改性SiO 2 微球的制备及用于重金属离子的显色检测和吸附去除

发布时间：2023-10-11 21:55

　　随着经济的发展,工业化进程的加快,大量的重金属污染物随工业废水和城市生活污水被排入自然水体中,严重污染了江、河、湖泊和地下水。因重金属污染物具有难降解、易富集、毒性大的特性而严重危害人类及水生生态的生命安全。因此,同时检测和去除水溶液中的重金属离子是一项与环境保护有关的重要任务。在众多的重金属废水处理技术中,吸附法因效率高,操作简单、可再生等优点而被广泛应用于重金属废水处理。近年来准确、快速去除和选择性识别污染物种类的复合吸附剂需求不断增长。在许多用于检测污染物种类的传感技术中,可视化检测方法是极具吸引力的,因为它技术简单,不需要复杂的设备或严格控制环境。但如何实现对痕量重金属离子选择性可视化检测仍是研究人员面临的一大挑战。二氧化硅微球因廉价、比表面积大、表面吸附力强、化学纯度高等特性,被认为是一种很有前景的吸附剂。但二氧化硅作为吸附剂无选择性,并且粒子间可通过电荷转移以及分子间氢键、静电等方式相互作用,致使其极易团聚而不能发挥其优异性能,已成为其应用的瓶颈。所以必须对其改性,提高其性能及拓宽应用范围。本文针对利用常规二氧化硅微球难以选择性可视化检测及高效稳定去除重金属离子的缺陷,拟对...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 水中重金属污染的现状及处理方法
        1.1.1 水体中的重金属污染
        1.1.2 水体中重金属污染的处理方法
    1.2 常见的重金属离子吸附材料
        1.2.1 树脂
        1.2.2 沸石分子筛
        1.2.3 活性炭
        1.2.4 壳聚糖
        1.2.5 SiO2

    1.4 本课题的研究目的和研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
第二章 淀粉及3-巯基丙基三甲氧基硅烷改性SiO₂微球的制备及吸附铅离子性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 材料的合成
        2.2.4 材料的表征
        2.2.5 淀粉和SiO₂的不同质量比对吸附性能的影响
        2.2.6 不同pH对吸附Pb²⁺的影响
        2.2.7 吸附实验
        2.2.8 竞争离子的影响
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 SEM分析
        2.3.2 TEM分析
        2.3.3 红外光谱分析
        2.3.4 能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析
        2.3.5 XRD分析
        2.3.6 比表面积分析
        2.3.7 淀粉和SiO₂的不同质量比对吸附性能的影响
        2.3.8 不同pH对吸附Pb²⁺的影响
        2.3.9 等温吸附模型
        2.3.10 动力学分析
        2.3.11 竞争离子的影响
    2.4 小结
第三章 木瓜蛋白酶改性金纳米颗粒修饰淀粉/SiO₂微球的制备及显色吸附铅离子性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 淀粉/SiO₂@AuNPs-PA的合成
        3.2.4 淀粉/SiO₂@AuNPs-PA的表征
        3.2.5 吸附实验
        3.2.6 竞争离子的影响
        3.2.7 铅离子的可视化捕捉
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 TEM分析
        3.3.2 红外分析
        3.3.3 能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析
        3.3.4 XRD 分析
        3.3.5 比表面积分析
        3.3.6 等温吸附模型
        3.3.7 动力学分析
        3.3.8 竞争离子的影响
        3.3.9 铅离子的可视化捕捉
    3.4 小结
第四章 壳聚糖及磺基水杨酸改性SiO₂微球的制备及显色吸附铜离子性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 壳聚糖/SiO₂-SA微球的合成
        4.2.4 材料的表征
        4.2.5 不同pH对吸附Cu²⁺的影响
        4.2.6 吸附实验
        4.2.7 竞争离子的影响
        4.2.8 铜离子的可视化捕捉
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 TEM
        4.3.2 红外分析
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 pH的影响
        4.3.5 等温吸附模型
        4.3.6 动力学分析
        4.3.7 竞争离子的影响
        4.3.8 铜离子的可视化分析
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3852863

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