检索结果-南通市图书馆

作者：韦毅青海师范大学

学位级别：硕士

低温低浊度水和颤藻水体的处理面临特殊挑战。絮凝是一种高效的水处理技术,适用于特殊水体的处理,但在冬季,气温低、颗粒浓度低导致传统絮凝沉淀技术效率低下,增加水处理成本。低温条件下,水中的颤藻会持续繁殖,春季温度升高,颤藻成为... 详细信息

低温低浊度水和颤藻水体的处理面临特殊挑战。絮凝是一种高效的水处理技术,适用于特殊水体的处理,但在冬季,气温低、颗粒浓度低导致传统絮凝沉淀技术效率低下,增加水处理成本。低温条件下,水中的颤藻会持续繁殖,春季温度升高,颤藻成为优势藻种迅速大量繁殖可能会导致藻华突然爆发,增加水处理难度,对人类健康和水生态系统造成威胁。本研究采用硅酸钠、硫酸钛为原料制备新型无机高分子絮凝剂聚硅硫酸钛(PTSIS),并对絮凝剂的形貌结构进行了表征分析。采用海藻酸钠(SA)为助凝剂,以残余浊度和UV254、CODCr的去除率为评价指标,通过单因素实验,研究了复配絮凝剂对低温低浊度水的絮凝性能。结果显示,Si/Ti摩尔比为0.05、投加量达到Ti 36 mg/L,絮凝p H=6.0时的PTSIS絮凝性能最优。引入SA的量为1.2 mg/L并与PTSIS复配使用后残余浊度降低为0.51 NTU,UV254与CODCr的去除率分别为90.5%和90.3%,最佳絮凝p H=7.0。Zeta电位的分析结果表明,网捕卷扫与吸附架桥作用是PTSIS拥有较好絮凝效果的主要原因,引入SA后,进一步增加了分子量,增强了絮凝剂吸附架桥能力,网捕卷扫与吸附架桥的协同作用为絮凝性能进一步提高的主要原因,电性中和不是主要的絮凝机制。采用聚硅硫酸钛(PTSIS)为絮凝剂,羧化壳聚糖(CPCTS)为助凝剂,以残余浊度和UV254、叶绿素a浓度(Chl-a)的去除率为评价指标,通过单因素实验,研究了复配絮凝剂对颤藻水体的絮凝性能。结果显示,Si/Ti摩尔比为0.05、投加量达到Ti 30 mg/L,絮凝p H=6.0时的PTSIS絮凝性能最优。引入CPCTS的量为1.6 mg/L并复合使用PTSIS后残余浊度降低为0.67 NTU,UV254与叶绿素a浓度(Chl-a)的去除率分别为89.1%与95.7%。复合使用后拓宽了p H响应范围,在p H=5.0-7.0时均有良好的絮凝效果。引入CPCTS后,Zeta电位值升高,电性中和能力提高,电性中和、网捕卷扫与吸附架桥的协同作用为复配絮凝剂絮凝的主要机制。采用磁加载絮凝技术处理低温低浊度水与颤藻水体。低温低浊度水中磁粉最佳投加量为0.6 g/L,PTSIS投加量为Ti 24mg/L,SA投加量为1.2 mg/L时,絮凝效果最佳。在颤藻水体中,磁粉投加量为0.4 g/L,PTSIS投加量为Ti 24mg/L,CPCTS投加量为1.6 mg/L时,絮凝效果最佳。磁粉最优的投加顺序为:优先投加磁粉,再投加PTSIS,最后投加助凝剂。磁粉的引入使絮凝性能得到了进一步提升,且降低了絮凝剂用量。采用磁分离技术对已形成的磁絮凝体进行重复循环使用。在低温低浊度水中经过三次循环后,浊度的去除率可以达到90%以上,UV254与CODCr去除率均在85%以上,在颤藻水体的絮凝中经过四次循环后,浊度的去除率依然可以达到90%以上,UV254与Chl-a去除率均在80%以上。

关键词：磁絮凝聚硅硫酸钛低温低浊度水颤藻循环利用

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微藻基碘吸附材料的制备和性能研究

微藻基碘吸附材料的制备和性能研究

作者：王海洋青海师范大学

学位级别：硕士

随着全球技术的飞速发展,核能成为替代传统能源的重要能源之一。然而对核废料处理不当,则会造成放射性元素的泄露,从而严重危害环境安全和人类身体健康。其中放射性碘是威胁最大的放射性元素之一。因此去除放射性废水中的碘尤为重要。... 详细信息

