本文主要研究内容
作者王雨涵（2019）在《两性表面活性剂改性海泡石吸附去除废水中的Cu、Zn和四环素》一文中研究指出：随着农业生产的快速发展,我国畜禽养殖业和水产养殖业逐步向规模化、集约化方向转变,畜禽和水生动物排放的废弃物对环境的压力日趋增大,其中含有重金属和抗生素的畜禽废水对环境和人类健康构成了严重威胁。吸附法具有操作简便、处理费用低、吸附材料可重复利用等优点,天然粘土矿物由于比表面积大、孔径结构丰富、价廉易得、环境污染小,常被用做吸附剂去除废水中的污染物。但是,天然粘土矿物杂质多、通道小,实际比表面积难以达到理论值,造成其吸附性能较低,如能通过适当的改性方法,提高其对重金属和抗生素的吸附性能,对于治理畜禽废水污染将具有很大的潜力。海泡石是一种天然粘土矿物,具有巨大的比表面积和吸附能力,已用于水中多种污染物的吸附去除。为此,本研究利用两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱改性海泡石,采用SEM、XRD、BET和FT-IR等方法对改性材料进行表征,考察了吸附温度、吸附时间、吸附剂投加量、吸附液初始pH和吸附液初始浓度对材料吸附Cu2+、Zn2+和四环素的影响,初步分析了吸附去除机理,取得如下主要研究结果:1.以天然海泡石（SEP）为载体,将两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）负载到海泡石上,制备两性改性海泡石（BSSEP）。采用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、比表面积分析（BET）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和Zeta电位分析表征了改性前后的海泡石的理化性质。研究发现,经过改性后,海泡石表面由相对粗糙疏松变得相对光滑,结构更加紧密;比表面积由4.83 m2/g增加到5.42 m2/g;改性海泡石的晶体结构没有发生较大变化,层间距由0.929 nm增大至0.930 nm;在pH为27时,改性前后海泡石表面均带负电荷,且改性海泡石的Zeta电位值小于天然海泡石;改性海泡石的基本骨架没有变化,在2985 cm-1和1427 cm-1附近的-CH2和C-N伸缩振动峰强说明在改性过程中引入了BS-12的烷基链。2.采用单因素实验,研究了吸附温度、吸附时间、吸附剂投加量、吸附液初始pH和初始浓度对海泡石吸附Cu2+、Zn2+和四环素的影响,发现改性海泡石对它们的吸附能力均高于天然海泡石。设计正交实验,进一步考察吸附条件对吸附量的影响,发现在吸附剂用量为6 g/L、Cu2+初始浓度为20 mg/L、初始pH为5、温度为30°C时,两性改性海泡石对Cu2+的去除率为93.46%;在吸附剂用量为5 g/L、Zn2+初始浓度为20 mg/L、初始pH为7、温度为35°C时,两性改性海泡石对Zn2+的去除率为96.48%;在吸附剂用量为7 g/L、四环素初始浓度为5 mg/L、初始pH为7、温度为20°C时,两性改性海泡石对四环素的去除率为99.32%;吸附剂用量为5 g/L、初始pH为4、温度为30°C时,两性改性海泡石同步吸附Cu2+、Zn2+和四环素的去除率分别为59.58%、22.45%和52.90%。3.改性前后的海泡石吸附Cu2+和Zn2+均符合准一级动力学方程,吸附四环素符合准二级动力学方程。用改性海泡石吸附Cu2+、Zn2+和四环素,比用天然海泡石的吸附平衡时间分别缩短了60、20和10 min,说明两性改性提高了海泡石对它们的吸附速率。Langmuir等温吸附模型能够很好地描述两性改性海泡石对Cu2+、Zn2+和四环素的吸附过程,最大吸附量比天然海泡石分别提高了0.56、2.28和6.13mg/g,说明两性改性提高了海泡石对它们的吸附容量。4.海泡石吸附Cu2+、Zn2+和四环素的（35）G均小于0,（35）H均大于0,KD均随温度的升高而升高,说明海泡石吸附Cu2+、Zn2+和四环素的过程为自发吸热过程,升温有利于吸附过程的进行,存在物理吸附形式。海泡石吸附Cu2+、Zn2+和四环素的过程符合Langmuir等温吸附模型,主要为单分子层吸附;改性过程使海泡石负载BS-12,引入疏水碳链和羧基基团,存在化学吸附。吸附过程为物理吸附和化学吸附共同作用的结果。5.HCl能够解吸吸附态Cu2+、Zn2+和四环素,解吸率随HCl浓度的增大而增大。当HCl浓度为0.4 mol/L时,Cu2+、Zn2+和四环素的解吸率分别为68.30%、78.34%和88.12%,说明解吸过程有利于再生吸附剂和回收吸附质。
Abstract
sui zhao nong ye sheng chan de kuai su fa zhan ,wo guo chu qin yang shi ye he shui chan yang shi ye zhu bu xiang gui mo hua 、ji yao hua fang xiang zhuai bian ,chu qin he shui sheng dong wu pai fang de fei qi wu dui huan jing de ya li ri qu zeng da ,ji zhong han you chong jin shu he kang sheng su de chu qin fei shui dui huan jing he ren lei jian kang gou cheng le yan chong wei xie 。xi fu fa ju you cao zuo jian bian 、chu li fei yong di 、xi fu cai liao ke chong fu li yong deng you dian ,tian ran nian tu kuang wu you yu bi biao mian ji da 、kong jing jie gou feng fu 、jia lian yi de 、huan jing wu ran xiao ,chang bei yong zuo xi fu ji qu chu fei shui zhong de wu ran wu 。