机械活化淀粉磁性微球的制备及其吸附分离镉离子研究

发布时间：2024-04-08 21:48

　　近年来,随着经济的快速发展,环境污染问题愈发严重,尤其是含Cd(Ⅱ)重金属废水污染严重危害了人们的健康,如何去除废水中Cd(Ⅱ)污染问题显得尤为重要。吸附法由于其操作简单、去除率高等优点成为近年来大家高度关注的一种方法,寻找一种成本低,操作简易,吸附率高的吸附剂是吸附法研究的关键问题。本文以活化木薯淀粉(MS)为原料,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为接枝单体,采用反相乳液聚合法,分别制备了AA-MSM、AAM-MSM、AAM-MSMPM三种不同的淀粉磁性微球吸附剂。优化了工艺条件,并采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等对其进行表征,并结合吸附动力学模型,推导了淀粉磁性微球对废水中Cd(Ⅱ)的吸附机理。主要研究内容如下:(1)以MS为原料,AM、AA为接枝单体,采用反相乳液聚合法制备了淀粉磁性微球吸附剂(AA-MSM)。FTIR和XPS分析显示AA-MSM含有-NH₂,-COOH,-OH官能团,说明AM、AA与MS成功接枝;SEM结果显示AA-MSM呈不规则的球形,且表面稍有粘连;VSM结果显示饱和磁化强度为1...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 文献综述
    1.1 环境中镉污染物来源
    1.2 含Cd(Ⅱ)废水处理技术
        1.2.1 化学沉淀法
        1.2.2 吸附法
        1.2.3 离子交换法
        1.2.4 膜过滤法
        1.2.5 电化学处理法
        1.2.6 生物法
    1.3 淀粉改性及在吸附金属离子中的运用
        1.3.1 淀粉物理改性研究进展
        1.3.2 淀粉及其接枝方法
        1.3.3 木薯淀粉化学改性研究进展
    1.4 磁性淀粉微球吸附剂
        1.4.1 磁性淀粉微球定义
        1.4.2 磁性淀粉微球发展现状
        1.4.3 磁性淀粉微球的制备方法
        1.4.4 磁性淀粉微球的应用
    1.5 课题研究意义及主要内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 AA-MSM对 Cd(Ⅱ)的吸附研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 木薯淀粉预处理
        2.2.4 AA-MSM的制备
        2.2.5 AA-MSM对 Cd(Ⅱ)的吸附实验
        2.2.6 AA-MSM的结构表征
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 标准曲线
        2.3.2 AA-MSM对 Cd(Ⅱ)吸附工艺条件优化
        2.3.3 AA-MSM的 FTIR分析
        2.3.4 AA-MSM的 SEM分析
        2.3.5 AA-MSM的 XPS分析
        2.3.6 AA-MSM的 TGA和 DSC分析
        2.3.7 AA-MSM的 VSM分析
        2.3.8 等温吸附模型研究
        2.3.9 吸附动力学研究
    2.4 本章小结
第三章 AAM-MSM对 Cd(Ⅱ)的吸附研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 AAM-MSM的制备
        3.2.4 AAM-MSM对 Cd(Ⅱ)的吸附试验
        3.2.5 AAM-MSM的结构表征
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 AAM-MSM对 Cd(Ⅱ)吸附工艺条件优化
        3.3.2 AAM-MSM的 FTIR分析
        3.3.3 AAM-MSM的 SEM分析
        3.3.4 AAM-MSM的 XPS分析
        3.3.5 AAM-MSM的 TGA和 DSC分析
        3.3.6 AAM-MSM的 VSM分析
        3.3.7 等温吸附模型研究
        3.3.8 吸附动力学研究
        3.3.9 AAM-MSM吸附Cd(Ⅱ)机理分析
    3.4 本章小结
第四章 AAM-MSMPM对 Cd(Ⅱ)的吸附研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 AAM-MSMPM的制备
        4.2.4 AAM-MSMPM对 Cd(Ⅱ)的吸附试验
        4.2.5 AAM-MSMPM的结构表征
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 AAM-MSMPM对 Cd(Ⅱ)吸附工艺条件优化
        4.3.2 AAM-MSMPM的 FTIR分析
        4.3.3 AAM-MSMPM的 TGA和 DSC分析
        4.3.4 AAM-MSMPM的 SEM分析
        4.3.5 AAM-MSMPM的 XPS分析
        4.3.6 AAM-MSMPM的 VSM分析
        4.3.7 AAM-MSMPM的比表面积和孔径分布
        4.3.8 等温吸附模型研究
        4.3.9 吸附动力学研究
        4.3.10 AAM-MSMPM的吸附-解吸循环再生性能
        4.3.11 AAM-MSMPM吸附量与其他吸附材料对比
        4.3.12 AAM-MSMPM吸附Cd(Ⅱ)机理分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况



本文编号：3948861