超细羽绒粒子的制备及其染料吸附性能的基础研究

被引量 : 0次 | 上传用户:xoyo20001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着中国经济持续快速的发展、人口剧烈增长与城市快速扩张,环境污染问题日益严重,其中水污染最为突出。染料废水因有机含量高、色度深、排放量大、水质复杂而成为难以治理的工业废水之一。羽绒是一种天然蛋白质纤维材料,由于其优良的吸湿、透气性能而被作为纺织材料大量使用。我国每年羽绒类产量近2亿公斤。除了少量的用于服装和床上用品中作保暖填充材料以及在复合材料中作为增强材料之外,大部分只是简单加工处理用作动物饲料或者作为废弃物处理,这不仅对天然蛋白质资源造成了大量的浪费,而且给环境保护带来很大压力。针对天然蛋白质羽绒材料的资源化利用问题,以超细羽绒粒子为吸附剂,研究了超细羽绒粒子对水中不同类型染料酸性大红3R,直接耐酸大红4BS和还原大红R的吸附去除过程。通过粒径分布、氮气吸附脱附(BET)、XRD、扫描电镜(SEM)、元素和氨基酸组成分析、红外光谱(FTIR)等测试方法对吸附剂的物理形态结构及孔径参数进行了表征。通过一系列批处理实验考察了超细羽绒粒子对染料的吸附过程,找出最佳吸附条件,并探究其吸附机理。结果表明:采用具有自主知识产权的粉体加工设备加工所得的超细羽绒粒子表面极不光滑,有大量的空隙或孔洞。粒子直径处于0.2-12μm间,平均粒径为2.34±0.26μm,比表面积为7277cm2/g,总孔体积为1797cm3/g,平均孔径为9.8779nm,是一种介孔材料,而且它是结晶区和无定形区的两相聚集态结构,结晶度为43.26%。实验研究了超细羽绒粒子对酸性大红3R、直接耐酸大红4BS、还原大红R染料的吸附行为。研究结果显示:在三种染料中,超细羽绒粒子对酸性大红3R的吸附效果最好,为137.5516mg/g。在此基础上,实验还研究了不同温度(298、308、318K)下超细羽绒粒子对酸性大红3R的吸附热力学和吸附动力学。通过对活化能和热力学参数的计算发现Ea为59.516kJ/mol,可能为化学吸附。△H0和△S0均大于0,△G0小于0,这说明超细羽绒粒子对染料的吸附是一个自发的吸热的化学吸附过程,温度越高,吸附效果越好。分别用准一级动力学模型,准二级动力学模型对动力学实验数据进行拟合,研究结果表明:准二级动力学模型能够较好地描述超细羽绒粒子对酸性大红3R的吸附过程。而且,准二级动力学方程理论平衡吸附容量qe与实验值很接近,这表明控制速率过程可能是化学吸附。通过上述分析,我们发现:超细羽绒粒子对酸性大红3R染料的吸附过程比较复杂,在酸性条件下,超细羽绒粒子与染料存在离子键作用力,染料被定位吸附在超细羽绒粒子上。此外,超细羽绒粒子与染料还存在氢键和范德华力作用。总之,超细羽绒粒子作为一种廉价的吸附剂对水溶液中酸性大红3R、直接耐酸大红4BS、还原大红R染料具有很好的去除效果。该研究为后续利用超细羽绒粒子处理染料废水或其他难降解有机污染物的实际应用提供研究基础和理论支持。
其他文献
MicroRNA(miRNA)是一类内源性的非编码小分子RNA,通过与目标信使RNA(mRNA)结合形成基因沉默复合物(RISC)调控基因的表达。MiRNA在细胞代谢、分化、免疫反应和肿瘤发生等生物过程中有
随着社会经济的快速增长,城市交通拥堵状况变得越来越严重,交通拥堵影响了广大居民的工作和学习,同时伴随而来的是严峻的环境问题,因此缓解交通拥堵问题变得尤为重要。如果居民可以对已经发生或未来即将发生的交通拥堵状态进行及时、准确的预测与评估,出行时便可以有效地避免交通拥堵带来的影响。针对现有的交通拥堵预测方法精度不高、稳定性不强、预测用时较长的不足,以及各交通时段对交通拥堵的不同影响、单因素无法准确表征
本文以《红楼梦》原文及杨宪益和霍克斯两个译本的第三回为语料,运用对比和量化分析的方法,从词类、句法成分和句型3个角度来综合研究汉译英中英语谓语的选择。研究发现:英语
本文通过对冀中南汉墓的墓葬形制和随葬品的分析,解析出冀中南汉墓所包含的不同性质的文化因素。在此基础上,通过对汉代墓葬共性因素和本地文化因素消长变迁的分析,提出西汉
数字正交调制器是软件无线电体系中关键组成部分,小型化、通用化、参数可配置是数字正交调制器发展需求。基于ADI公司正交上变频器AD9957芯片特点,提出了一种基于AD9957的通
为了满足通信与信号处理实验中对谐振器的需求,分析了美国凌特公司推出的连续时间、有源RC滤波器芯片LTC1562的工作原理,并对中心频率的计算公式进行了推导。应用LTC1562和滤
<正>在抗击肿瘤的道路上,坚强的人们从没有放弃过。然而,在不断的努力过后,结果总是不如人意,难道得了肿瘤,就真的死路一条吗?相信科学:肿瘤≠死亡,康复仍有望!随着医学科技
漆器作为生活中的实用器,在宋代的使用与瓷器一样十分普遍。根据史料记载,宋代的漆器也作为海洋贸易的主要货物销往海外。由此可以预见"南海I号"沉船中会有一定数量的漆器文
从物理学发展的历史看,物理实验是物理学理论的基础,也是物理学发展的基本动力,特别是理想实验能澄清物理学中的错误观念,它是建立新概念、探索新理论的有效方法,在物理学的发展中
目前,科技竞争已经成为国家综合竞争力的主要核心力量,科技对经济、社会的促进作用日趋显著,党的十八大报告也指出科技创新是不断推进我国社会主义制度自我完善和发展的必要条件