dan shi ,tian ran nian tu kuang wu za zhi duo 、tong dao xiao ,shi ji bi biao mian ji nan yi da dao li lun zhi ,zao cheng ji xi fu xing neng jiao di ,ru neng tong guo kuo dang de gai xing fang fa ,di gao ji dui chong jin shu he kang sheng su de xi fu xing neng ,dui yu zhi li chu qin fei shui wu ran jiang ju you hen da de qian li 。hai pao dan shi yi chong tian ran nian tu kuang wu ,ju you ju da de bi biao mian ji he xi fu neng li ,yi yong yu shui zhong duo chong wu ran wu de xi fu qu chu 。wei ci ,ben yan jiu li yong liang xing biao mian huo xing ji shi er wan ji er jia ji tian cai jian gai xing hai pao dan ,cai yong SEM、XRD、BEThe FT-IRdeng fang fa dui gai xing cai liao jin hang biao zheng ,kao cha le xi fu wen du 、xi fu shi jian 、xi fu ji tou jia liang 、xi fu ye chu shi pHhe xi fu ye chu shi nong du dui cai liao xi fu Cu2+、Zn2+he si huan su de ying xiang ,chu bu fen xi le xi fu qu chu ji li ,qu de ru xia zhu yao yan jiu jie guo :1.yi tian ran hai pao dan （SEP）wei zai ti ,jiang liang xing biao mian huo xing ji shi er wan ji er jia ji tian cai jian （BS-12）fu zai dao hai pao dan shang ,zhi bei liang xing gai xing hai pao dan （BSSEP）。cai yong sao miao dian zi xian wei jing （SEM）、X-she xian yan she （XRD）、bi biao mian ji fen xi （BET）、fu li xie gong wai guang pu （FT-IR）he Zetadian wei fen xi biao zheng le gai xing qian hou de hai pao dan de li hua xing zhi 。yan jiu fa xian ,jing guo gai xing hou ,hai pao dan biao mian you xiang dui cu cao shu song bian de xiang dui guang hua ,jie gou geng jia jin mi ;bi biao mian ji you 4.83 m2/gzeng jia dao 5.42 m2/g;gai xing hai pao dan de jing ti jie gou mei you fa sheng jiao da bian hua ,ceng jian ju you 0.929 nmzeng da zhi 0.930 nm;zai pHwei 27shi ,gai xing qian hou hai pao dan biao mian jun dai fu dian he ,ju gai xing hai pao dan de Zetadian wei zhi xiao yu tian ran hai pao dan ;gai xing hai pao dan de ji ben gu jia mei you bian hua ,zai 2985 cm-1he 1427 cm-1fu jin de -CH2he C-Nshen su zhen dong feng jiang shui ming zai gai xing guo cheng zhong yin ru le BS-12de wan ji lian 。2.cai yong chan yin su shi yan ,yan jiu le xi fu wen du 、xi fu shi jian 、xi fu ji tou jia liang 、xi fu ye chu shi pHhe chu shi nong du dui hai pao dan xi fu Cu2+、Zn2+he si huan su de ying xiang ,fa xian gai xing hai pao dan dui ta men de xi fu neng li jun gao yu tian ran hai pao dan 。