黄腐酸的提纯及应用基础的研究

论文摘要

黄腐酸结构中含有多种活性官能团,可与许多金属离子和有机污染物相结合,而且高纯度黄腐酸有良好的医用价值,所以,研究黄腐酸提纯方法及吸附机理有很重要的意义。本文研究了以市售黄腐酸为原料的提纯过程,讨论了离子交换类型、时间、树脂用量对黄腐酸纯度的影响。同时研究了高纯度黄腐酸对Cr6+、Fe3+、Cu2+和TNT的吸附过程,探讨了吸附热力学和吸附机理,还研究了高纯度黄腐酸对Cr6+、Fe3+和Cu2+的竞争吸附及溶液中Cr6+、Fe3+、Cu2+的存在对FA吸附TNT的影响。结果表明:采用001*7树脂与D751树脂相结合的离子交换法处理黄腐酸,可使黄腐酸纯度达99%以上。黄腐酸对金属离子的吸附率随pH值的变化而变化,并且吸附量和吸附率均随时间的增加而增加;黄腐酸对Cr6+、Fe3+、Cu2+的吸附量大小顺序为:Cu2+>Fe3+>Cr6+,且吸附符合Freundlich等温吸附方程,随着温度的升高,黄腐酸吸附Cr6+、Fe3+、Cu2+的自发程度增大,吸附为熵推动过程;在Cr6+、Fe3+、Cu2+共存的混合溶液中,黄腐酸对Cu2+的吸附作用比Cr6+、Fe3+强;黄腐酸对金属离子的吸附以离子交换吸附为主,同时伴随有其它不同类型的物理和化学吸附。黄腐酸对TNT的吸附率随pH值的变化而变化,pH为7.5时吸附率最大为95%;吸附过程进行缓慢,24h达到吸附平衡;黄腐酸对TNT的吸附符合Freundlich等温吸附方程,吸附为熵推动过程,升高温度有利于黄腐酸对TNT的吸附。黄腐酸对TNT的吸附机理复杂,吸附主要为氢键作用,同时也有其它不同的结合力,包括离子键、共价键、电荷转移、电子给予-接受和范德华力等。当溶液中存在Cr6+、Fe3+、Cu2+时,黄腐酸可与这些金属离子络合形成弱配体,TNT上的官能团与这些弱配体发生交换形成内球络合物,从而增大TNT在黄腐酸上的吸附量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 黄腐酸概述
• 1.1.1 黄腐酸来源、组成
• 1.1.2 FA 形成的微生物机理研究概况
• 1.1.3 FA 结构的研究概况
• 1.1.4 FA 应用概况
• 1.2 FA 制备方法研究概况
• 1.2.1 发酵法制备FA
• 1.2.2 离子交换法制备FA
• 1.2.3 电渗析法制备FA
• 1.3 吸附分离法概况
• 1.4 本实验的目的、意义及主要研究内容
• 1.4.1 本实验的目的、意义
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 FA 的提纯研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 离子交换机理
• 2.1.2 实验药品
• 2.1.3 仪器设备
• 2.1.4 FA 纯度分析
• 2.1.5 FA 收率的计算
• 2.1.6 提纯实验过程
• 2.2 结果与讨论
• +和Na⁺型离子交换树脂对纯度的影响'>2.2.1 H⁺和Na⁺型离子交换树脂对纯度的影响
• 2.2.2 离子交换时间对纯度的影响
• 2.2.3 树脂用量对纯度的影响
• 2.2.4 红外光谱法对FA 官能团的比较
• 2.2.5 电感耦合等离子体法对FA 中灰分含量的测定
• 2.3 本章小结
• 第3章 FA 对Cr（VI）、Fe（III）、Cu（II）吸附行为及机理的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 吸附机理
• 3.2.2 实验药品
• 3.2.3 仪器设备
• 3.2.4 分析测试方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 pH 值对吸附的影响
• 3.3.2 时间对吸附的影响
• 3.3.3 吸附等温模型
• 3.3.4 吸附热力学探讨
• 3.3.5 红外光谱分析
• 3.3.6 FA 对Cr（VI）、Fe（III）、Cu（II）吸附机理的研究
• 3.3.7 Cr（VI）、Fe（III）、Cu（II）在FA 上的竞争吸附及机理的研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 FA 对TNT 吸附行为及机理的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验药品
• 4.1.2 仪器设备
• 4.1.3 溶液中TNT 含量的测定
• 4.1.4 各个数值的计算方法
• 4.1.5 实验过程
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 pH 值对FA 吸附TNT 的影响
• 4.2.2 时间对FA 吸附TNT 的影响
• 4.2.3 吸附等温模型
• 4.2.4 吸附热力学探讨
• 4.2.5 溶液中Cr（VI）、Fe（III）、Cu（II）的存在对FA 吸附TNT 的影响
• 4.2.6 FA 吸附TNT 红外光谱
• 4.2.7 FA 对TNT 的吸附机理
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 详细摘要