阳离子木屑纤维素吸附剂的制备及其吸附性能与应用研究
发布时间：2021-05-06 23:07
本论文选择季胺基作为功能基,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（CTA）为醚化剂,对木屑纤维素进行了化学改性,成功制备出季胺化阳离子木屑纤维素吸附剂。通过红外光谱、比表面孔径测定仪、扫描电镜等分析手段对所改性的木屑纤维素进行了理化结构表征。结果表明,改性前后物理结构及形态发生了一定的变化,去掉了附着在纤维表面上的杂质,改性木屑的纤维素结构的有序度得到了提高,纤维素内部沿纵向形成了明显的空心状,改性后比表面积略有降低。木屑改性前后化学结构没有发生大的改变,没有造成木屑纤维结构大的破坏,改性木屑在1380cm-1处有强吸收峰,为C-N键的特征振动,说明功能基已经引入到木屑纤维素骨架上。通过对水溶液中苯酚和2,4-二氯苯酚吸附性能的研究,季胺化阳离子木屑纤维素吸附剂对苯酚和2,4-DCP的吸附容量较未改性前的木屑有所提高,当温度为293 K,Co=20 mg·L-1时,改性木屑纤维素对苯酚和2,4-DCP的吸附容量分别为2.6 mg.g-1、0.681 mg·g-1,其吸附效果是改性木屑表面季胺基团和改性木屑纤维素骨架共同作用的结果,同时与吸附质苯酚和2,4-DCP的理化性质密切相关；改性木屑...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 吸附的研究发展过程简述
1.2 改性纤维的发展及研究现状
1.2.1 纤维吸附分离材料
1.2.2 离子交换吸附类型
1.2.3 氢键与纤维素吸附关系
1.2.4 影响氢键吸附的因素
1.2.5 改性纤维素发展概况
1.2.6 改性纤维素在水处理中的应用
1.3 吸附树脂的发展及研究现状
1.3.1 吸附树脂特点
1.3.2 吸附树脂发展概况
1.3.3 树脂吸附在水处理中的应用
1.4 含酚废水处理技术
1.4.1 物理法
1.4.2 化学法
1.4.3 生化法
1.4.4 高级氧化法
1.4.5 其他方法
1.5 本论文的研究意义与内容
1.5.1 本论文的研究意义
1.5.2 本论文的研究内容
2 阳离子木屑纤维素的制备与结构表征
2.1 吸附剂结构对吸附作用的影响
2.2 季胺化阳离子纤维素制备反应原理
2.3 实验部分
2.3.1 仪器和试剂
2.3.2 2,4-DCP含量的测定
2.3.3 苯酚含量的测定
2.3.4 阳离子木屑纤维素吸附率的测定
2.3.5 阳离子木屑纤维素的制备
2.3.6 阳离子木屑纤维素的筛选和表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 CTA/MC质量比对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.2 反应时间对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.3 反应温度对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.4 NaOH溶液的质量分数对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.5 木屑纤维素改性前后色泽的变化
2.4.6 木屑纤维素改性前后红外谱图的变化
2.4.7 木屑纤维素改性前后的比表面积的变化
2.4.8 木屑纤维素改性前后的电镜扫描图的变化
2.4.9 木屑纤维素改性前后的紫外谱图的变化
2.4.10 木屑纤维素改性前后氮元素含量的变化
2.5 结论
3 阳离子木屑纤维素对2,4-二氯苯酚的吸附行为研究及机理探讨
3.1 概述
3.1.1 物理吸附
3.1.2 化学吸附
3.2 实验部分
3.2.1 仪器和试剂
3.2.2 静态吸附实验
3.2.3 动态吸附实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 吸附剂用量对吸附率的影响
3.3.2 pH对吸附率的影响
