凝胶型吸附剂的制备及吸附重金属行为的研究
发布时间：2022-12-03 22:36
随着工业化与城镇化的进程不断加快,高污染物排放与低资源利用率,使环境风险急剧增大,人们的生存环境正受到严重威胁。比如含镉、铅、铬等元素的废水大量排放,有毒重金属污染给生态系统和人类健康带来了日益严重的危害。目前,重金属污染的主要来源为工业排放,因此排放废水中重金属离子浓度必须严格限制。对于重金属排放处理,吸附技术被认为是一个最有效的处理手段,然而传统的吸附材料或多或少存在缺陷。为此,对高性能吸附材料进行了大量的研究,尽管在一定程度上提高了吸附性能,然而对于实际应用仍存在问题:（1）较慢的吸附速率,（2）吸附性能的损失,（3）难以回收。对于颗粒状的吸附剂,较慢的内孔扩散限制了其快速吸附,此外内部结构的堆叠填埋使其吸附容量降低。虽然纳米吸附材料具有较快的吸附速率和较高的吸附容量,但难以分离,而且非有效的分离会增加操作成本以及引起二次污染。本论文以重金属的富集、去除为目的,合成了几种新型的凝胶吸附材料,并对其吸附性能展开了详细深入的研究。主要进行了以下几个方面的工作:（1）通过一步溶胶凝胶法制备出一种海绵体的聚硅氧烷-氧化石墨烯（PS-GO）气凝胶吸附材料。聚硅氧烷颗粒的粒径约为5μm,并成...
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 重金属污染概述
1.2 重金属污染的处理技术
1.2.1 化学法
1.2.2 物理法
1.2.3 生物法
1.3 吸附概述
1.3.1 吸附过程
1.3.2 吸附作用
1.3.3 配位吸附
1.4 吸附材料
1.4.1 无机吸附材料
1.4.2 有机吸附材料
1.4.3 纳米吸附材料
1.5 超强水凝胶
1.6 本研究的选题及研究内容
第2章 聚硅氧烷-氧化石墨烯凝胶的制备及对重金属Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附
2.1 前言
2.2 材料及方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 氧化石墨烯制备
2.2.3 凝胶合成
2.2.4 仪器及表征
2.2.5 模拟废水的静态吸附
2.2.6 工业废水的静态吸附
2.2.7 填充柱处理模拟废水
2.3 结果与讨论
2.3.1 PS-GO凝胶的表征
2.3.2 pH对吸附的影响
2.3.3 吸附动力学
2.3.4 吸附等温曲线
2.3.5 热力学分析
2.3.6 吸附机理
2.3.7 选择性吸附
2.3.8 工业废水的静态处理
2.3.9 凝胶的重复利用性
2.3.10 采用PS-GO凝胶填充柱的动态吸附
2.3.11 成本分析
2.4 本章小结
第3章 聚两性电解质水凝胶的制备及对重金属Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 PP-GO凝胶的制备
3.2.3 表征
3.2.4 吸附试验
3.2.5 填充柱吸附实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 凝胶的表征
3.3.2 环境因素对吸附的影响
3.3.3 吸附动力学
3.3.4 吸附模型和吸附热力学
3.3.5 吸附机理
3.3.6 重复性、选择性实验
3.3.7 实际工业废水的处理
3.3.8 填充柱吸附实验
3.4 本章小节
第4章 功能化双网络凝胶的制备及其对重金属离子Cd(Ⅱ)的吸附性能研究
4.1 前言
4.2 材料及方法
4.2.1 实验试剂
4.2.2 DN水凝胶的制备
4.2.3 仪器及表征
4.2.4 吸附试验
4.2.5 填充柱实验
4.2.6 数据分析方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 凝胶的表征
4.3.2 环境因素对凝胶吸附的影响
4.3.3 凝胶吸附动力学
4.3.4 吸附模型和热力学
4.3.5 吸附机理
4.3.6 选择性吸附、重复利用实验
4.3.7 实际工业废水的处理
4.3.8 填充柱吸附实验
4.4 本章小节
第5章 黄麻凝胶的制备及其对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能研究
5.1 前言
5.2 材料及方法
5.2.1 实验试剂
