几种蒙脱石基复合材料的制备及对Pb 2+ 和β阻滞剂吸附性能的研究
发布时间：2023-04-04 01:56
水体中药物化合物污染和重金属污染的治理引起了越来越广泛的关注。吸附法是处理这些污染的最佳方法之一。天然蒙脱石(Mt)是一种备受关注的高效吸附剂。本文在对蒙脱石进行季铵盐改性的基础上,制备了蒙脱石复合物。蒙脱石的改性与复合,不仅可以提高其吸附性能,同时还可以提升其在工业水处理应用中的实用性,本课题主要的研究内容包括以下几个方面:(1)以新型季铵盐调理剂十六酸酰胺丙基三甲基氯化铵(NQAS16-3)作为改性剂,制备NQAS16-3改性蒙脱石(N-Mt),利用多种表征手段对改性前后的蒙脱石的表面结构及性能进行了表征,结果表明NQAS16-3成功进入蒙脱石层间,最佳改性剂用量为1.0CEC。通过改性,N-Mt对β阻滞剂污染物阿替洛尔(ATE)和醋丁洛尔(ACE)的吸附量可以达到80.83 mg/g和72.66 mg/g,远高于Mt的吸附量。(2)以玉米芯为碳源合成了玉米芯生物炭-蒙脱石复合材料(Cc-Mt),用于铅(Pb2+)和ATE的单独吸附和共吸附。在单独吸附系统中,Cc-Mt对Pb2+和ATE的最大平衡吸附量分别为139.78 mg/g和76....
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水体中药物化合物及重金属的污染现状与危害
1.2 水污染治理方法
1.2.1 水体中β阻滞剂的治理方法
1.2.2 水体中重金属污染治理方法
1.3 蒙脱石
1.3.1 蒙脱石改性
1.3.2 表面活性剂改性蒙脱石
1.3.3 蒙脱石复合物
1.4 生物炭
1.5 二硫化钼
1.6 课题研究目的和内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 主要研究内容
2 实验材料制备与表征方法及数据分析模型
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验主要化学试剂
2.1.2 实验原料和仪器设备
2.2 材料的制备
2.2.1 N-Mt的制备
2.2.2 Cc-Mt复合材料的制备
2.2.3 MoS2/Mt复合材料的制备
2.3 材料的性能测试和表征方法
2.4 数据分析模型
2.4.1 吸附动力学模型
2.4.2 吸附等温线模型
2.4.3 吸附热力学分析模型
2.4.4 Multiwfn程序定量分析方法
3 十六酸酰胺丙基三甲基氯化铵改性蒙脱石的表征及对ATE和 ACE的吸附性能研究
3.1 前言
3.2 N-Mt对 ATE和 ACE的吸附实验
3.2.1 改性剂投加量的影响实验
3.2.2 吸附质初始浓度的影响实验
3.2.3 溶液pH的影响实验
3.2.4 反应时间的影响实验
3.2.5 反应温度的影响实验
3.3 N-Mt的表征与分析
3.3.1 XRD分析
3.3.2 FTIR分析
3.3.3 SEM和 EDS分析
3.3.4 TG/DTG分析
3.3.5 BET分析
3.4 N-Mt的吸附性能影响因素研究
3.4.1 改性剂投加量对吸附性能的影响
3.4.2 吸附质初始浓度对吸附性能的影响
3.4.3 溶液pH对吸附性能的影响
3.4.4 反应时间对吸附性能的影响及吸附动力学拟合
3.4.5 反应温度的影响和吸附等温线模型拟合
3.4.6 吸附热力学分析
3.4.7 吸附前后N-Mt的红外谱图分析
3.5 本章小结
4 生物炭-蒙脱石复合材料的表征及对Pb2+和ATE的吸附性能研究
4.1 引言
4.2 Cc-Mt对 Pb2+和ATE的吸附实验
4.2.1 吸附质初始浓度的影响实验
4.2.2 溶液pH的影响实验
4.2.3 反应时间的影响实验
4.2.4 反应温度的影响实验
4.3 Cc-Mt的表征及分析
4.3.1 XRD分析
4.3.2 FTIR分析
4.3.3 TG/DTG分析
4.3.4 BET分析
4.3.5 SEM分析
4.4 Cc-Mt的吸附性能影响因素研究
4.4.1 吸附质初始浓度对吸附性能的影响
4.4.2 溶液pH对吸附性能的影响
4.4.3 反应时间对吸附性能的影响及吸附动力学模型拟合
4.4.4 反应温度对吸附性能的影响及吸附等温线模型研究
4.4.5 吸附热力学分析
4.4.6 Cc-Mt对 ATE和 Pb2+的共吸附实验
4.4.7 吸附机理
4.5 本章结论
5 二硫化钼/蒙脱石复合材料的表征及对ATE和 ACE的吸附性能研究
5.1 引言
5.2 MoS2/Mt的吸附实验
5.2.1 吸附质初始浓度的影响实验
5.2.2 溶液pH的影响实验
5.2.3 反应时间的影响实验
5.2.4 反应温度的影响实验
5.3 MoS2/Mt的表征与分析
