软配位基重金属吸附材料的制备及性能研究

发布时间：2022-10-19 18:01

　　我国的工业生产在近年得到了快速的发展,但由此带来的污染问题也日益严重。尤其是重金属离子污染严重威胁了饮用水的安全,因而设计对重金属离子具有高亲和能力的吸附剂具有很强的现实意义。根据软硬酸碱理论,重金属离子一般属于软酸,能够与软碱优先结合形成稳定的配合物。含有N、S两种配位原子的二硫代氨基甲酸基团（DTC）能够与大部分的重金属离子形成稳定常数很高的螯合物,但却不与碱金属以及碱土金属离子螯合,故该基团能够选择性的回收废水中痕量的重金属离子。我们以DTC基团为核心结合不同的材料制备了三种软配位基的重金属吸附剂,并利用FTIR、TGA、BET、SEM、TEM、XPS等方法表征分析了各吸附剂的形貌和成分,并以铅离子为目标污染物,探究了pH、吸附时间、初始离子浓度以及温度等因素对各吸附材料性能的影响,具体工作如下:（1）以储量丰富、价格低廉的玉米秸秆为原料,与聚乙烯亚胺进行交联后再与二硫化碳反应,制备了生物质吸附剂（CSDTC）。CSDTC的比表面积为36.74 m~2/g,具有良好的亲水性,聚乙烯亚胺所具有的支链结构能够使生成的DTC基团致密的分布在中空的纤维素管表面,对铅离子的饱和吸附量高达5... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 重金属废水污染概况
    1.2 重金属污染的处理方法
        1.2.1 化学沉淀法
        1.2.2 电化学法
        1.2.3 膜分离法
        1.2.4 萃取法
        1.2.5 吸附法
    1.3 软配位基吸附材料的概况
        1.3.1 软配位吸附基团
        1.3.2 软配位基吸附材料
    1.4 吸附机理
        1.4.1 吸附动力模型
        1.4.2 吸附等温线模型
        1.4.3 吸附动力学模型
    1.5 本研究的目的及内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 CSDTC的设计合成及性能研究
    2.0 引言
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 CSDTC的合成
        2.2.1 纤维素的提取
        2.2.2 CSDTC的合成
    2.3 CSDTC的表征
        2.3.1 傅里叶转换红外光谱(FTIR)
        2.3.2 比表面积测试(BET)
        2.3.4 热重量分析(TGA)
        2.3.5 扫描(SEM)和透射(TEM)电子显微镜
    2.4 CSDTC的吸附性能研究
        2.4.1 pH的影响
        2.4.2 吸附时间的影响及动力学模型
        2.4.3 初始Pb(Ⅱ)浓度的影响和吸附等温线
        2.4.4 吸附热力学
        2.4.5 解吸附与循环性能
        2.4.6 不同金属离子的吸附性能
    2.5 吸附机理
    2.6 本章小结
第三章 UiO-66-DTC的合成及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与仪器
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 UiO-66-DTC和 UiO-66-2DTC的合成
        3.3.1 UiO-66-DTC的合成
        3.3.2 UiO-66-2DTC的合成
    3.4 UiO-66-DTC的表征
        3.4.1 傅里叶转换红外光谱(FTIR)
        3.4.2 扫描(SEM)和透射(TEM)电子显微镜
    3.5 吸附性能研究
        3.5.1 pH的影响
        3.5.2 吸附时间的影响及动力学模型
        3.5.3 初始Pb(Ⅱ)浓度的影响和吸附等温线
        3.5.4 解吸附与循环性能
        3.5.5 不同金属离子的吸附性能
    3.6 吸附机理
    3.7 本章小结
第四章 GODTC的设计合成及性能研究
    4.0 引言
    4.1 实验试剂与仪器
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器
    4.2 GODTC的合成
        4.2.1 GO的合成
        4.2.2 GOPEI的合成
        4.2.3 GODTC的合成
    4.3 GODTC的表征
        4.3.1 傅里叶转换红外光谱(FTIR)
        4.3.2 扫描(SEM)和透射(TEM)电子显微镜
    4.4 GODTC的吸附性能研究
        4.4.1 pH的影响
        4.4.2 吸附时间的影响及动力学模型
        4.4.3 初始Pb(Ⅱ)浓度的影响和吸附等温线
        4.4.4 解吸附与循环性能
        4.4.5 不同金属离子的吸附性能
    4.5 吸附机理
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录
    一、在校期间发表的学术论文
    二、在校期间获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]重金属废水吸附处理的研究进展[J]. 刘金燕,刘立华,薛建荣,吕超强,李童,胡博强.  环境化学. 2018(09)
[2]金属硫化物纳米吸附剂[J]. 黄雪琼,孔龙,黄寿强,李良.  化学进展. 2017(01)
[3]重金属离子萃取剂的研究进展[J]. 马田,魏添昱.  江西化工. 2015(05)
[4]化学沉淀法处理含铅废水的最佳工况研究[J]. 柳健,徐雅迪,任拥政.  环境工程. 2015(S1)
[5]二硫代氨基甲酸树脂的合成及其对铅的吸附性能研究[J]. 杨鑫,刘福强,荆晓生,李爱民.  离子交换与吸附. 2008(05)
[6]原子吸收光谱法在重金属铅镉分析中的应用进展[J]. 李燕群.  冶金分析. 2008(06)
[7]罗丹宁纤维富集-极谱法测定矿石和冶金样品中的钯[J]. 孔令军,宋晓军,胡斌,何蔓.  分析科学学报. 2007(06)
[8]1,4-双-（二硫代羧基）哌嗪乙基聚合物的合成及其吸附性能[J]. 崔元臣,陈权,马跃东.  应用化学. 2002(10)
[9]聚乙烯苄多乙烯多胺二硫代羧酸大孔型螯合树脂合成与性质的研究[J]. 陈义镛,顾振楣.  高分子通讯. 1982(06)

硕士论文
[1]微纤化纤维素氨基硫脲改性及其吸附性能的研究[D]. 江嘉灏.华南理工大学 2019



本文编号：3693849