农作废弃物中主要成分的提取和改性及其对铅离子的吸附性能研究

发布时间：2023-06-04 18:44

　　农作废弃物作为一种来源丰富且价格低廉的可再生生物质资源,被广泛应用于重金属废水的处理研究中。然而,由于农作废弃物结构复杂,对吸附性能影响较大。为此,本文以玉米秆、花生壳、棉杆和油菜杆四种农作废弃物为原料,分别提取其主要成分:纤维素、木质素和半纤维素并采用化学接枝法制备了羧基改性的农作废弃物和改性纤维素、木质素和半纤维素,研究了改性前后农作废弃物及三种主要成分对重金属离子铅离子的吸附性能,探讨了主要成分对农作废弃物吸附性能以及吸附过程中有机质释放的影响;研究了改性对生物吸附剂吸附性能和稳定性的影响,具体结果如下:(1)采用酸法、硫酸水解法和碱法分别从原料中提取出纤维素、木质素以及半纤维素,通过扫描电镜和红外光谱对提取的三大素及原料进行表征,结果表明,四种植物中的纤维素、木质素和半纤维素均被成功提取出来。改性之后三大素及原料的表面引入了大量羧基并且未对其结构产生破坏。(2)研究了改性前后的三大素及原料对Pb²⁺的吸附性能,改性之后各吸附剂的吸附能力较改性前均有所提升,且均符合Langmuir吸附模型,属于单分子层吸附。FTIR和XPS分析表明改性后的吸附剂上的羧基和羟...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 铅污染废水的来源及危害
    1.3 铅废水的处理方法
        1.3.1 化学沉淀法
        1.3.2 电解法
        1.3.3 溶剂萃取法
        1.3.4 膜分离法
        1.3.5 离子交换法
        1.3.6 植物修复法
        1.3.7 生物吸附法
    1.4 植物木质纤维素类的组成
        1.4.1 纤维素
        1.4.2 木质素
        1.4.3 半纤维素
    1.5 论文的研究目的、意义及主要研究内容
        1.5.1 研究目的及意义
        1.5.2 研究内容
第二章 改性农作废弃物的制备及其对Pb²⁺的吸附研究
    2.1 前言
    2.2 实验
        2.2.1 实验材料及仪器
        2.2.2 改性农作废弃物的制备
        2.2.3 Pb²⁺的静态吸附
        2.2.4 pH和时间对改性前后纤维素有机质释放的影响
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 原料的扫描电镜结果
        2.3.2 FTIR分析
        2.3.3 等温吸附
        2.3.4 pH对吸附的影响
        2.3.5 pH对改性前后原料TOC释放量的影响
        2.3.6 时间对改性前后原料TOC释放量的影响
    2.4 本章小结
第三章 改性纤维素的制备及其对Pb²⁺的吸附研究
    3.1 前言
    3.2 实验
        3.2.1 实验材料和仪器
        3.2.2 纤维素的提取
        3.2.3 改性纤维素的制备
        3.2.4 Pb²⁺的静态吸附实验
        3.2.5 pH和时间对改性前后纤维素有机质释放的影响
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 纤维素的扫描电镜分析
        3.3.2 FTIR分析
        3.3.3 等温吸附
        3.3.4 pH对吸附的影响
        3.3.5 pH对改性前后纤维素TOC释放量的影响
        3.3.6 时间对TOC释放量的影响
    3.4 本章小结
第四章 改性木质素的制备及其对Pb²⁺的吸附研究
    4.1 前言
    4.2 实验
        4.2.1 实验材料和仪器
        4.2.2 木质素的提取
        4.2.3 改性木质素的制备
        4.2.4 Pb²⁺静态吸附实验
        4.2.5 pH和时间对改性前后半纤维素有机质释放的影响
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 木质素的扫描电镜分析
        4.3.2 FTIR分析
        4.3.3 等温吸附
        4.3.4 pH对吸附的影响
        4.3.5 pH对改性前后木质素TOC释放量的影响
        4.3.6 时间对改性前后木质素TOC释放量的影响
    4.4 本章小结
第五章 改性半纤维素的制备及其对Pb²⁺的吸附研究
    5.1 前言
    5.2 实验
        5.2.1 实验材料和仪器
        5.2.2 半纤维素的提取
        5.2.3 改性半纤维素与原料的制备
        5.2.4 Pb²⁺的静态吸附实验
        5.2.5 pH和时间对改性前后半纤维TOC释放量的影响
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 半纤维素的扫描电镜分析
        5.3.2 FTIR分析
        5.3.3 等温吸附
        5.3.4 pH对吸附的影响
        5.3.5 改性半纤维素吸附Pb²⁺的机理研究
        5.3.6 pH对改性前后半纤维素TOC释放量的影响
        5.3.7 时间对改性前后半纤维素TOC释放量的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的文章
致谢



本文编号：3830818