基于掺锰水铁矿新材料的砷污染治理
发布时间：2023-12-24 12:16
砷及其衍生物对于生态环境和生物健康都具有很大的威胁。环境中的砷污染使农作物,如水稻以及小麦中的砷含量较高,会危害人的健康。因此,减少砷污染的危害是当前非常重要的任务。在常用的砷污染处理方法中,吸附被认为是有高的经济效益,操作简单,最有前景的技术。近些年,集合锰氧化物与水铁矿作用的掺锰水铁矿(Mn-Fh)由于其对砷很好的亲和性,作为砷污染物的吸附剂受到人们的关注。本研究基于Mn-Fh制备新的材料,研究其结构特性以及吸附As(III)的性能和机理。以Mn-Fh为主要原料制备土壤改良剂,将其应用于砷污染土壤的水稻及小麦的盆栽实验以及水稻田间实验,得到的研究结果如下:(1)研究了掺锰水铁矿-壳聚糖珠状材料对As(Ⅲ)的吸附及其影响因素。材料制备时的干燥方法影响其结构和吸附性能。冻干的珠状材料内有大量的大孔和介孔,50℃真空干燥的珠状材料的孔相对较小,而25℃自然风干的珠状材料内则无明显孔结构。珠状材料对As(Ⅲ)的最大吸附量与比表面积的顺序相同,为冻干壳聚糖珠>真空干燥壳聚糖珠>风干壳聚糖珠。冻干壳聚糖珠吸附材料的吸附量是风干壳聚糖珠的2倍。随着p H的上升吸附量逐渐降低;共存阴离...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
本论文创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 土壤砷污染现状
1.2 吸附法处理砷污染的进展
1.2.1 矿物吸附剂
1.2.2 活性炭吸附剂
1.2.3 金属(氢)氧化物吸附剂
1.2.4 金属有机框架吸附剂
1.2.5 其他吸附剂
1.3 铁锰氧化物在砷吸附中的应用
1.3.1 铁、锰氧化物吸附砷
1.3.2 铁锰复合氧化物吸附砷
1.4 锆基吸附材料的研究现状
1.5 壳聚糖用于吸附砷的研究现状
1.6 本文的研究思路和技术路线图
第二章 Mn-Fh-Cs珠的制备与性能
2.1 实验材料及方法
2.1.1 试剂与仪器
2.1.2 掺锰水铁矿的制备
2.1.3 掺锰水铁矿-壳聚糖珠的制备
2.1.4 样品表征
2.1.5 吸附实验
2.1.6 再生实验
2.2 结果与讨论
2.2.1 壳聚糖珠的结构特性
2.2.2 吸附的影响因素
2.2.3 Mn-Fh-Cs珠的重复使用性
2.2.4 Mn-Fh-Cs珠的吸附机理
2.3 本章小结
第三章Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠制备与砷吸附
3.1 实验材料和方法
3.1.1 试剂与仪器
3.1.2 Mn-Fh@Zr(OH)4的制备
3.1.3 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠的制备
3.1.4 样品表征
3.1.5 Mn-Fh@Zr(OH)4粉末的吸附性能
3.1.6 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠吸附实验
3.2 结果与讨论
3.2.1 Mn-Fh@Zr(OH)4粉末表征
3.2.2 Mn-Fh@Zr(OH)4粉末的吸附性能
3.2.3 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠吸附的影响因素
3.2.4 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠吸附机理
3.3 本章小结
第四章 Mn-Fh改良剂应用于盆栽实验
4.1 实验材料与方法
4.1.1 试剂与仪器
4.1.2 试验土壤介绍
4.1.3 Mn-Fh改良剂处理盆栽
4.1.4 盆栽土壤理化性质测试
4.1.5 盆栽植株各组分元素含量
4.2 结果与讨论
4.2.1 土壤理化性质
4.2.2 水稻各组分砷含量
4.2.3 小麦盆栽土壤及各组分砷含量
4.3 本章小结
第五章 Mn-Fh用于田间砷污染治理
5.1 实验材料和方法
5.1.1 试剂与仪器
5.1.2 实验田块介绍
5.1.3 Mn-Fh改良剂处理土壤
5.1.4 土壤理化性质测试
5.1.5 水稻各组分砷含量测试
5.2 结果与讨论
5.2.1 土壤理化性质
5.2.2 水稻各组分砷含量
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
攻硕期间发表的与学位论文相关的科研成果目录
攻读硕士学位期间参与的课题情况
致谢
本文编号：3874491
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
本论文创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 土壤砷污染现状
1.2 吸附法处理砷污染的进展
1.2.1 矿物吸附剂
1.2.2 活性炭吸附剂
1.2.3 金属(氢)氧化物吸附剂
1.2.4 金属有机框架吸附剂
1.2.5 其他吸附剂
1.3 铁锰氧化物在砷吸附中的应用
1.3.1 铁、锰氧化物吸附砷
1.3.2 铁锰复合氧化物吸附砷
1.4 锆基吸附材料的研究现状
1.5 壳聚糖用于吸附砷的研究现状
1.6 本文的研究思路和技术路线图
第二章 Mn-Fh-Cs珠的制备与性能
2.1 实验材料及方法
2.1.1 试剂与仪器
2.1.2 掺锰水铁矿的制备
2.1.3 掺锰水铁矿-壳聚糖珠的制备
2.1.4 样品表征
2.1.5 吸附实验
2.1.6 再生实验
2.2 结果与讨论
2.2.1 壳聚糖珠的结构特性
2.2.2 吸附的影响因素
2.2.3 Mn-Fh-Cs珠的重复使用性
2.2.4 Mn-Fh-Cs珠的吸附机理
2.3 本章小结
第三章Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠制备与砷吸附
3.1 实验材料和方法
3.1.1 试剂与仪器
3.1.2 Mn-Fh@Zr(OH)4的制备
3.1.3 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠的制备
3.1.4 样品表征
3.1.5 Mn-Fh@Zr(OH)4粉末的吸附性能
3.1.6 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠吸附实验
3.2 结果与讨论
3.2.1 Mn-Fh@Zr(OH)4粉末表征
3.2.2 Mn-Fh@Zr(OH)4粉末的吸附性能
3.2.3 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠吸附的影响因素
3.2.4 Mn-Fh@Zr(OH)4-Cs珠吸附机理
3.3 本章小结
第四章 Mn-Fh改良剂应用于盆栽实验
4.1 实验材料与方法
4.1.1 试剂与仪器
4.1.2 试验土壤介绍
4.1.3 Mn-Fh改良剂处理盆栽
4.1.4 盆栽土壤理化性质测试
4.1.5 盆栽植株各组分元素含量
4.2 结果与讨论
4.2.1 土壤理化性质
4.2.2 水稻各组分砷含量
4.2.3 小麦盆栽土壤及各组分砷含量
4.3 本章小结
第五章 Mn-Fh用于田间砷污染治理
5.1 实验材料和方法
5.1.1 试剂与仪器
5.1.2 实验田块介绍
5.1.3 Mn-Fh改良剂处理土壤
5.1.4 土壤理化性质测试
5.1.5 水稻各组分砷含量测试
5.2 结果与讨论
5.2.1 土壤理化性质
5.2.2 水稻各组分砷含量
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
攻硕期间发表的与学位论文相关的科研成果目录
攻读硕士学位期间参与的课题情况
致谢
本文编号：3874491
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