印迹树脂吸附法从工业废水中回收贵重金属银以及对有机染料废水的光催化降解研究

论文摘要

随着电子、电镀、造币、医药和化工等工业的发展,含重金属离子废水对人体和环境造成的危害越来越严重,同时工业发展对重金属资源的需求也在不断增加,因此废水中有价金属的选择性回收成为当前十分迫切的任务。利用分子印迹技术,以Ag+为印迹模板,壳聚糖和菌丝体作为主要原料,制备复合吸附剂,以Ag+为吸附对象,考察了溶液初始浓度、时间、温度等因素对吸附的影响,并进行了解吸实验,探索了温度、解吸时间、及不同类型的解吸剂对解吸的影响。实验结果表明：吸附剂对银离子有较好的吸附效果。吸附剂制备中印迹离子（Ag+）浓度为2.0mg/g（菌丝体）；其对溶液中银离子吸附速度很快,1.0h就达到了吸附平衡。在Ag+初始浓度为1200.0mg/L,吸附剂用量为3.0g/L时,复合吸附剂对Ag+的吸附容量达到199.2mg/g；温度对银离子的吸附过程影响不大。树脂制备过程中添加微量Ti02可显著提高树脂对Ag+的吸附,比原先提高大约25%（Ag+初始浓度为1000.0mg/L）。常温下用Na2S203作解吸剂,解吸率高达90%以上。由SEM、FTIR以及XPS分析可知,添加微量Ti02后,TiO2以氢键形式与树脂结合,Ag+被还原为单质Ag0,从而提高了树脂对Ag+的吸附。另外,吸附Ag+后的树脂在紫外光下可用于有机染料如甲基橙的降解。当树脂吸附容量为78.00mg/g时,5h后甲基橙的降解率可达到93%以上。对亚甲蓝和日落黄的降解结果表明,当树脂吸附容量为36.92mg/g时,亚甲蓝和日落黄降解5h,降解率可分别达到70%,98%,而甲基橙仅仅为50%左右。同时Ag+被还原为单质Ag0,附着在树脂表面。最后研究了以Ag+、Cu2+等离子为印迹分子制备的印迹树脂与非印迹树脂对Fe3+的吸附及机理,FTIR、TEM、XPS分析结果表明Fe3+在与树脂结合后容易变成铁最稳定的化合物形态-Fe3O4,同时考察了其它金属离子与Fe3+间的置换。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 重金属废水
• 1.1.1 重金属废水的危害性
• 1.1.2 重金属废水的来源
• 1.1.3 重金属废水现有的治理方法
• 1.2 含银废水
• 1.2.1 银的概况
• 1.2.2 含银废水的来源
• 1.2.3 含银废液中银的回收方法
• 1.2.4 银的吸附研究现状
• 1.3 分子印迹技术的概况
• 2的应用'>1.4 TiO₂的应用
• 1.5 有机染料废水
• 1.6 存在的问题及印迹树脂吸附技术的提出
• 1.7 本论文的研究目的及内容
• +的吸附性能以及解吸研究'>第二章 菌丝体吸附剂对Ag⁺的吸附性能以及解吸研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂和仪器
• 2.2.2 分析方法
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 吸附时间对树脂吸附的影响
• +溶液初始浓度对树脂吸附的影响'>2.3.2 Ag⁺溶液初始浓度对树脂吸附的影响
• 2.3.3 不同的再生方法对解吸的影响
• 2.3.4 高温解吸的影响
• 2.3.5 低温解吸
• 2.4 小结
• +的吸附性能以及解吸研究'>第三章 菌丝体表面分子印迹吸附剂对Ag⁺的吸附性能以及解吸研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂和仪器
• 3.2.2 分析方法
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 吸附剂制备研究
• 3.3.2 吸附剂吸附实验研究
• 3.3.3 吸附剂解吸实验研究
• 3.4 小结
• 2的添加对菌丝体表面分子印迹吸附剂吸附的影响研究'>第四章 微量TiO₂的添加对菌丝体表面分子印迹吸附剂吸附的影响研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂与仪器
• 4.2.2 分析方法
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 与其它吸附剂的吸附性能比较
• 4.3.2 吸附平衡曲线
• 4.3.3 吸附时间对吸附的影响
• 4.3.4 吸附机理研究
• 4.4 小结
• 第五章 菌丝体表面分子印迹吸附剂的吸附选择性研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 试剂与仪器
• 5.2.2 分析方法
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 非印迹树脂与印迹树脂的吸附选择性
• +的置换'>5.3.2 其它金属离子对Ag⁺的置换
• 5.4 小结
• +的吸附对有机染料废水的降解研究'>第六章 Ag⁺的吸附对有机染料废水的降解研究
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 试剂和仪器
• 6.2.2 分析方法
• 6.2.3 实验方法
• 6.3 实验结果与讨论
• 6.3.1 高浓度的降解
• 6.3.2 低浓度的降解
• 6.3.3 XPS 分析
• 6.4 小结
• 3+的吸附性能以及机理探索研究'>第七章 菌丝体表面分子印迹吸附剂对Fe³⁺的吸附性能以及机理探索研究
• 7.1 引言
• 7.2 实验部分
• 7.2.1 试剂和仪器
• 7.2.2 分析方法
• 7.2.3 实验方法
• 7.3 实验结果与讨论
• 3+的吸附'>7.3.1 Fe³⁺的吸附
• 3+间的置换'>7.3.2 其它金属离子与Fe³⁺间的置换
• 7.3.3 吸附机理探索
• 7.4 小结
• 第八章 结论
• 第九章 问题和建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者及导师简介
• 附件