稀土掺杂磁性生物高分子复合吸附剂的制备及其对直接染料的吸附性能研究
发布时间：2021-07-12 14:50
随着现代工业的快速发展,尤其是染料生产行业和印染工业的高速发展,染料废水的排放量日益增多,对其不处理或处理不到位,不仅对环境造成危害,也给人类的生命安全带来威胁。如何有效处理染料废水已成为当今水环境治理工作者的研究重点。高分子有机化合物海藻酸钠（Sodium Alginate,SA）作为一种丰富的天然海洋资源,不仅富含-COOH和-OH活性基团,还具有生物相容性、无毒无害等特性,使其在废水处理中得到广泛的应用研究。粉煤灰（Fly Ash,FA）作为一种燃煤电厂排放的固体废弃物,因具有一定的吸附性能,也使其在染料废水的处理中有着很高的利用价值。本研究在团队前期研究的基础上,合成了两种稀土掺杂磁性生物高分子复合吸附剂。一种是利用SA与稀土镧离子（La（Ⅲ））之间的交联反应合成了一种磁性海藻酸镧凝胶微球（磁性SA/La）;另一种是以FA为基质,负载少量的壳聚糖（Chitosan,CTS）、Fe3O4颗粒和稀土钇离子（Y（Ⅲ））制备了一种钇掺杂磁性壳聚糖/粉煤灰复合材料（磁性Y/CTS/FA）。采用SEM-EDS、XRD、FT-IR、VSM及比表面积...
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SA的化学结构式Fig.1-1Chemicalstructuresofsodiumalginate-
内蒙古师范大学硕士学位论文12图1-4技术路线图Figure1-4Technicalroadmap1.7.3创新点本研究制备的两种稀土掺杂磁性生物高分子聚合物吸附剂的创新主要体现在：将稀土元素作为掺杂元素应用到磁性生物高分子复合材料中不仅可以有效提高吸附剂的吸附能力还可充分扩展稀土的高值化应用范围，是新型磁性生物吸附材料合成的一个创新。天然生物高分子材料SA和CTS的选用使通过稀土元素掺杂制备的目标产物成为一种绿色环保、吸附性能优异的生物吸附剂，实现对高浓度直接染料废水的高效净化，并能有效解决传统吸附剂在水体中难分离回收和循环再利用的问题，避免二次污染的发生，是磁性吸附材料合成体系的一个创新。
内蒙古师范大学硕士学位论文18-OHOOONaHOOOHOO-OHONaLa3+Na+La3+OOHOOOHIHO-OHOOHOHOO-OOHOOHOOO-OHOHOFe3OSA4磁性SA/La图2-4磁性SA/La微球的制备流程Fig.2-4PreparationprocessofmagneticSA/Lamicrospheres2.2.3.2钇掺杂磁性壳聚糖/粉煤灰复合材料的制备方法准确称取一定质量的壳聚糖(Chitosan，CTS)溶于9.8mL、5%冰乙酸溶液中，充分溶解形成CTS醋酸溶液；按比例加入前处理过的一定质量FA，搅拌数分钟形成CTS/FA溶液，再向其中加入一定体积20g/L的Y(NO3)3溶液搅拌一定时间后，继续加入一定量的Fe3O4颗粒再超声分散一定时间后，将混合液烘干并研磨过250目筛即制得磁性Y/CTS/FA复合吸附剂，其制备流程如图2-5所示。Y3+Y3+Y3+Fe3O4Fe3O4OHHOOHH2NNH2OH粉煤灰Y3+Y3+合成磁性Y/CTS/FA图2-5磁性Y/CTS/FA复合材料的制备流程Fig.2-5PreparationprocessofmagneticY/CTS/FAcomposite2.2.4吸附剂等电点的测定方法取十个规格相同的锥形瓶，向每个锥形瓶中加入0.01mol·L-1的NaCl溶液10mL，调节溶液pH值分别为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0和11.0(记为pH0)，
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖基高吸水性树脂的制备与应用进展[J]. 方士鑫,李宪璀. 海洋科学. 2020(03)
[2]淀粉基磁性复合材料的制备及重金属离子的吸附[J]. 侯成敏,李娜,张效林,曹从军,夏卫民,寇艳萍,王梅,张伟. 功能材料. 2019(10)
