微波辅助制备功能纤维及其对重金属吸附性能与作用机制
发布时间：2022-01-21 10:33
针对目前突发重金属水污染事件处置中存在的技术问题,开展新型功能材料制备及对重金属快速吸附和识别研究,具有实际需求和学术意义。针对环境中受关注程度较高的砷和汞离子,本文采用微波辅助合成法,以纤维素纤维和聚丙烯腈纤维为基体进行改性,快速制备环境功能纤维材料,系统考察功能纤维对砷和汞离子的吸附和识别性能,深入研究功能纤维对两种离子的吸附、识别机理,并采用固定床吸附工艺模拟考察其对汞离子的去除效果,为水中突发重金属污染的处置提供技术支持。采用微波辅助合成方法,以纤维素纤维为基体材料,环氧氯丙烷为醚化剂,聚乙烯亚胺为胺化试剂,快速制备多氨基改性的纤维素基功能纤维。采用单因素和正交实验对微波辅助合成的制备条件进行优化。采用红外光谱、元素分析、扫描电镜对功能纤维进行结构表征,并系统考察其对砷离子的吸附性能。实验结果表明,改性后纤维素纤维表面出现大量的胺基且氮元素的含量明显上升,证明聚乙烯亚胺已成功接枝在纤维的表面。微波辅助条件下,聚乙烯亚胺的浓度和反应时间是吸附材料制备的关键因素。纤维素基功能纤维对As（Ⅴ）和As（Ⅲ）的最大吸附容量分别为81.35mg/g和53.03 mg/g。采用HCl为再生试...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
砷的Eh-pH图
图 1-2 羧基改性黄麻纤维的制备原理图Fig. 1-2 Schematic diagram for the preparation of modified jute fiberT.Sathivka 等[101]在微波辅助条件下，利用酵母修饰纤维素纤维，实现去效去除。改性纤维的制备及结合机理图如图 1-3 所示。研究发现，以戊剂，酵母修饰纤维素纤维仅需 200 s 即可完成，制备的改性纤维在 pH=下，对浓度范围为 10~30 mg/L Cr(VI)的去除率能够达到 92.6%，改性I)吸附是静电吸引和螯合作用共同作用的结果。图 1-3 微波辅助法制备酵母修饰的纤维素纤维吸附剂及对 Cr(VI)的去除
图 1-2 羧基改性黄麻纤维的制备原理图Fig. 1-2 Schematic diagram for the preparation of modified jute fiberT.Sathivka 等[101]在微波辅助条件下，利用酵母修饰纤维素纤维，实现去 Cr(VI)的高效去除。改性纤维的制备及结合机理图如图 1-3 所示。研究发现，以戊二醛为交联剂，酵母修饰纤维素纤维仅需 200 s 即可完成，制备的改性纤维在 pH=2.5 的条件下，对浓度范围为 10~30 mg/L Cr(VI)的去除率能够达到 92.6%，改性纤维对Cr(VI)吸附是静电吸引和螯合作用共同作用的结果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe3O4磁性纳米氧化石墨烯制备及对汞（II）的吸附[J]. 朱鹤,周超,王钦,周晓吉,郭永福,白仁碧. 水处理技术. 2018(01)
[2]胺基螯合纤维的制备及其对Cu2+的吸附性能研究[J]. 白萌,陈兆文,黄国庆,刘大鑫. 合成纤维工业. 2017(06)
[3]原位生成铁基吸附剂的滤柱除砷工艺性能[J]. 张明月,曾辉平,吕赛赛,杨航,李冬,张杰. 哈尔滨工业大学学报. 2018(02)
[4]铁锰泥除砷颗粒吸附剂对As（Ⅴ）的吸附去除[J]. 曾辉平,吕赛赛,杨航,尹灿,曹瑞华,王艳菊,李冬,张杰. 环境科学. 2018(01)
[5]纳米零价铁处理含砷和重金属高盐冶炼废水[J]. 席智新. 中国给水排水. 2017(04)
[6]离子交换法脱除盐酸中汞离子技术的研究[J]. 毛晓军,孟宪勇. 中国氯碱. 2016(07)
[7]氨基膦酸型螯合离子交换剂的合成方法研究进展[J]. 孙耀冉,李明愉,曾庆轩,冯长根,周冉,何敬宇. 离子交换与吸附. 2016(03)
