改性活性炭对水中砷(Ⅴ)的吸附特性研究以及壳聚糖吸附剂的改性探讨

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nimin518
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
本论文的研究分为两部分   第一部分改性活性炭吸附水中砷(Ⅴ)的特性研究   本文首次采用不同浓度的硝酸铵对煤基活性炭进行轻度氧化改性,对改性前后的活性炭采用SEM电镜进行表征,用Beohms滴定法测定表面含氧官能团,在物理吸附分析仪上低温下测氮气在其上的吸附数据,根据BET方程、BJH理论计算表征比表面积和孔隙结构,并比较其对砷(Ⅴ)的吸附效果。结果表明,1%硝酸铵改性的活性炭吸附性能最佳,推断活性炭的中孔在对砷(Ⅴ)吸附时起主要作用,当活性炭孔径分布在2-4.3nm时,吸附效果最好。活性炭表面的羧基、酚羟基的存在有利于吸附。通过硝酸铵对煤基活性炭进行轻度氧化改性,能提高其对砷(Ⅴ)的吸附能力。   研究了1%硝酸铵改性活性炭对砷(Ⅴ)的吸附特性,试验表明改性活性炭吸附砷(Ⅴ)的实验最佳条件为:活性炭粒径在200目以上、溶液pH在4左右,吸附时间为40min。测定了不同温度下的吸附等温线。计算了相关热力学函数△HΦ、△GΦ、和△SΦ。结果表明,在稀溶液中吸附对Langmuir模型比Freundlich吸附模型更符合;△GΦ小于零,吸附属于自发进行;△HΦ小于零,吸附为放热过程,降低温度有利于吸附的进行,焓变值在8.37~62.8kJ.mol-l范围内,属于物理吸附;△SΦ大于零,这是由于吸附时溶剂脱附置换引起的。吸附动力学研究表明,准二级动力学方程可以很好地描述吸附,颗粒内扩散过程是吸附的速率控制步骤,但不是唯一的控制步骤。   优化了氢化物发生原子荧光光谱法对砷离子的检测条件,其检出限为0.02ug/g,精密度为0.06%。   第二部分壳聚糖吸附剂的改性探讨   壳聚糖对重金属具有良好的吸附性能,但其抗酸性能差,应用范围受到限制。用交联剂对其交联后可极大地提高耐酸性,但交联后的壳聚糖吸附性能降低,主要原因是交联反应往往发生在活性较高的-NH2上,而在-NH2上引入了其它的基团后增加了氮原子同金属离子配位的空间位阻。另外,交联产物中的-NH2和-OH减少,且交联剂中不含有吸附性能优于-NH2和-OH的官能团。因此,要改善交联壳聚糖对金属离子的吸附性能,可先对交联剂进行化学修饰,引入对吸附作用有贡献的活性基团。   本文利用乙二胺和戊二醛的希夫碱反应生成希夫碱交联剂,以引入利于吸附的活性基团,再与壳聚糖交联制备出改性交联壳聚糖。用红外光谱对其结构进行表征,并研究其对重金属离子Cu2+的吸附性能。结果表明:改性交联壳聚糖对Cu2+的吸附性能较交联壳聚糖有了很大提高,吸附平衡时间为8小时,pH为4时最大吸附量为157mg/g。该改性交联壳聚糖具有较强的的机械性能,但抗酸性能还需提高。
其他文献
本硕士毕业(学位)论文共分为三章。 第一章对半导体纳米粒子的性质、制备方法及其与生物分子的结合方式以及小分子与蛋白质相互作用的研究方法进行了综述。 第二章以巯
本文采用直接混合法研制了乙酰二茂铁(Acetylferrocene,AFc)修饰碳糊电极(AFc/CPE)和10-甲基吩噻嗪(10-Methylphenothiazine,MPT)修饰碳糊电极(MPT/CPE)。并分别对亚硫酸盐和L-
我们在前人工作的基础上合成了CoSi电极材料,发现它具有优良的电化学储氢性能,是很有希望产业化的一类材料。本论文的研究内容包括以下三个方面:第一,探讨了元素替代法对材料
空气污染是当今社会要解决的重要环境问题,而CO又是主要污染物之一,因此实现CO在较低温度下氧化转化成为催化研究的热点问题。近年来,具有独特性质的纳米材料在催化领域得到
近年来,二硫代氨基甲酸盐的设计及合成越来越引起人们的关注。在配位化合物中,该类配体因硫原子作为配位原子,不论是在成键方式还是在分子结构上,都表现出丰富的多样性,并在橡胶加工、润滑油添加剂、生物医药和废水处理等诸多领域均得以广泛应用。因此,研究此类金属含硫配体及配合物的相关结构或性质,对丰富键合理论,开展一些在环境、医药及材料科学等诸多领域的应用都具有潜在的实用价值。本文结合二硫代氨基甲酸和苯并咪唑