5.3.1 XRD分析
5.3.2 FTIR分析
5.3.3 XPS分析
5.3.4 SEM和 EDS分析
5.4 MoS2/Mt的吸附性能影响因素研究
5.4.1 吸附质初始浓度对吸附性能的影响
5.4.2 吸附等温线模型研究
5.4.3 溶液pH对吸附性能的影响
5.4.4 反应时间对吸附性能的影响和吸附动力学模拟
5.4.5 反应温度的影响和吸附热力学分析
5.4.6 吸附机理
5.5 本章小结
6.结论
致谢
参考文献
附录
本文编号：3781561
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【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 水体中药物化合物及重金属的污染现状与危害
1.2 水污染治理方法
1.2.1 水体中β阻滞剂的治理方法
1.2.2 水体中重金属污染治理方法
1.3 蒙脱石
1.3.1 蒙脱石改性
1.3.2 表面活性剂改性蒙脱石
1.3.3 蒙脱石复合物
1.4 生物炭
1.5 二硫化钼
1.6 课题研究目的和内容
1.6.1 研究目的
1.6.2 主要研究内容
2 实验材料制备与表征方法及数据分析模型
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验主要化学试剂
2.1.2 实验原料和仪器设备
2.2 材料的制备
2.2.1 N-Mt的制备
2.2.2 Cc-Mt复合材料的制备
2.2.3 MoS2/Mt复合材料的制备
2.3 材料的性能测试和表征方法
2.4 数据分析模型
2.4.1 吸附动力学模型
2.4.2 吸附等温线模型
2.4.3 吸附热力学分析模型
2.4.4 Multiwfn程序定量分析方法
3 十六酸酰胺丙基三甲基氯化铵改性蒙脱石的表征及对ATE和 ACE的吸附性能研究
3.1 前言
3.2 N-Mt对 ATE和 ACE的吸附实验
3.2.1 改性剂投加量的影响实验
3.2.2 吸附质初始浓度的影响实验
3.2.3 溶液pH的影响实验
3.2.4 反应时间的影响实验
3.2.5 反应温度的影响实验
3.3 N-Mt的表征与分析
3.3.1 XRD分析
3.3.2 FTIR分析
3.3.3 SEM和 EDS分析
3.3.4 TG/DTG分析
3.3.5 BET分析
3.4 N-Mt的吸附性能影响因素研究
3.4.1 改性剂投加量对吸附性能的影响
3.4.2 吸附质初始浓度对吸附性能的影响
3.4.3 溶液pH对吸附性能的影响
3.4.4 反应时间对吸附性能的影响及吸附动力学拟合
3.4.5 反应温度的影响和吸附等温线模型拟合
3.4.6 吸附热力学分析
3.4.7 吸附前后N-Mt的红外谱图分析
3.5 本章小结
4 生物炭-蒙脱石复合材料的表征及对Pb2+和ATE的吸附性能研究
4.1 引言
4.2 Cc-Mt对 Pb2+和ATE的吸附实验
4.2.1 吸附质初始浓度的影响实验
4.2.2 溶液pH的影响实验
4.2.3 反应时间的影响实验
4.2.4 反应温度的影响实验
4.3 Cc-Mt的表征及分析
4.3.1 XRD分析
4.3.2 FTIR分析
4.3.3 TG/DTG分析
4.3.4 BET分析
4.3.5 SEM分析
4.4 Cc-Mt的吸附性能影响因素研究
4.4.1 吸附质初始浓度对吸附性能的影响
4.4.2 溶液pH对吸附性能的影响
4.4.3 反应时间对吸附性能的影响及吸附动力学模型拟合
4.4.4 反应温度对吸附性能的影响及吸附等温线模型研究
4.4.5 吸附热力学分析
4.4.6 Cc-Mt对 ATE和 Pb2+的共吸附实验
4.4.7 吸附机理
4.5 本章结论
5 二硫化钼/蒙脱石复合材料的表征及对ATE和 ACE的吸附性能研究
5.1 引言
5.2 MoS2/Mt的吸附实验
5.2.1 吸附质初始浓度的影响实验
5.2.2 溶液pH的影响实验
5.2.3 反应时间的影响实验
5.2.4 反应温度的影响实验
5.3 MoS2/Mt的表征与分析
5.3.1 XRD分析
5.3.2 FTIR分析
5.3.3 XPS分析
5.3.4 SEM和 EDS分析
5.4 MoS2/Mt的吸附性能影响因素研究
5.4.1 吸附质初始浓度对吸附性能的影响
5.4.2 吸附等温线模型研究
5.4.3 溶液pH对吸附性能的影响
5.4.4 反应时间对吸附性能的影响和吸附动力学模拟
5.4.5 反应温度的影响和吸附热力学分析
5.4.6 吸附机理
5.5 本章小结
6.结论
致谢
参考文献
附录
本文编号：3781561
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