[8]黄河水体对北郊水源地砷污染的影响研究[J]. 刘杰,李红卫,吕谋,孙英杰. 中国给水排水. 2016(09)
[9]赤泥对砷污染的调控研究进展[J]. 吴川,黄柳,薛生国,邹奇,史力争. 环境化学. 2016(01)
[10]国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望[J]. 纪冬丽,孟凡生,薛浩,郭金辉,王业耀,杨琦. 环境工程技术学报. 2016(01)
博士论文
[1]改性生物质材料制备及对水中砷吸附性能与处理工艺研究[D]. 郝林林.哈尔滨工业大学 2017
[2]功能化介孔硅吸附剂的制备及其选择吸附特性与作用机制[D]. 梁志杰.哈尔滨工业大学 2017
[3]松花江干流沉积物中重金属和多环芳烃污染特征[D]. 刘小雪.吉林大学 2016
[4]河流突发铜污染应急吸附技术研究及处置决策分析[D]. 杜兆林.哈尔滨工业大学 2016
[5]铁基纳米复合材料的制备及对砷吸附性能研究[D]. 周世民.天津大学 2016
[6]新生态铁锰氧化物和新生态锰氧化物去除水中痕量汞的效能及机理[D]. 路希鑫.哈尔滨工业大学 2015
[7]生物滤池同步去除地下水中铁、锰、砷的工艺及机理研究[D]. 杨柳.哈尔滨工业大学 2014
[8]纳米材料修饰电极的制备及其对污染物的去除和检测研究[D]. 丁亮.南京大学 2014
[9]山东近岸海域（黄海部分）生态环境现状及演变特征研究[D]. 李先超.中国海洋大学 2011
[10]基于新型分子信标和胸腺嘧啶—汞（Ⅱ）配位作用的DNA和Hg2+检测技术研究[D]. 吴继魁.华东师范大学 2010
硕士论文
[1]铁铜镧复合氧化物吸附水中砷的实验研究[D]. 许小龙.哈尔滨工业大学 2017
[2]低“咖啡环”效应荧光试纸的制备及其初步应用[D]. 乔玉春.曲阜师范大学 2017
[3]湿地水—沉积物中砷及其形态特征研究[D]. 涂汉.贵州大学 2016
[4]纳米金属氧化物复合材料吸附不同形态砷的研究[D]. 张琨.华北电力大学 2015
[5]活性炭吸附去除水中砷的效能研究[D]. 于树芳.哈尔滨工程大学 2014
[6]硅藻土负载铁氧化物对砷吸附的研究[D]. 邹昊辰.吉林大学 2013
[7]新生态铁混凝处理地下水中As（V）的效能及机理研究[D]. 李朝阳.哈尔滨工业大学 2012
[8]MIEX-DOC?离子交换树脂的饮用水除砷研究[D]. 王鸣涛.华中师范大学 2012
[9]试纸法快速测定环境水样中痕量重金属镉、汞、铅的研究[D]. 郭玉香.天津理工大学 2006
本文编号：3600100
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
砷的Eh-pH图
图 1-2 羧基改性黄麻纤维的制备原理图Fig. 1-2 Schematic diagram for the preparation of modified jute fiberT.Sathivka 等[101]在微波辅助条件下，利用酵母修饰纤维素纤维，实现去效去除。改性纤维的制备及结合机理图如图 1-3 所示。研究发现，以戊剂，酵母修饰纤维素纤维仅需 200 s 即可完成，制备的改性纤维在 pH=下，对浓度范围为 10~30 mg/L Cr(VI)的去除率能够达到 92.6%，改性I)吸附是静电吸引和螯合作用共同作用的结果。图 1-3 微波辅助法制备酵母修饰的纤维素纤维吸附剂及对 Cr(VI)的去除
图 1-2 羧基改性黄麻纤维的制备原理图Fig. 1-2 Schematic diagram for the preparation of modified jute fiberT.Sathivka 等[101]在微波辅助条件下，利用酵母修饰纤维素纤维，实现去 Cr(VI)的高效去除。改性纤维的制备及结合机理图如图 1-3 所示。研究发现，以戊二醛为交联剂，酵母修饰纤维素纤维仅需 200 s 即可完成，制备的改性纤维在 pH=2.5 的条件下，对浓度范围为 10~30 mg/L Cr(VI)的去除率能够达到 92.6%，改性纤维对Cr(VI)吸附是静电吸引和螯合作用共同作用的结果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe3O4磁性纳米氧化石墨烯制备及对汞（II）的吸附[J]. 朱鹤,周超,王钦,周晓吉,郭永福,白仁碧. 水处理技术. 2018(01)