5.2.2 Jute/PAA凝胶的制备
5.2.3 仪器及表征
5.2.4 吸附试验
5.2.5 数据分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 样品的表征
5.3.2 环境因素对吸附剂的影响
5.3.3 吸附动力学
5.3.4 等温吸附及热力学
5.3.5 凝胶吸附机理
5.3.6 选择性吸附和重复性利用实验
5.3.7 实际废水处理
5.4 本章小节
结论
参考文献
读学位期间学术成果及获奖情况
致谢
本文编号：3707113
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 重金属污染概述
1.2 重金属污染的处理技术
1.2.1 化学法
1.2.2 物理法
1.2.3 生物法
1.3 吸附概述
1.3.1 吸附过程
1.3.2 吸附作用
1.3.3 配位吸附
1.4 吸附材料
1.4.1 无机吸附材料
1.4.2 有机吸附材料
1.4.3 纳米吸附材料
1.5 超强水凝胶
1.6 本研究的选题及研究内容
第2章 聚硅氧烷-氧化石墨烯凝胶的制备及对重金属Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附
2.1 前言
2.2 材料及方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 氧化石墨烯制备
2.2.3 凝胶合成
2.2.4 仪器及表征
2.2.5 模拟废水的静态吸附
2.2.6 工业废水的静态吸附
2.2.7 填充柱处理模拟废水
2.3 结果与讨论
2.3.1 PS-GO凝胶的表征
2.3.2 pH对吸附的影响
2.3.3 吸附动力学
2.3.4 吸附等温曲线
2.3.5 热力学分析
2.3.6 吸附机理
2.3.7 选择性吸附
2.3.8 工业废水的静态处理
2.3.9 凝胶的重复利用性
2.3.10 采用PS-GO凝胶填充柱的动态吸附
2.3.11 成本分析
2.4 本章小结
第3章 聚两性电解质水凝胶的制备及对重金属Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 PP-GO凝胶的制备
3.2.3 表征
3.2.4 吸附试验
3.2.5 填充柱吸附实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 凝胶的表征
3.3.2 环境因素对吸附的影响
3.3.3 吸附动力学
3.3.4 吸附模型和吸附热力学
3.3.5 吸附机理
3.3.6 重复性、选择性实验
3.3.7 实际工业废水的处理
3.3.8 填充柱吸附实验
3.4 本章小节
第4章 功能化双网络凝胶的制备及其对重金属离子Cd(Ⅱ)的吸附性能研究
4.1 前言
4.2 材料及方法
4.2.1 实验试剂
4.2.2 DN水凝胶的制备
4.2.3 仪器及表征
4.2.4 吸附试验
4.2.5 填充柱实验
4.2.6 数据分析方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 凝胶的表征
4.3.2 环境因素对凝胶吸附的影响
4.3.3 凝胶吸附动力学
4.3.4 吸附模型和热力学
4.3.5 吸附机理
4.3.6 选择性吸附、重复利用实验
4.3.7 实际工业废水的处理
4.3.8 填充柱吸附实验
4.4 本章小节
第5章 黄麻凝胶的制备及其对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能研究
5.1 前言
5.2 材料及方法
5.2.1 实验试剂
5.2.2 Jute/PAA凝胶的制备
5.2.3 仪器及表征
5.2.4 吸附试验
5.2.5 数据分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 样品的表征
5.3.2 环境因素对吸附剂的影响
5.3.3 吸附动力学
5.3.4 等温吸附及热力学
5.3.5 凝胶吸附机理
5.3.6 选择性吸附和重复性利用实验
5.3.7 实际废水处理
5.4 本章小节
结论
参考文献
读学位期间学术成果及获奖情况
致谢
本文编号：3707113
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