玉米秸秆的改性及其对六价铬离子吸附性能的研究

发布时间：2021-02-24 01:04

　　随着农村经济的发展,农民生活水平的提高,秸秆产量逐年增多。玉米秸秆作为我国三大农业废弃物之一,其产量尤其惊人,从根本上解决秸秆的综合利用问题已经迫在眉睫。因此,探索有效的农作物秸秆的资源化利用途径有着十分重要的意义。近年来,电镀、冶金、制革和纺织印染等行业排出的重金属离子废水已成为生态环境的重要污染源,并直接或间接地对人类健康造成极大的危害。因此,选择合理方法治理重金属离子废水,对控制重金属污染和保证人类健康具有极大的意义。目前,重金属离子废水的处理多采用吸附法,该方法因具有设备简单、适应范围广、处理效果好、吸附剂可再生使用等优点而被广泛采用。常用的吸附剂为活性炭,尽管活性炭有很好的吸附效果但由于其价格昂贵,再生困难,所以不少学者把目光投向原料来源广泛、价格廉价的农业废弃物,用其制备纤维素类吸附剂,处理重金属离子污染废水,从而达到“以废治废”,实现社会效益、经济效益及环境效益的统一。因此,如何有效地利用农作物秸秆来解决水体重金属污染的问题将会成为研究的热点。针对以上问题,本论文通过对玉米秸秆纤维结构进行改性,将纤维素分子链中的结合键打开,引入新的官能团,改变纤维素固有的特性,制备了具有... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：176 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 国内外农作物秸秆资源化利用现状
        1.1.1 秸秆产量
        1.1.2 秸秆的主要利用途径
    1.2 秸秆的主要组成和结构分析
        1.2.1 纤维素（cellulose）
        1.2.2 半纤维素（hemicellulose）
        1.2.3 木质素（Lignin）
        1.2.4 其他组分
    1.3 纤维素改性研究进展
        1.3.1 天然纤维素对重金属离子的吸附
        1.3.2 纤维素预处理
        1.3.3 纤维素化学改性
        1.3.4 纤维素吸附剂
    1.4 改性纤维素在水处理领域的应用
        1.4.1 处理含重金属离子废水
        1.4.2 处理含染料废水
        1.4.3 处理其它废水
    1.5 重金属污染（铬）
        1.5.1 铬的性质及形态分布
        1.5.2 含铬废水的来源
        1.5.3 含铬废水的危害
        1.5.4 含铬废水的治理方法
    1.6 本课题研究的意义及内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 创新点
第二章 改性玉米秸秆的制备及机理研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试剂及仪器
        2.2.2 改性剂的选择
        2.2.3 性玉米秸秆的制备
        2.2.4 Cr（Ⅵ）分析方法
        2.2.5 最佳改性效果选择的性能标准
        2.2.6 玉米秸秆改性前后性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单因素合成实验对改性效果的影响
        2.3.2 正交合成实验对改性效果的影响
        2.3.3 最佳合成条件的确定
        2.3.4 合成机理分析
        2.3.5 溶液pH
        2.3.6 样品表征
    2.4 本章小结
第三章 不同交联剂对玉米秸秆改性效果的影响研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试剂及仪器
        3.2.2 不同交联剂改性玉米秸秆的制备
        3.2.3 不同交联剂改性玉米秸秆的表征
        3.2.4 吸附动力学
        3.2.5 吸附热力学
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品表征
        3.3.2 吸附剂投加量对吸附效果的影响
        3.3.3 吸附动力学
        3.3.4 颗粒内扩散
        3.3.5 吸附热力学
        3.3.6 热力学分析
        3.3.7 改性玉米秸秆吸附Cr（Ⅵ）的机理探讨
    3.4 本章小结
第四章 改性玉米秸秆对Cr（Ⅵ）离子吸附效果的研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试剂及仪器
        4.2.2 改性玉米秸秆吸附剂的制备
        4.2.3 等电点
        4.2.4 吸附动力学
        4.2.5 吸附热力学
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 等电点
        4.3.2 投加量对吸附效果的影响
        4.3.3 pH对吸附效果的影响
        4.3.4 接触时间和初始Cr（Ⅵ）浓度对吸附效果的影响
        4.3.5 温度对吸附效果的影响
        4.3.6 吸附动力学
        4.3.7 吸附等温线
        4.3.8 热力学分析
        4.3.9 吸附机理
    4.4 本章小结
第五章 改性玉米秸秆动态吸附去除水中Cr（Ⅵ）的性能研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 试剂及仪器
        5.2.2 改性玉米秸秆的制备
        5.2.3 动态吸附实验
        5.2.4 吸附柱数据分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 填料层高度对吸附剂动态吸附Cr（Ⅵ）的影响
        5.3.2 流出速度对吸附剂动态吸附Cr（Ⅵ）的影响
        5.3.3 初始吸附质浓度对吸附剂动态吸附Cr（Ⅵ）的影响
        5.3.4 pH对吸附剂动态吸附Cr（Ⅵ）的影响
        5.3.5 穿透曲线模型拟合
        5.3.6 吸附能力对比
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表及录用学术论文
附录
附件


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[4]蛋壳膜生物材料和粉末活性炭对砷、铬的吸附及其应用研究[D]. 张永江.西南大学 2010
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[6]植物纤维原料改性制备吸油材料的研究[D]. 杨锟.南京林业大学 2007
[7]大米草生产生物柴油和燃料乙醇的初步研究[D]. 陈慧清.西南交通大学 2006
[8]改性ACF对重金属离子的动态吸附研究[D]. 陈霜艳.南京理工大学 2006
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本文编号：3048530