[2]胺基螯合纤维的制备及其对Cu2+的吸附性能研究[J]. 白萌,陈兆文,黄国庆,刘大鑫. 合成纤维工业. 2017(06)
[3]原位生成铁基吸附剂的滤柱除砷工艺性能[J]. 张明月,曾辉平,吕赛赛,杨航,李冬,张杰. 哈尔滨工业大学学报. 2018(02)
[4]铁锰泥除砷颗粒吸附剂对As（Ⅴ）的吸附去除[J]. 曾辉平,吕赛赛,杨航,尹灿,曹瑞华,王艳菊,李冬,张杰. 环境科学. 2018(01)
[5]纳米零价铁处理含砷和重金属高盐冶炼废水[J]. 席智新. 中国给水排水. 2017(04)
[6]离子交换法脱除盐酸中汞离子技术的研究[J]. 毛晓军,孟宪勇. 中国氯碱. 2016(07)
[7]氨基膦酸型螯合离子交换剂的合成方法研究进展[J]. 孙耀冉,李明愉,曾庆轩,冯长根,周冉,何敬宇. 离子交换与吸附. 2016(03)
[8]黄河水体对北郊水源地砷污染的影响研究[J]. 刘杰,李红卫,吕谋,孙英杰. 中国给水排水. 2016(09)
[9]赤泥对砷污染的调控研究进展[J]. 吴川,黄柳,薛生国,邹奇,史力争. 环境化学. 2016(01)
[10]国内外土壤砷污染及其修复技术现状与展望[J]. 纪冬丽,孟凡生,薛浩,郭金辉,王业耀,杨琦. 环境工程技术学报. 2016(01)
博士论文
[1]改性生物质材料制备及对水中砷吸附性能与处理工艺研究[D]. 郝林林.哈尔滨工业大学 2017
[2]功能化介孔硅吸附剂的制备及其选择吸附特性与作用机制[D]. 梁志杰.哈尔滨工业大学 2017
[3]松花江干流沉积物中重金属和多环芳烃污染特征[D]. 刘小雪.吉林大学 2016
[4]河流突发铜污染应急吸附技术研究及处置决策分析[D]. 杜兆林.哈尔滨工业大学 2016
[5]铁基纳米复合材料的制备及对砷吸附性能研究[D]. 周世民.天津大学 2016
[6]新生态铁锰氧化物和新生态锰氧化物去除水中痕量汞的效能及机理[D]. 路希鑫.哈尔滨工业大学 2015
[7]生物滤池同步去除地下水中铁、锰、砷的工艺及机理研究[D]. 杨柳.哈尔滨工业大学 2014
[8]纳米材料修饰电极的制备及其对污染物的去除和检测研究[D]. 丁亮.南京大学 2014
[9]山东近岸海域（黄海部分）生态环境现状及演变特征研究[D]. 李先超.中国海洋大学 2011
[10]基于新型分子信标和胸腺嘧啶—汞（Ⅱ）配位作用的DNA和Hg2+检测技术研究[D]. 吴继魁.华东师范大学 2010
硕士论文
[1]铁铜镧复合氧化物吸附水中砷的实验研究[D]. 许小龙.哈尔滨工业大学 2017
[2]低“咖啡环”效应荧光试纸的制备及其初步应用[D]. 乔玉春.曲阜师范大学 2017
[3]湿地水—沉积物中砷及其形态特征研究[D]. 涂汉.贵州大学 2016
[4]纳米金属氧化物复合材料吸附不同形态砷的研究[D]. 张琨.华北电力大学 2015
[5]活性炭吸附去除水中砷的效能研究[D]. 于树芳.哈尔滨工程大学 2014
[6]硅藻土负载铁氧化物对砷吸附的研究[D]. 邹昊辰.吉林大学 2013
[7]新生态铁混凝处理地下水中As（V）的效能及机理研究[D]. 李朝阳.哈尔滨工业大学 2012
[8]MIEX-DOC?离子交换树脂的饮用水除砷研究[D]. 王鸣涛.华中师范大学 2012
[9]试纸法快速测定环境水样中痕量重金属镉、汞、铅的研究[D]. 郭玉香.天津理工大学 2006
本文编号：3600100
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