改性磁性壳聚糖吸附材料的制备及其处理水中Pb 2+ /Cu 2+ 的研究

发布时间：2023-04-22 13:39

　　近年来,社会及工业发展进程日益加快,重金属污染问题随之而来,而Pb²⁺/Cu²⁺污染已成为重金属污染中极具代表性的问题。在诸多处理技术中,吸附法由于其操作简单、成本低廉、反应速度快等特点被广泛使用。但是,高效、易回收的吸附材料开发依然受到关注。本研究以Pb²⁺/Cu²⁺为目标污染物,在已有研究的基础上,改良磁性壳聚糖吸附剂的制备方法,采用包埋-凝胶法和共沉淀法分别制备硫醇基改性磁性壳聚糖和EDTA改性磁性壳聚糖,利用合成污染水与实际污染水评价其吸附性能,并通过FTIR、SEM、XRD和XPS等多种表征手段,探讨其吸附机理。在研究中,发现聚乙烯醇型号、交联剂类型与浓度以及二硫化碳浓度对硫醇基改性磁性壳聚糖的吸附能力均有明显影响,在聚乙烯醇PVA-1788、交联剂戊二醛浓度0.05%和二硫化碳浓度1.0%条件下制备的硫醇基改性磁性壳聚糖吸附能力较强;壳聚糖含量显著影响EDTA改性磁性壳聚糖的吸附性能,结果表明,壳聚糖含量越大,吸附性能越好。通过表征分析发现,硫醇基改性磁性壳聚糖表面存在以方形和椭圆形为主...

【文章页数】：177 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 重金属的污染
        1.1.2 铅的来源及危害
        1.1.3 铜的来源及危害
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 铅铜污染的修复技术
        1.2.2 改性磁性壳聚糖的研究进展
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 硫醇基改性磁性壳聚糖的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 主要仪器设备及试剂
        2.2.2 实验用水
        2.2.3 硫醇基改性磁性壳聚糖的制备
        2.2.4 硫醇基改性磁性壳聚糖的表征
        2.2.5 实验方法
        2.2.6 离子浓度检测
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 硫醇基改性磁性壳聚糖吸附性能的影响因素
        2.3.2 硫醇基改性磁性壳聚糖的表征
        2.3.3 硫醇基改性磁性壳聚糖吸附再生性能
        2.3.4 二硫化碳溶出实验
    2.4 本章小结
第3章 硫醇基改性磁性壳聚糖对Pb²⁺和Cu²⁺的静态吸附研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 主要仪器设备及试剂
        3.2.2 实验用水
        3.2.3 硫醇基改性磁性壳聚糖
        3.2.4 硫醇基改性磁性壳聚糖的表征
        3.2.5 实验方法
        3.2.6 离子浓度检测
        3.2.7 误差分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 静态吸附过程中的影响因素
        3.3.2 吸附动力学
        3.3.3 吸附等温线
        3.3.4 吸附热力学
        3.3.5 吸附再生
        3.3.6 实际地表水/地下水实验
        3.3.7 吸附机理
    3.4 本章小结
第4章 硫醇基改性磁性壳聚糖对Pb²⁺的动态吸附研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 主要仪器设备及试剂
        4.2.2 上流式反应器构建
        4.2.3 实验用水
        4.2.4 硫醇基改性磁性壳聚糖吸附剂
        4.2.5 实验方法
        4.2.6 离子浓度检测
        4.2.7 误差分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 动态吸附过程中的影响因素
        4.3.2 动态吸附动力学研究
    4.4 本章小结
第5章 EDTA改性磁性壳聚糖的制备及表征
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 主要仪器设备及试剂
        5.2.2 实验用水
        5.2.3 EDTA改性磁性壳聚糖的制备
        5.2.4 EDTA改性磁性壳聚糖的表征
        5.2.5 实验方法
        5.2.6 离子浓度检测
        5.2.7 误差分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 EDTA改性磁性壳聚糖的表征
        5.3.2 吸附动力学
        5.3.3 吸附等温线
    5.4 本章小结
第6章 EDTA改性磁性壳聚糖对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附研究
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 主要仪器设备及试剂
        6.2.2 实验用水
        6.2.3 EDTA改性磁性壳聚糖吸附剂
        6.2.4 EDTA改性磁性壳聚糖的表征
        6.2.5 实验方法
        6.2.6 离子浓度检测
        6.2.7 误差分析
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 静态吸附过程中的影响因素
        6.3.2 吸附动力学
        6.3.3 吸附等温线
        6.3.4 吸附热力学
        6.3.5 吸附再生性能
        6.3.6 实际地表水/地下水实验
        6.3.7 吸附机理
    6.4 本章小结
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 建议
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3797750