李涛:基于壳聚糖改性凝胶球及其吸附除Cu2+应用研究论文

李涛:基于壳聚糖改性凝胶球及其吸附除Cu2+应用研究论文

本文主要研究内容

作者李涛(2019)在《基于壳聚糖改性凝胶球及其吸附除Cu2+应用研究》一文中研究指出:水体中Cu2+污染是一个亟待解决的水环境问题,吸附法除Cu2+操作简单、经济、除Cu2+效率高、不易造成二次污染。CS是一种资源丰富、无毒环保、价格低廉的高聚合物,因其具有氨基、羟基而具备一定的吸附能力,但是吸附能力不高,吸附完成后的固液分离比较困难。包埋法分别将自制NFeOs、HMO、MnFe2O4金属基吸附剂均匀分散在CS溶胶中,制备固-液相的CS/NFeOs、CS/HMO、CS/MnFe2O4,依次将CS溶胶、CS/NFeOs、CS/HMO、CS/MnFe2O4通过滴定制备离子交联反应下的CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4并研究他们的吸附除Cu2+性能。(1)CS-TPP的制备与TPP溶液pH关系密切,理想的制备条件是CS溶胶(0.0186mol/L,pH=2)滴定TPP溶液(0.027mol/L,pH=8)制备CS-TPP。pH值高,CS-TPP交联度低,保留的吸附活性点位多,吸附效果好,但凝胶球不稳定,易溶胀分解;pH值低,CS-TPP交联度高,凝胶球形状稳定不易溶胀,但保留的吸附活性点位少,吸附效果差。(2)基于离子交联法制备CS-TPP的基础上,包埋了NFeOs、HMO、MnFe2O4的CS溶胶滴定制备的CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4较CS-TPP机械性能强,稳定性好,且吸附性能得到强化。(3)FTIR结果表明,四种凝胶球上发生离子交联成功接入P=O键;XRD峰谱表明HMO粒子、Fe-O键成功的被包埋入CS-TPP中;SEM可以观察到各凝胶球表面结构良好,均具有较大的比表面积,吸附空间大。(4)CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+吸附的最佳pH分别为5-6、5.5-7、5-7、5-7。25℃、35℃、45℃下,CS-TPP对Cu2+吸附达到吸附平衡的时间分别为21h、23h、23h,平衡吸附量分别为10.51mg/g、11.558mg/g、14.027mg/g。25℃下,CS-TPP对Cu2+的最大吸附量可达45.434mg/g。CS-TPP对Cu2+是单分子层的化学吸附,吸附反应是吸热熵增的过程。25℃下,CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附达到平衡所需时间分别为23h、21h、24h,平衡吸附量分别为37.28mg/g、38.42mg/g、43.69mg/g,最大吸附量分别可达107.76mg/g、111.73mg/g、147.25mg/g。CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附为均相的单层化学吸附。CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附反应是吸热熵增的过程。(5)Ca2+、Mg2+、H2PO4-会抑制CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4对Cu2+的吸附作用,SiO32-会以形成共价键的方式增强Cu2+的去除效果。CS-TPP具有良好的吸附循环性能,经过5次吸附脱附过程,吸附率仍可保持在80%左右。CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4的循环吸附效果脱附效果良好,经过5次脱附后,与初次吸附相比,最终吸附能力分别下降了34.6%、23.71%、17.18%。(6)对比四种凝胶球对Cu2+的吸附表现力,可知包埋了NFeOs、HMO、MnFe2O4的CS溶胶滴定制备的CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4有更多的吸附点位与吸附空间,主要原因是:CS-TPP@NFeOs有更大的比表面积,对Cu2+有高度的选择性和靶向引导作用;CS-TPP@HMO上有更多的表面羟基,能强化对Cu2+的吸附作用;CS-TPP@MnFe2O4内部包含较多的Fe-O、Mn-OH等键位,这些键位能与Cu2+形成共价键将之去除。

