新型磁性吸附剂的制备及其对水体环境中重金属/染料的吸附性能研究

发布时间：2025-03-15 03:03

　　生态环境保护受到社会关注,治理水体环境污染物是生态学领域的重要研究方向。典型无机重金属与有机废弃染料的污染日益严重,成为当今环境治理的难题,开展典型污染物的治理迫在眉睫,其中去除重金属及有机染料的新型功能吸附剂的研究具有一定的应用与现实意义。本论文以有机天然生物质材料—海藻酸纳及无机纳米管状材料—埃洛石为原料,通过化学沉淀法、硅烷化反应在磁性材料表面进行修饰制备出氨基化磁性材料,进而利用滴定包埋法将氨基化磁性材料至于海藻酸钠凝胶球中,获得新型有机-无机磁性复合凝胶吸附剂,并开展凝胶球对重金属离子、染料分子的吸附性能研究,建立相关的吸附理论模型。主要研究工作如下:(1)通过离子共沉淀法制备的磁性粒子(MNP)用作载体进行硅烷化反应以合成具有氨基末端的磁性纳米颗粒(AM)。静电作用将海藻酸钠(SA)包覆在磁性颗粒表面,制备了一种富含氨基,羟基和羧基多官能团的新型磁性复合凝胶球(SA@AM)。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试中间产物及终产物的红外谱图、元素分析仪主要测试产物的主要元素分布的情况、X射线电子衍射仪(XRD)表征分析产物晶型、扫描/透射电子显微镜(SEM/TEM)观察表征分析...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 生态环境水体污染的概述
        1.1.1 生态环境水体污染的现状
        1.1.2 生态环境水体污染的特点与危害
            1.1.2.1 生态环境水体污染的特点
            1.1.2.2 生态环境水体污染的危害
        1.1.3 生态环境中典型污染物的危害
    1.2 生态环境水体污染的处理方法
    1.3 磁性吸附剂的概述
        1.3.1 磁性吸附剂的制备方法
        1.3.2 磁性吸附剂在废水处理中的应用
    1.4 吸附材料的选择
        1.4.1 磁性纳米颗粒
        1.4.2 天然有机生物质材料海藻酸钠
        1.4.3 无机矿物质材料-埃洛石
        1.4.4 本研究方案设计
    1.5 研究内容的创新点及开展的主要工作
2 两种新型磁性复合凝胶球的制备材料与方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料与试剂
        2.1.2 主要实验仪器
    2.2 实验设计与方法
        2.2.1 磁性海藻酸钠凝胶球(SA@AM)的制备与性能测试
            2.2.1.1 纳米磁性粒子(MNP)的制备
            2.2.1.2 端氨基磁性颗粒(AM)的制备
            2.2.1.3 磁性海藻酸钠凝胶球(SA@AM)的制备
            2.2.1.4 原料、中间产物及终产物的表征分析
            2.2.1.5 SA@AM吸附重金属铅离子的性能测试
        2.2.2 磁性复合磁性凝胶球(SA@MHNT)的制备与性能测试
            2.2.2.1 HNTs的纯化
            2.2.2.2 磁性埃洛石MHNTs的制备
            2.2.2.3 氨基化磁性HNTs的制备
            2.2.2.4 磁性复合磁性凝胶球(SA@MHNT)的合成
            2.2.2.5 原料、中间产物及终产物的表征分析
            2.2.2.6 SA@MHNT吸附染料的性能测试
3 实验结果与讨论
    3.1 SA@AM凝胶球表征与吸附性能测试结果
        3.1.1 新型磁性海藻酸钠SA@AM复合凝胶球的制备
        3.1.2 原料及产物的红外光谱(IR)分析
        3.1.3 产物的元素含量分析
        3.1.4 产物的表观形貌(SEM/TEM)分析
        3.1.5 产物的XRD分析
        3.1.6 产物的磁化值(VSM)分析
        3.1.7 材料的吸附性能研究
            3.1.7.1 等温静态吸附性研究
            3.1.7.2 吸附动力学研究
            3.1.7.3 重复使用性能测试
    3.2 SA@MHNT凝胶球的表征及性能测试结果
        3.2.1 新型有机-无机磁性复合凝胶球(SA@MHNT)的制备
        3.2.2 产物的红外光谱(IR)分析
        3.2.3 产物的元素(EDS)分析
        3.2.4 产物的表观形貌(SEM/TEM)分析
        3.2.5 产物的XRD分析
        3.2.6 SA@MHNT对直接绿B的吸附性能研究
            3.2.6.1 静态吸附性研究
            3.2.6.2 吸附动力学研究
            3.2.6.3 重复使用性能测试
    3.3 本章小结
4 研究结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
个人简介
致谢



本文编号：4035056