[3]催化湿式过氧化氢氧化处理酸性橙Ⅱ动力学研究[J]. 岳能,赵彬侠,李志亮,骆海东,任海月,贺贝贝,叶维,刘林学. 化学工程. 2019(10)
[4]高岭土负载改性壳聚糖重金属吸附剂性能研究[J]. 唐楚寒,李森,尚凯,黄磊,杨帆,刘宇. 当代化工. 2019(08)
[5]纤维素基有机-无机杂化复合膜的制备及其吸附性能[J]. 王梓,林凤采,熊明诚,张松华,卢贝丽,黄彪. 化工进展. 2019(09)
[6]药物载体材料壳聚糖衍生物壳层磁性纳米粒子的制备与表征[J]. 李海浪,杨传俊,张建雄,叶廷秀. 海峡药学. 2019(06)
[7]纤维素/海藻酸钠基双膜水凝胶的制备及其药物控释研究[J]. 许孟杰,陈华泉,周雪松. 应用化工. 2019(09)
[8]壳聚糖在食品领域的应用研究进展[J]. 詹心瑜,马艺超,高彦祥. 中国食品添加剂. 2018(12)
[9]EDTA-壳聚糖的制备及其对Cd2+的吸附作用研究[J]. 杨锡洪,辛荣玉,张景禹,于文露,张俊逸,李钰金,解万翠. 轻工学报. 2018(06)
[10]海藻酸盐复合凝胶吸附材料的合成及其在水处理中的应用[J]. 姚温浩,于飞,马杰. 化学进展. 2018(11)
博士论文
[1]粉煤灰、硅灰制备有序介孔材料及其有机染料去除性能研究[D]. 周春宇.中国地质大学 2017
[2]柚皮基活性炭制备及吸附应用机理研究[D]. 张华.广西大学 2013
[3]印染废水处理机理与技术研究[D]. 范迪.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]磁性壳聚糖/粉煤灰复合材料的制备及其对染料吸附性能的研究[D]. 林小红.内蒙古师范大学 2019
[2]海藻酸钠/稀土高分子凝胶球的制备及其对染料吸附性能的研究[D]. 尹海洋.内蒙古师范大学 2019
[3]海藻酸纳米复合材料的制备及其对重金属离子吸附性能研究[D]. 潘林海.安庆师范大学 2019
[4]锆负载改性粉煤灰吸附剂的制备、表征及其对弱酸性染料的吸附特征[D]. 任中英.内蒙古师范大学 2018
[5]氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合材料制备及其对重金属离子吸附性能的研究[D]. 马键.西安建筑科技大学 2018
[6]磁性壳聚糖生物炭复合材料的制备及其吸附/降解甲基橙的研究[D]. 李艳.兰州大学 2018
[7]磁性壳聚糖微球吸附剂的制备及对水中重金属离子去除性能[D]. 王帅.华北水利水电大学 2017
[8]锶铁氧体/海藻酸复合水凝胶的制备与表征[D]. 黄权林.上海交通大学 2015
本文编号：3280119
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SA的化学结构式Fig.1-1Chemicalstructuresofsodiumalginate-
内蒙古师范大学硕士学位论文12图1-4技术路线图Figure1-4Technicalroadmap1.7.3创新点本研究制备的两种稀土掺杂磁性生物高分子聚合物吸附剂的创新主要体现在：将稀土元素作为掺杂元素应用到磁性生物高分子复合材料中不仅可以有效提高吸附剂的吸附能力还可充分扩展稀土的高值化应用范围，是新型磁性生物吸附材料合成的一个创新。天然生物高分子材料SA和CTS的选用使通过稀土元素掺杂制备的目标产物成为一种绿色环保、吸附性能优异的生物吸附剂，实现对高浓度直接染料废水的高效净化，并能有效解决传统吸附剂在水体中难分离回收和循环再利用的问题，避免二次污染的发生，是磁性吸附材料合成体系的一个创新。