she ji zheng jiao shi yan ,jin yi bu kao cha xi fu tiao jian dui xi fu liang de ying xiang ,fa xian zai xi fu ji yong liang wei 6 g/L、Cu2+chu shi nong du wei 20 mg/L、chu shi pHwei 5、wen du wei 30°Cshi ,liang xing gai xing hai pao dan dui Cu2+de qu chu lv wei 93.46%;zai xi fu ji yong liang wei 5 g/L、Zn2+chu shi nong du wei 20 mg/L、chu shi pHwei 7、wen du wei 35°Cshi ,liang xing gai xing hai pao dan dui Zn2+de qu chu lv wei 96.48%;zai xi fu ji yong liang wei 7 g/L、si huan su chu shi nong du wei 5 mg/L、chu shi pHwei 7、wen du wei 20°Cshi ,liang xing gai xing hai pao dan dui si huan su de qu chu lv wei 99.32%;xi fu ji yong liang wei 5 g/L、chu shi pHwei 4、wen du wei 30°Cshi ,liang xing gai xing hai pao dan tong bu xi fu Cu2+、Zn2+he si huan su de qu chu lv fen bie wei 59.58%、22.45%he 52.90%。3.gai xing qian hou de hai pao dan xi fu Cu2+he Zn2+jun fu ge zhun yi ji dong li xue fang cheng ,xi fu si huan su fu ge zhun er ji dong li xue fang cheng 。yong gai xing hai pao dan xi fu Cu2+、Zn2+he si huan su ,bi yong tian ran hai pao dan de xi fu ping heng shi jian fen bie su duan le 60、20he 10 min,shui ming liang xing gai xing di gao le hai pao dan dui ta men de xi fu su lv 。Langmuirdeng wen xi fu mo xing neng gou hen hao de miao shu liang xing gai xing hai pao dan dui Cu2+、Zn2+he si huan su de xi fu guo cheng ,zui da xi fu liang bi tian ran hai pao dan fen bie di gao le 0.56、2.28he 6.13mg/g,shui ming liang xing gai xing di gao le hai pao dan dui ta men de xi fu rong liang 。4.hai pao dan xi fu Cu2+、Zn2+he si huan su de （35）Gjun xiao yu 0,（35）Hjun da yu 0,KDjun sui wen du de sheng gao er sheng gao ,shui ming hai pao dan xi fu Cu2+、Zn2+he si huan su de guo cheng wei zi fa xi re guo cheng ,sheng wen you li yu xi fu guo cheng de jin hang ,cun zai wu li xi fu xing shi 。hai pao dan xi fu Cu2+、Zn2+he si huan su de guo cheng fu ge Langmuirdeng wen xi fu mo xing ,zhu yao wei chan fen zi ceng xi fu ;gai xing guo cheng shi hai pao dan fu zai BS-12,yin ru shu shui tan lian he suo ji ji tuan ,cun zai hua xue xi fu 。xi fu guo cheng wei wu li xi fu he hua xue xi fu gong tong zuo yong de jie guo 。5.HClneng gou jie xi xi fu tai Cu2+、Zn2+he si huan su ,jie xi lv sui HClnong du de zeng da er zeng da 。dang HClnong du wei 0.4 mol/Lshi ,Cu2+、Zn2+he si huan su de jie xi lv fen bie wei 68.30%、78.34%he 88.12%,shui ming jie xi guo cheng you li yu zai sheng xi fu ji he hui shou xi fu zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西南大学的王雨涵，发表于刊物西南大学2019-09-24论文，是一篇关于海泡石论文,两性改性论文,表面活性剂论文,重金属论文,四环素论文,吸附论文,西南大学2019-09-24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，资料来自西南大学2019-09-24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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