颗粒活性炭氮官能化制备低浓度高氯酸盐去除材料的应用研究
发布时间：2023-02-13 19:02
高氯酸盐在饮用水中的污染日益受到人们的关注，美国把它列入饮用水污染物候补名单，日本将高氯酸盐列为第一类危险物。根据一项污染调查研究发现，我国部分地区的饮用水、土壤、谷物甚至母乳中都含有不同浓度的高氯酸盐。高氯酸盐进入人体后，高氯酸根和碘离子发生竞争性抑制作用，高氯酸盐会优先于碘离子被甲状腺吸收，影响甲状腺激素的正常分泌，进而影响人体的正常代谢功能，严重时会造成人贫血，婴幼儿智力下降等问题。且高氯酸根具有很强的稳定性，一旦进入环境，很难降解，也不易挥发，且环境中高氯酸根的含量通常都很低，除去的难度更高，容易造成持久的环境污染。因此，制备出一种可以高效去除低浓度高氯酸盐的材料，显得尤为重要和迫切。 本文采取了将椰壳颗粒活性炭氮官能化的方法制备出具有高效出去高氯酸盐的活性炭材料。椰壳活性炭本身具有较高的吸附容量，氮官能化过程进一步提高其化学吸附能力。氮官能化由预处理、氨化和甲基化三步构成。文中第三章通过使用这三步中的一步或者两步制备出不同处理深度的氮官能化活性炭材料，并使用扫描电镜(SEM)、比表面及孔径分析仪(BET)、pH值检测、X光谱射线分析仪(XPS)等方法对活性炭表面的物化性能进行...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
插图索引
附表索引
第一章 绪论
1.1 水体中高氯酸根的存在形态和危害
1.1.1 高氯酸根的性质及存在形式
1.1.2 环境中的高氯酸盐的来源
1.1.3 高氯酸盐的污染现状
1.1.4 高氯酸的毒理学性质及环境标准
1.2 高氯酸盐的检测方法
1.3 国内外去除高氯酸盐技术研究现状
1.3.1 活性炭吸附
1.3.2 离子交换法
1.3.3 膜分离技术
1.3.4 生物处理
1.3.5 化学还原法
1.3.6 综合方法
1.4 活性炭材料的特点
1.4.1 活性炭吸附原理
1.4.2 活性炭的物理化学性质
1.4.3 活性炭改性方法成熟
1.5 本研究的内容
第二章 实验设计与方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.2 主要分析项目与检测方法
2.3 活性炭选择和前期准备
2.4 吸附试验
第三章 氮官能化处理深度对活性炭吸附高氯酸盐的影响
3.1 活性炭材料的制备
3.1.1 使用氨气处理 GAC（NAC）
3.1.2 使用甲基碘处理 NAC（NAC-CH3I）
3.1.3 使用脲醛树脂处理 GAC(UAC)
3.1.4 使用氨气处理 UAC(UNAC)
3.1.5 使用甲基碘处理 UNAC (UNAC-CH3I)
3.2 特征分析
3.2.1 SEM 分析
3.2.2 BET 法测定比表面及孔径
3.2.3 pH 检测
3.2.4 XPS 检测
3.2.5 高氯酸盐吸附柱检测试验
3.5 本章小结
第四章 不同预处理方法制备氮官能化活性炭材料
4.1 不同预处理氮官能化活性炭材料的制备
4.1.1 预处理
4.1.2 氨化处理
4.1.3 甲基化处
4.2 预处理对氮官能化活性炭理化性质影响的研究
4.2.1 SEM 分析
4.2.2 BET 分析
4.2.3 电泳试验
4.2.4 FTIR 分析
4.2.5 XPS 分析
4.3 不同预处理氮官能化活性炭的高氯酸盐吸附试验
4.4 氮官能化活性炭吸附高氯酸盐机理的研究
4.5 本章小结
第五章 氨化条件对氮官能化活性炭材料吸附高氯酸盐的影响
5.1 氨化温度对活性炭吸附高氯酸盐的影响
5.1.1 氮官能化活性炭的制备
5.1.2 氨化温度对氮官能化活性炭吸附高氯酸盐的影响
5.2 不同氨化时间对活性炭吸附高氯酸盐的影响
5.2.1 氮官能化活性炭的制备
5.2.2 高氯酸盐吸附试验
5.3 氮官能化活性炭再生性研究
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢
本文编号：3742132
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
插图索引
附表索引
第一章 绪论
1.1 水体中高氯酸根的存在形态和危害
1.1.1 高氯酸根的性质及存在形式
1.1.2 环境中的高氯酸盐的来源
1.1.3 高氯酸盐的污染现状
1.1.4 高氯酸的毒理学性质及环境标准
1.2 高氯酸盐的检测方法
1.3 国内外去除高氯酸盐技术研究现状
1.3.1 活性炭吸附
1.3.2 离子交换法
1.3.3 膜分离技术
1.3.4 生物处理
1.3.5 化学还原法
1.3.6 综合方法
1.4 活性炭材料的特点
1.4.1 活性炭吸附原理
1.4.2 活性炭的物理化学性质
1.4.3 活性炭改性方法成熟
1.5 本研究的内容
第二章 实验设计与方法
2.1 实验试剂与仪器设备
2.2 主要分析项目与检测方法
2.3 活性炭选择和前期准备
2.4 吸附试验
第三章 氮官能化处理深度对活性炭吸附高氯酸盐的影响
3.1 活性炭材料的制备
3.1.1 使用氨气处理 GAC（NAC）
3.1.2 使用甲基碘处理 NAC（NAC-CH3I）
3.1.3 使用脲醛树脂处理 GAC(UAC)
3.1.4 使用氨气处理 UAC(UNAC)
3.1.5 使用甲基碘处理 UNAC (UNAC-CH3I)
3.2 特征分析
3.2.1 SEM 分析
3.2.2 BET 法测定比表面及孔径
3.2.3 pH 检测
3.2.4 XPS 检测
3.2.5 高氯酸盐吸附柱检测试验
3.5 本章小结
第四章 不同预处理方法制备氮官能化活性炭材料
4.1 不同预处理氮官能化活性炭材料的制备
4.1.1 预处理
4.1.2 氨化处理
4.1.3 甲基化处
4.2 预处理对氮官能化活性炭理化性质影响的研究
4.2.1 SEM 分析
4.2.2 BET 分析
4.2.3 电泳试验
4.2.4 FTIR 分析
4.2.5 XPS 分析
4.3 不同预处理氮官能化活性炭的高氯酸盐吸附试验
4.4 氮官能化活性炭吸附高氯酸盐机理的研究
4.5 本章小结
第五章 氨化条件对氮官能化活性炭材料吸附高氯酸盐的影响
5.1 氨化温度对活性炭吸附高氯酸盐的影响
5.1.1 氮官能化活性炭的制备
5.1.2 氨化温度对氮官能化活性炭吸附高氯酸盐的影响
5.2 不同氨化时间对活性炭吸附高氯酸盐的影响
5.2.1 氮官能化活性炭的制备
5.2.2 高氯酸盐吸附试验
5.3 氮官能化活性炭再生性研究
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢
本文编号：3742132
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/hetongwenben/3742132.html
