胶原纤维固化杨梅单宁对金属离子的吸附研究

论文摘要

采用皮胶原纤维为基础材料,通过胶原-单宁-醛反应制备固化单宁吸附材料。系统研究了胶原纤维固化杨梅单宁吸附材料对Cr（VI）、Pb（II）、Cd（II）、Hg（II）、Pt（II）、Pd（II）、V（V）、Bi（III）和Mo（VI）的吸附特性。研究了pH、温度、初始浓度等对吸附容量的影响;同时研究了固化杨梅单宁对这些金属离子的吸附平衡、吸附动力学、固定床吸附动力学、吸附-解吸性能以及在二元或多元金属离子混合溶液中对某些金属离子的选择性吸附特性。在此基础上,进一步研究了胶原纤维固化杨梅单宁对金属离子的吸附规律,探索了吸附容量大小与金属离子半径、离子价态、外层电子结构、配位能力以及氧化还原能力大小的关系。该研究不仅为这类吸附材料在环保、冶金、医药及化学工程等领域获得广泛应用奠定了基础,同时对丰富单宁化学及吸附理论也具有一定的科学意义。研究了固化杨梅单宁对水溶液中有毒重金属离子Cr（VI）、Pb（II）、Cd（II）和Hg（II）,贵金属Pt（II）和Pd（II）,稀有金属V（V）和Bi（III）,以及金属离子Mo（VI）的吸附容量。结果表明,在实验条件下,固化杨梅单宁对Cr（VI）的吸附容量为77.0mg/g;对Pb（II）、Cd（II）和Hg（II）的吸附量分别为78.8mg/g、13.6mg/g和184.7mg/g;对Pt（II）和Pd（II）的吸附容量分别为72.6mg/g和80.4mg/g;对V（V）、Bi（III）和Mo（VI）的吸附量分别为51.2mg/g、73.0mg/g和82.4mg/g。而已报道的固化单宁吸附材料对Cr（VI）的吸附容量范围为36-287mg/g;对Hg（II）的吸附容量范围为78-240mg/g;对V（V）的吸附容量为50.3-54.2mg/g。树皮、改性活性炭及生物质对Pb（II）和Cd（II）的吸附容量分别为46-110mg/g和46-58mg/g。合成树脂对Pt（II）和Pd（II）的吸附容量为55.6mg/g和20-100mg/g。活性炭、TiO2以及用EDTA和DTPA改性的壳聚糖对Mo（VI）的吸附容量分别为84.0mg/g、

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 处理含重金属离子废水的主要方法及发展趋势
• 1.3 胶原纤维固化单宁吸附材料
• 1.3.1 单宁的化学结构及其主要反应特性
• 1.3.2 单宁的固化方法
• 1.4 胶原纤维固化单宁重金属离子吸附材料的制备
• 1.4.1 胶原纤维固化单宁的原理
• 1.4.2 胶原纤维固化单宁的制备
• 1.4.3 前期研究工作以及本文主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 胶原纤维固化杨梅单宁对 Cr（VI）的氧化还原吸附
• 2.1 引言
• 2.2 材料和方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 pH 值对吸附平衡的影响
• 2.3.2 吸附平衡
• 2.3.3 吸附动力学
• 2.3.4 Cr（VI）-Cr（III）混合溶液的吸附特性
• 2.3.5 Cr（VI）-Ni（II）-Zn（II）-Cu（II）混合溶液的吸附特性
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 胶原纤维固化杨梅单宁对Pb（II）、Cd（II）、Hg（II）的吸附
• 3.1 引言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 pH 值对吸附平衡的影响
• 3.3.2 吸附平衡
• 3.3.3 温度对平衡吸附量的影响
• 3.3.4 吸附动力学
• 3.3.5 Pb（II）、Cd（II）、Hg（II）的混合液的吸附
• 3.3.6 解吸实验
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 胶原纤维固化杨梅单宁对Pt（II）和Pd（II）的吸附
• 4.1 引言
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 吸附平衡
• 4.3.2 pH 对平衡吸附量的影响
• 4.3.3 吸附动力学
• 4.3.4 固定床吸附动力学
• 4.3.5 混合溶液中Pt（II）和Pd（II）的分离
• 4.4 结论
• 参考文献
• 第五章 胶原纤维固化杨梅单宁对 V（V）的吸附
• 5.1 引言
• 5.2 材料和方法
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 pH 值对吸附平衡的影响
• 5.3.2 温度对吸附平衡的影响
• 5.3.3 吸附动力学
• 5.3.4 固定床吸附动力学
• 5.3.5 混合溶液中V（V）的选择性吸附
• 5.4 结论
• 参考文献
• 第六章 胶原纤维固化杨梅单宁对 Bi（III）的吸附
• 6.1 引言
• 6.2 材料和方法
• 6.2.1 实验材料
• 6.2.2 实验方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 吸附平衡
• 6.3.2 吸附动力学
• 6.3.3 吸附剂用量对吸附率的影响
• 6.3.4 解吸实验
• 6.3.5 固化杨梅单宁对Bi（III）的选择性吸附
• 6.4 结论
• 参考文献
• 第七章 胶原纤维固化杨梅单宁对 Mo（VI）的吸附
• 7.1 引言
• 7.2 材料和方法
• 7.2.1 实验材料
• 7.2.2 实验方法
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 pH值对吸附平衡的影响
• 7.3.2 吸附平衡
• 7.3.3 吸附动力学
• 7.3.4 解吸实验
• 7.3.5 固化杨梅单宁对Mo（VI）的选择性吸附
• 7.4 结论
• 参考文献
• 第八章 胶原纤维固化杨梅单宁对金属离子吸附规律的研究
• 8.1 引言
• 8.2 实验部分
• 8.2.1 材料及试剂
• 8.2.2 胶原纤维固化杨梅单宁对金属离子吸附规律性研究
• 8.3 结果与讨论
• 8.3.1 固化杨梅单宁对周期表中不同位置金属离子的吸附容量
• 8.3.2 pH对吸附容量的影响
• 8.4 结论
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的论文
• 致谢