内蒙古师范大学硕士学位论文18-OHOOONaHOOOHOO-OHONaLa3+Na+La3+OOHOOOHIHO-OHOOHOHOO-OOHOOHOOO-OHOHOFe3OSA4磁性SA/La图2-4磁性SA/La微球的制备流程Fig.2-4PreparationprocessofmagneticSA/Lamicrospheres2.2.3.2钇掺杂磁性壳聚糖/粉煤灰复合材料的制备方法准确称取一定质量的壳聚糖(Chitosan，CTS)溶于9.8mL、5%冰乙酸溶液中，充分溶解形成CTS醋酸溶液；按比例加入前处理过的一定质量FA，搅拌数分钟形成CTS/FA溶液，再向其中加入一定体积20g/L的Y(NO3)3溶液搅拌一定时间后，继续加入一定量的Fe3O4颗粒再超声分散一定时间后，将混合液烘干并研磨过250目筛即制得磁性Y/CTS/FA复合吸附剂，其制备流程如图2-5所示。Y3+Y3+Y3+Fe3O4Fe3O4OHHOOHH2NNH2OH粉煤灰Y3+Y3+合成磁性Y/CTS/FA图2-5磁性Y/CTS/FA复合材料的制备流程Fig.2-5PreparationprocessofmagneticY/CTS/FAcomposite2.2.4吸附剂等电点的测定方法取十个规格相同的锥形瓶，向每个锥形瓶中加入0.01mol·L-1的NaCl溶液10mL，调节溶液pH值分别为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0和11.0(记为pH0)，
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖基高吸水性树脂的制备与应用进展[J]. 方士鑫,李宪璀. 海洋科学. 2020(03)
[2]淀粉基磁性复合材料的制备及重金属离子的吸附[J]. 侯成敏,李娜,张效林,曹从军,夏卫民,寇艳萍,王梅,张伟. 功能材料. 2019(10)
[3]催化湿式过氧化氢氧化处理酸性橙Ⅱ动力学研究[J]. 岳能,赵彬侠,李志亮,骆海东,任海月,贺贝贝,叶维,刘林学. 化学工程. 2019(10)
[4]高岭土负载改性壳聚糖重金属吸附剂性能研究[J]. 唐楚寒,李森,尚凯,黄磊,杨帆,刘宇. 当代化工. 2019(08)
[5]纤维素基有机-无机杂化复合膜的制备及其吸附性能[J]. 王梓,林凤采,熊明诚,张松华,卢贝丽,黄彪. 化工进展. 2019(09)
[6]药物载体材料壳聚糖衍生物壳层磁性纳米粒子的制备与表征[J]. 李海浪,杨传俊,张建雄,叶廷秀. 海峡药学. 2019(06)
[7]纤维素/海藻酸钠基双膜水凝胶的制备及其药物控释研究[J]. 许孟杰,陈华泉,周雪松. 应用化工. 2019(09)
[8]壳聚糖在食品领域的应用研究进展[J]. 詹心瑜,马艺超,高彦祥. 中国食品添加剂. 2018(12)
[9]EDTA-壳聚糖的制备及其对Cd2+的吸附作用研究[J]. 杨锡洪,辛荣玉,张景禹,于文露,张俊逸,李钰金,解万翠. 轻工学报. 2018(06)
[10]海藻酸盐复合凝胶吸附材料的合成及其在水处理中的应用[J]. 姚温浩,于飞,马杰. 化学进展. 2018(11)
博士论文
[1]粉煤灰、硅灰制备有序介孔材料及其有机染料去除性能研究[D]. 周春宇.中国地质大学 2017
[2]柚皮基活性炭制备及吸附应用机理研究[D]. 张华.广西大学 2013
[3]印染废水处理机理与技术研究[D]. 范迪.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]磁性壳聚糖/粉煤灰复合材料的制备及其对染料吸附性能的研究[D]. 林小红.内蒙古师范大学 2019
[2]海藻酸钠/稀土高分子凝胶球的制备及其对染料吸附性能的研究[D]. 尹海洋.内蒙古师范大学 2019
[3]海藻酸纳米复合材料的制备及其对重金属离子吸附性能研究[D]. 潘林海.安庆师范大学 2019
[4]锆负载改性粉煤灰吸附剂的制备、表征及其对弱酸性染料的吸附特征[D]. 任中英.内蒙古师范大学 2018
[5]氧化石墨烯/改性磁性壳聚糖复合材料制备及其对重金属离子吸附性能的研究[D]. 马键.西安建筑科技大学 2018
[6]磁性壳聚糖生物炭复合材料的制备及其吸附/降解甲基橙的研究[D]. 李艳.兰州大学 2018
[7]磁性壳聚糖微球吸附剂的制备及对水中重金属离子去除性能[D]. 王帅.华北水利水电大学 2017
[8]锶铁氧体/海藻酸复合水凝胶的制备与表征[D]. 黄权林.上海交通大学 2015
本文编号：3280119
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3280119.html
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