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PEI改性麦秸秆对刚果红铜离子和磷酸根的吸附研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:45:37
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PEI改性麦秸秆对刚果红铜离子和磷酸根的吸附研究【摘要】:本文以麦秸秆为原料,通过聚乙烯亚胺(PEI)进行改性制得阳离子吸附剂。采用戊二醛(GA)交联和环氧氯丙烷(ECH)接枝两种

【摘要】:本文以麦秸秆为原料,通过聚乙烯亚胺(PEI)进行改性制得阳离子吸附剂。采用戊二醛(GA)交联和环氧氯丙烷(ECH)接枝两种方法将PEI通过化学反应引入麦秸秆表面,分别得到得到改性吸附剂GA-MWS和ECH-MWS。试验选择红外光谱分析、元素分析、等电点的测定进行表征,表明聚乙烯亚胺成功的负载在麦秸秆表面。相同条件下NWS对CR、Cu2+、PO43-的单位吸附量分别为26.15mg/g、10 mg/g、5.05 m/g,而GA-MWS对CR的单位吸附量为73.43 mg/g,ECHMWS对Cu2+和PO43-的单位吸附量分别为35.98 mg/g和12.07 mg/g。研究了GA-MWS对刚果红(CR)的动态和静态吸附行为。研究表明p H=5,吸附剂的浓度为1g/L,吸附效果较好。常见盐的存在对吸附量无影响。Koble-Corrige模型能较好的描述GA-MWS对CR的吸附行为,对吸附动力学研究表明吸附符合粒子内扩散模型。动态试验结果分析表明Yan模型拟合效果较好。通过讨论不同的再生条件,0.1 mol/L Na OH再生效果最好,再生率为78%,且三次再生其再生率几乎不变。热力学研究表明此吸附过程为吸热的自发进行过程。研究了ECH-MWS对Cu2+的静态和动态吸附行为,并进行PO43-的二次吸附研究。ECH-MWS对Cu2+和二次吸附PO43-均选择中性条件,吸附剂浓度为0.8g/L。盐度对ECH-MWS吸附Cu2+基本无影响,而对PO43-的二次吸附产生较大的负作用。等温线分析结果表明,Freundlich模型和Koble-Corrige能较好描述对Cu2+的吸附,Langmuir模型和Temkin模型对二次吸附PO43-的拟合度较高。Double-Constant模型能较好描述ECH-MWS对Cu2+和动力学吸附过程,而二次吸附PO43-动力学过程比较符合Elovich模型。二者动态吸附过程均符合Thomas模型。采用0.1 mol/L HCl进行Cu2+的解析,其再生率达到约65%。ECH-MWS对Cu2+和二次吸附PO43-分别为放热和吸热的自发过程。ECH-MWS对PO43-的静态吸附试验表明,吸附剂浓度为0.8 g/L,p H为3.4的条件下,吸附效果最好。盐度不利于吸附。等温线结果分析表明,此吸附过程符合Koble-Corrigan模型。准二级的动力学模型能较好的描述ECH-MWS吸附PO43-过程。热力学分析表明此过程为自发进行的放热反应。动态吸附试验研究了柱高、流速、初始浓度对PO43-的吸附影响,表明较高的流速、较大的浓度、较小的柱高不利于吸附。Thomas模型能较好的描述动态吸附行为。通过静态的解析与再生行为表明0.01 mol/L Na OH再生效果最好,并且二次再生和三次再生的再生率都达到89%以上,再生效果较好。 【关键词】:改性麦秸秆 吸附 刚果红 Cu2+ PO43-
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ424;X703
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-9
  • 第一章 绪论9-24
  • 1.1 水污染危害9-10
  • 1.2 处理污水的常用方法10-13
  • 1.3 吸附法简介13-19
  • 1.4 麦秸秆做吸附剂研究现状19-21
  • 1.5 聚乙烯亚胺(PEI)进行改性研究现状21-22
  • 1.6 热力学计算22-23
  • 1.7 误差分析23-24
  • 第二章 试验方法和研究内容24-27
  • 2.1 仪器和试剂24
  • 2.2 改性麦秸秆的制备24-25
  • 2.3 研究内容25-26
  • 2.4 测试方法26-27
  • 第三章 戊二醛交联改性麦秸秆对刚果红的吸附研究27-46
  • 3.1 GA-MWS对CR静态吸附实验27-31
  • 3.2 GA-MWS对CR动态吸附试验研究31-34
  • 3.3 GA-MWS对CR解析与再生试验34-35
  • 3.4 GA-MWS对CR等温线、动力学、热力学结果分析35-41
  • 3.5 GA-MWS对CR动态吸附试验结果分析41-45
  • 本章小结45-46
  • 第四章 环氧氯丙烷改性麦秸秆对Cu~(2+)的吸附以及对PO_4~(3-)的二次吸附研究46-76
  • 4.1 ECH-MWS 对 Cu2+静态吸附试验46-50
  • 4.2 ECH-MWS对Cu(2+)动态吸附试验50-52
  • 4.3 ECH-MWS对Cu~(2+)解析与再生试验52-54
  • 4.4 ECH-MWS吸附Cu~(2+)等温线,动力学,热力学结果分析54-59
  • 4.5 ECH-MWS吸附Cu~(2+)动态吸附试验分析59-62
  • 4.5.1 Thomas 模型动态分析结果59-60
  • 4.5.2 BDST模型动态分析结果60-62
  • 4.6 二次吸附PO_4~(3-)的静态吸附试验62-66
  • 4.7 二次吸附PO_4~(3-)的动态吸附试验66-69
  • 4.8 二次吸附PO_4~(3-)的等温线、动力学、热力学结果分析69-73
  • 4.9 二次吸附PO_4~(3-)的动态结果分析73-74
  • 本章小结74-76
  • 第五章 环氧氯丙烷改性麦秸秆对PO_4~(3-)的吸附研究76-90
  • 5.1 ECH-MWS对PO_4~(3-)静态吸附试验76-79
  • 5.2 ECH-MWS对PO_4~(3-)动态吸附试验79-81
  • 5.3 ECH-MWS对PO_4~(3-)解析与再生试验81-83
  • 5.4 ECH-MWS吸附PO_4~(3-)的等温线、动力学、热力学分析83-88
  • 5.5 ECH-MWS吸附PO_4~(3-)的动态结果分析88-89
  • 本章小结89-90
  • 第六章 改性麦秸秆的表征90-93
  • 6.1 红外光谱分析90-91
  • 6.2 元素分析91
  • 6.3 等电点分析91-93
  • 第七章 结论和建议93-94
  • 参考文献94-101
  • 附录 硕士期间发表论文101-102
  • 致谢102


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