Abstract

shui ti zhong Cu2+wu ran shi yi ge ji dai jie jue de shui huan jing wen ti ,xi fu fa chu Cu2+cao zuo jian chan 、jing ji 、chu Cu2+xiao lv gao 、bu yi zao cheng er ci wu ran 。CSshi yi chong zi yuan feng fu 、mo du huan bao 、jia ge di lian de gao ju ge wu ,yin ji ju you an ji 、qiang ji er ju bei yi ding de xi fu neng li ,dan shi xi fu neng li bu gao ,xi fu wan cheng hou de gu ye fen li bi jiao kun nan 。bao mai fa fen bie jiang zi zhi NFeOs、HMO、MnFe2O4jin shu ji xi fu ji jun yun fen san zai CSrong jiao zhong ,zhi bei gu -ye xiang de CS/NFeOs、CS/HMO、CS/MnFe2O4,yi ci jiang CSrong jiao 、CS/NFeOs、CS/HMO、CS/MnFe2O4tong guo di ding zhi bei li zi jiao lian fan ying xia de CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4bing yan jiu ta men de xi fu chu Cu2+xing neng 。(1)CS-TPPde zhi bei yu TPProng ye pHguan ji mi qie ,li xiang de zhi bei tiao jian shi CSrong jiao (0.0186mol/L,pH=2)di ding TPProng ye (0.027mol/L,pH=8)zhi bei CS-TPP。pHzhi gao ,CS-TPPjiao lian du di ,bao liu de xi fu huo xing dian wei duo ,xi fu xiao guo hao ,dan ning jiao qiu bu wen ding ,yi rong zhang fen jie ;pHzhi di ,CS-TPPjiao lian du gao ,ning jiao qiu xing zhuang wen ding bu yi rong zhang ,dan bao liu de xi fu huo xing dian wei shao ,xi fu xiao guo cha 。(2)ji yu li zi jiao lian fa zhi bei CS-TPPde ji chu shang ,bao mai le NFeOs、HMO、MnFe2O4de CSrong jiao di ding zhi bei de CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4jiao CS-TPPji xie xing neng jiang ,wen ding xing hao ,ju xi fu xing neng de dao jiang hua 。(3)FTIRjie guo biao ming ,si chong ning jiao qiu shang fa sheng li zi jiao lian cheng gong jie ru P=Ojian ;XRDfeng pu biao ming HMOli zi 、Fe-Ojian cheng gong de bei bao mai ru CS-TPPzhong ;SEMke yi guan cha dao ge ning jiao qiu biao mian jie gou liang hao ,jun ju you jiao da de bi biao mian ji ,xi fu kong jian da 。(4)CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4dui Cu2+xi fu de zui jia pHfen bie wei 5-6、5.5-7、5-7、5-7。25℃、35℃、45℃xia ,CS-TPPdui Cu2+xi fu da dao xi fu ping heng de shi jian fen bie wei 21h、23h、23h,ping heng xi fu liang fen bie wei 10.51mg/g、11.558mg/g、14.027mg/g。25℃xia ,CS-TPPdui Cu2+de zui da xi fu liang ke da 45.434mg/g。CS-TPPdui Cu2+shi chan fen zi ceng de hua xue xi fu ,xi fu fan ying shi xi re shang zeng de guo cheng 。25℃xia ,CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4dui Cu2+de xi fu da dao ping heng suo xu shi jian fen bie wei 23h、21h、24h,ping heng xi fu liang fen bie wei 37.28mg/g、38.42mg/g、43.69mg/g,zui da xi fu liang fen bie ke da 107.76mg/g、111.73mg/g、147.25mg/g。CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4dui Cu2+de xi fu wei jun xiang de chan ceng hua xue xi fu 。CS-TPP@MnFe2O4dui Cu2+de xi fu fan ying shi xi re shang zeng de guo cheng 。(5)Ca2+、Mg2+、H2PO4-hui yi zhi CS-TPP、CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4dui Cu2+de xi fu zuo yong ,SiO32-hui yi xing cheng gong jia jian de fang shi zeng jiang Cu2+de qu chu xiao guo 。CS-TPPju you liang hao de xi fu xun huan xing neng ,jing guo 5ci xi fu tuo fu guo cheng ,xi fu lv reng ke bao chi zai 80%zuo you 。CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4de xun huan xi fu xiao guo tuo fu xiao guo liang hao ,jing guo 5ci tuo fu hou ,yu chu ci xi fu xiang bi ,zui zhong xi fu neng li fen bie xia jiang le 34.6%、23.71%、17.18%。(6)dui bi si chong ning jiao qiu dui Cu2+de xi fu biao xian li ,ke zhi bao mai le NFeOs、HMO、MnFe2O4de CSrong jiao di ding zhi bei de CS-TPP@NFeOs、CS-TPP@HMO、CS-TPP@MnFe2O4you geng duo de xi fu dian wei yu xi fu kong jian ,zhu yao yuan yin shi :CS-TPP@NFeOsyou geng da de bi biao mian ji ,dui Cu2+you gao du de shua ze xing he ba xiang yin dao zuo yong ;CS-TPP@HMOshang you geng duo de biao mian qiang ji ,neng jiang hua dui Cu2+de xi fu zuo yong ;CS-TPP@MnFe2O4nei bu bao han jiao duo de Fe-O、Mn-OHdeng jian wei ,zhe xie jian wei neng yu Cu2+xing cheng gong jia jian jiang zhi qu chu 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自长安大学的李涛,发表于刊物长安大学2019-11-04论文,是一篇关于离子交联论文,长安大学2019-11-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自长安大学2019-11-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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