. 张丹.陕西科技大学 2018
[2]聚羧酸改性磁性吸附剂的制备及其对水中Cr（Ⅲ）的吸附研究[D]. 毛敏.陕西科技大学 2017
[3]虾壳和松树皮吸附去除水中三价铬的研究[D]. 李晓军.北京化工大学 2016
[4]磁性碳材料的制备、改性及其吸附抗生素的特性[D]. 毛海欣.太原理工大学 2016
[5]磁性氧化镁复合物的制备及吸附性能[D]. 韩秀颖.大连理工大学 2014
[6]纳米氢氧化镁的制备及其性能研究[D]. 谷静维.郑州大学 2014
[7]制革鞣制及鞣后段化学品对铬沉淀行为的影响研究[D]. 胡利珍.陕西科技大学 2014
[8]重金属铬对小球藻和发光细菌的联合毒性效应研究[D]. 田慧捷.大连海事大学 2011
[9]化学沉淀法处理电镀废水的实验研究[D]. 李姣.湖南大学 2011



本文编号：2964327