3.3.3 初始浓度对吸附效果的影响
3.3.4 2,4-二氯苯酚在阳离子木屑纤维素上的吸附等温线
3.3.5 吸附动力学研究
3.3.6 吸附热力学研究
3.3.7 单宁酸和2,4-DCP在改性木屑上的双组分竞争吸附
3.3.8 动态吸附性能研究
3.4 结论
4 阳离子木屑纤维素对苯酚的吸附行为研究及机理探讨
4.1 实验部分
4.1.1 仪器和试剂
4.1.2 静态吸附实验
4.1.3 动态吸附实验
4.2 结果与讨论
4.2.1 吸附剂用量对吸附率的影响
4.2.2 pH对吸附率的影响
4.2.3 苯酚初始浓度对吸附率的影响
4.2.4 苯酚在阳离子木屑纤维素上的吸附等温线
4.2.5 吸附动力学研究
4.2.6 吸附热力学研究
4.2.7 动态吸附性能研究
4.2.8 阳离子木屑纤维素吸附剂对苯酚和2,4-二氯苯酚吸附性能比较
4.3 结论
5 氧化树脂的制备与结构表征
5.1 实验部分
5.1.1 仪器和试剂
5.1.2 树脂的氧化修饰(双氧水和硝酸对树脂的氧化)
5.1.3 氧化树脂的筛选和表征
5.2 结果与讨论
5.2.1 氧化树脂的筛选
5.2.2 孔径和比表面积
5.2.3 树脂的元素分析和官能团定量分析
5.2.4 树脂的红外光谱
5.3 结论
6 氧化树脂对2,4-二氯苯酚的吸附行为研究及机理探讨
6.1 实验部分
6.1.1 仪器和试剂
6.1.2 静态吸附和脱附实验
6.1.3 小柱动态吸附和脱附实验
6.2 结果与讨论
6.2.1 静态吸附等温线
6.2.2 静态脱附特征和脱附条件的比较
6.2.3 小柱动态吸附和脱附
6.3 阳离子木屑纤维素吸附剂和氧化树脂吸附性能比较
6.4 结论
7 阳离子木屑纤维素处理水体中的2,4-二氯苯酚
7.1 项目来源概况
7.2 实验部分
7.2.1 试剂和仪器
7.2.2 分析方法
7.2.3 动态吸附试验
7.2.4 含2,4-二氯苯酚污水处理结果
7.3 结论
8 吸附组合工艺在处理含酚废水中的应用
8.1 项目来源与生产工艺概况
8.1.1 氟苯生产废水水质及水量
8.1.2 氟苯生产工艺
8.1.3 含酚废水处理方法
8.2 实验部分
8.2.1 经预处理后的含酚废水水质
8.2.2 试剂和仪器
8.2.3 分析方法
8.2.4 废水动态吸附实验
8.2.5 实际含酚废水处理结果
8.2.6 社会、经济和环境效益分析
8.3 结论
9 结论与展望
9.1 结论
9.2 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文情况
攻读博士学位期间参加的科学研究情况
攻读博士学位期间学术成果获奖情况
本文编号：3172779
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 吸附的研究发展过程简述
1.2 改性纤维的发展及研究现状
1.2.1 纤维吸附分离材料
1.2.2 离子交换吸附类型
1.2.3 氢键与纤维素吸附关系
1.2.4 影响氢键吸附的因素
1.2.5 改性纤维素发展概况
1.2.6 改性纤维素在水处理中的应用
1.3 吸附树脂的发展及研究现状
1.3.1 吸附树脂特点
1.3.2 吸附树脂发展概况
1.3.3 树脂吸附在水处理中的应用
1.4 含酚废水处理技术
1.4.1 物理法
1.4.2 化学法
1.4.3 生化法
1.4.4 高级氧化法
1.4.5 其他方法
1.5 本论文的研究意义与内容
1.5.1 本论文的研究意义
1.5.2 本论文的研究内容
2 阳离子木屑纤维素的制备与结构表征
2.1 吸附剂结构对吸附作用的影响
2.2 季胺化阳离子纤维素制备反应原理
2.3 实验部分
2.3.1 仪器和试剂
2.3.2 2,4-DCP含量的测定
2.3.3 苯酚含量的测定
2.3.4 阳离子木屑纤维素吸附率的测定
2.3.5 阳离子木屑纤维素的制备
