β-环糊精改性沸石吸附水中有机污染物和重金属的研究

发布时间：2023-06-10 12:37

　　论文依据不同的改性机理和方法,以β-环糊精作为改性剂,对天然沸石进行改性,制备了两种具有特殊结构与性能的改性沸石。采用FTIR光谱、元素分析、扫描电镜以及X射线能量色散谱仪等现代分析测试手段对改性沸石进行了表征。研究了改性沸石分别吸附处理水中有机污染物、重金属和复合污染物的能力,初步探讨了改性沸石吸附污染物的作用机理,为拓展沸石的功能与应用提供了理论依据,为改性沸石在水处理中的应用提供了技术基础,也为安全、无毒、环保的高效吸附剂的开发提供了信息。 主要研究内容和结论归纳如下： 提出了利用β-环糊精改性沸石的新方法。以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETMAC)和β-环糊精合成的阳离子化β-环糊精对沸石进行改性,制得改性沸石CCDMZ;利用环氧氯丙烷(EPI)作为交联剂,通过醚化作用,使β-环糊精固载到沸石表面,制得改性沸石ECDMZ。以吸附量(qe)为指标,分别考察了两种改性沸石的制备条件对所得产物吸附污染物量的影响,确定了两种改性沸石的最佳制备条件。结果表明,阳离子化β-环糊精的制备条件(初始β-环糊精的浓度、合成溶液的pH值、摩尔比METMAC:Mβ-CD)、天然沸石的预处理、阳离子...

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 沸石及环糊精在水处理方面的应用研究进展
    1.1 沸石在水处理方面的应用研究进展
        1.1.1 沸石去除水中有机污染物
        1.1.2 沸石去除水中重金属离子
        1.1.3 沸石去除污染物的作用机理
        1.1.4 沸石去除污染物的应用理论
    1.2 环糊精及其衍生物在水处理方面的应用研究进展
        1.2.1 环糊精的结构特性
        1.2.2 环糊精及其衍生物去除水中有机污染物
        1.2.3 环糊精及其衍生物去除水中重金属离子
        1.2.4 环糊精及其衍生物去除污染物的作用机理
    1.3 研究的目的和意义
    1.4 研究的内容
        1.4.1 β-环糊精改性沸石的制备方法
        1.4.2 改性沸石吸附有机污染物
        1.4.3 改性沸石吸附重金属离子
        1.4.4 改性沸石吸附复合污染物
    1.5 创新点
第2章 β-环糊精改性沸石的制备
    2.1 实验部分
        2.1.1 试剂和仪器
        2.1.2 原材料
        2.1.3 沸石预处理
        2.1.4 β-环糊精改性沸石的制备
        2.1.5 吸附实验
        2.1.6 表征
    2.2 β-环糊精改性沸石的制备原理
        2.2.1 CCDMZ的制备原理
        2.2.2 ECDMZ的制备原理
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 CCDMZ制备的影响因素
        2.3.2 CCDMZ的表征
        2.3.3 ECDMZ制备的影响因素
        2.3.4 ECDMZ的表征
    2.4 小结
第3章 CCDMZ和ECDMZ对硝基苯酚的吸附研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 试剂和仪器
        3.1.2 实验材料
        3.1.3 吸附实验
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 沸石粒径的影响
        3.2.2 吸附时间的影响
        3.2.3 NPs初始浓度的影响
        3.2.4 pH的影响
        3.2.5 吸附动力学
        3.2.6 吸附热力学
    3.3 小结
第4章 CCDMZ和ECDMZ对重金属离子的吸附研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 试剂和仪器
        4.1.2 实验材料
        4.1.3 吸附实验
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 吸附时间的影响
        4.2.2 浓度的影响
        4.2.3 pH的影响
        4.2.4 吸附动力学
        4.2.5 吸附热力学
    4.3 小结
第5章 CCDMZ和ECDMZ对复合污染物的吸附研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 试剂和仪器
        5.1.2 实验材料
        5.1.3 吸附实验
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 p-NP在复合体系中的吸附动力学
        5.2.2 Cu²⁺和Ni²⁺在复合体系中的吸附动力学
        5.2.3 p-NP浓度对Cu²⁺和Ni²⁺吸附量的影响
        5.2.4 Cu²⁺和Ni²⁺浓度对p-NP吸附量的影响
    5.3 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
        6.1.1 β-环糊精改性沸石
        6.1.2 CCDMZ和ECDMZ对NPs的吸附研究
        6.1.3 CCDMZ和ECDMZ对Cu²⁺和Ni²⁺的吸附研究
        6.1.4 CCDMZ和ECDMZ对复合污染物的吸附研究
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3832899