2.3.6 阳离子木屑纤维素的筛选和表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 CTA/MC质量比对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.2 反应时间对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.3 反应温度对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.4 NaOH溶液的质量分数对阳离子木屑纤维素吸附率的影响
2.4.5 木屑纤维素改性前后色泽的变化
2.4.6 木屑纤维素改性前后红外谱图的变化
2.4.7 木屑纤维素改性前后的比表面积的变化
2.4.8 木屑纤维素改性前后的电镜扫描图的变化
2.4.9 木屑纤维素改性前后的紫外谱图的变化
2.4.10 木屑纤维素改性前后氮元素含量的变化
2.5 结论
3 阳离子木屑纤维素对2,4-二氯苯酚的吸附行为研究及机理探讨
3.1 概述
3.1.1 物理吸附
3.1.2 化学吸附
3.2 实验部分
3.2.1 仪器和试剂
3.2.2 静态吸附实验
3.2.3 动态吸附实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 吸附剂用量对吸附率的影响
3.3.2 pH对吸附率的影响
3.3.3 初始浓度对吸附效果的影响
3.3.4 2,4-二氯苯酚在阳离子木屑纤维素上的吸附等温线
3.3.5 吸附动力学研究
3.3.6 吸附热力学研究
3.3.7 单宁酸和2,4-DCP在改性木屑上的双组分竞争吸附
3.3.8 动态吸附性能研究
3.4 结论
4 阳离子木屑纤维素对苯酚的吸附行为研究及机理探讨
4.1 实验部分
4.1.1 仪器和试剂
4.1.2 静态吸附实验
4.1.3 动态吸附实验
4.2 结果与讨论
4.2.1 吸附剂用量对吸附率的影响
4.2.2 pH对吸附率的影响
4.2.3 苯酚初始浓度对吸附率的影响
4.2.4 苯酚在阳离子木屑纤维素上的吸附等温线
4.2.5 吸附动力学研究
4.2.6 吸附热力学研究
4.2.7 动态吸附性能研究
4.2.8 阳离子木屑纤维素吸附剂对苯酚和2,4-二氯苯酚吸附性能比较
4.3 结论
5 氧化树脂的制备与结构表征
5.1 实验部分
5.1.1 仪器和试剂
5.1.2 树脂的氧化修饰(双氧水和硝酸对树脂的氧化)
5.1.3 氧化树脂的筛选和表征
5.2 结果与讨论
5.2.1 氧化树脂的筛选
5.2.2 孔径和比表面积
5.2.3 树脂的元素分析和官能团定量分析
5.2.4 树脂的红外光谱
5.3 结论
6 氧化树脂对2,4-二氯苯酚的吸附行为研究及机理探讨
6.1 实验部分
6.1.1 仪器和试剂
6.1.2 静态吸附和脱附实验
6.1.3 小柱动态吸附和脱附实验
6.2 结果与讨论
6.2.1 静态吸附等温线
6.2.2 静态脱附特征和脱附条件的比较
6.2.3 小柱动态吸附和脱附
6.3 阳离子木屑纤维素吸附剂和氧化树脂吸附性能比较
6.4 结论
7 阳离子木屑纤维素处理水体中的2,4-二氯苯酚
7.1 项目来源概况
7.2 实验部分
7.2.1 试剂和仪器
7.2.2 分析方法
7.2.3 动态吸附试验
7.2.4 含2,4-二氯苯酚污水处理结果
7.3 结论
8 吸附组合工艺在处理含酚废水中的应用
8.1 项目来源与生产工艺概况
8.1.1 氟苯生产废水水质及水量
8.1.2 氟苯生产工艺
8.1.3 含酚废水处理方法
8.2 实验部分
8.2.1 经预处理后的含酚废水水质
8.2.2 试剂和仪器
8.2.3 分析方法
8.2.4 废水动态吸附实验
8.2.5 实际含酚废水处理结果
8.2.6 社会、经济和环境效益分析
8.3 结论
9 结论与展望
9.1 结论
9.2 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文情况
攻读博士学位期间参加的科学研究情况
攻读博士学位期间学术成果获奖情况
本文编号：3172779
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3172779.html