随着全球技术的飞速发展,核能成为替代传统能源的重要能源之一。然而对核废料处理不当,则会造成放射性元素的泄露,从而严重危害环境安全和人类身体健康。其中放射性碘是威胁最大的放射性元素之一。因此去除放射性废水中的碘尤为重要。吸附法具有适用范围广、技术简单和效率高等特点。本文使用雨生红球藻为模板,制备了微藻与金属及其氧化物复合材料,从而对碘进行有效吸附。同时采用XRD、SEM、XPS等一系列表征方式对材料进行表征,设计静态吸附实验,对材料的吸附行为和吸附机理进行探究。1.使用冷冻干燥法获取雨生红球藻藻粉,通过水热的方法将纳米银在其表面沉积形成外壳制备出雨生红球藻@Ag,并设计水热雨生红球藻藻粉作为对比实验。实验结果表明:雨生红球藻@Ag和水热雨生红球藻吸附碘都为化学吸附,且为单分子层吸附。两种材料的理论吸附量分别为1805.694 mg·g-1和831.893 mg·g-1,说明材料与银复合对碘吸附量提高是有效的。两种材料对碘的吸附是吸热反应,且吸附行为是自发的,升高一定温度对碘的吸附是有利的。同时材料吸附碘是银、雨生红球藻表面基团和其骨架与碘结合的共同作用的结果。2.针对雨生红球藻@Ag,在材料中加入磁性Fe2O3使其具备磁性特性,制备出雨生红球藻@Fe2O3@Ag。同时探究雨生红球藻@Fe2O3@Ag的吸附机理和吸附性能。结果表明,材料对碘的饱和吸附量为1290.829 mg·g-1,其吸附为单分子层吸附,且为物理吸附。吸附过程自发进行,且升温有利于吸附过程的推进。材料对碘的吸附具有高选择性和高容纳量。材料具有磁性特性,可用磁铁将吸附后材料分离,实现循环利用。3.将昂贵的银基材料换为廉价的铜基材料,并保留磁性特性,通过乙醇将无水氯化铜还原为Cu2O-Cu,并制备出雨生红球藻@Fe2O3/Cu2O-Cu材料。探究其对碘的吸附机理及吸附性能。结果表明,材料对碘的理论吸附量为1878.511 mg·g-1,其吸附为单分子层吸附,且为化学吸附。吸附过程自发进行,且升温有利于吸附过程的推进。最终得到对碘的吸附量高、易回收利用且成本低廉、可大量制备的吸附材料。

关键词：微藻生物材料吸附碘磁性金属氧化物

嗜硫原始红藻及其改性材料对铀的吸附性能研究

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嗜硫原始红藻及其改性材料对铀的吸附性能研究

作者：周昌友青海师范大学

学位级别：硕士

随着化石能源逐渐枯竭和环境问题日益突出,核能作为一种清洁能源备受关注,但在核能开发过程中产生的废水和废渣往往含有大量的铀,对环境和人类健康构成长期威胁。因此,迫切需要开发一种低成本、高效的技术来消除和回收溶液中的铀。在各... 详细信息

随着化石能源逐渐枯竭和环境问题日益突出,核能作为一种清洁能源备受关注,但在核能开发过程中产生的废水和废渣往往含有大量的铀,对环境和人类健康构成长期威胁。因此,迫切需要开发一种低成本、高效的技术来消除和回收溶液中的铀。在各种处理方法中,生物吸附技术因其环保、经济的优势备受关注。微藻作为一种生物吸附剂,具有生命力强、适应范围广、生长速度快等优点,表面含有多种金属结合位点,是一种理想的生物吸附剂。嗜硫原始红藻（Galdieria suluraria）是一种嗜热嗜酸的单细胞微藻,具有耐高温、耐强酸等特性,能适应不同种类的废水环境,能利用废水中的有机碳、氮磷等物质积累生物质。此外,已经证实嗜硫原始红藻对多种重金属离子具有良好的吸附能力。因此,该藻被认为是一种具有广阔应用前景的生物吸附剂材料。本文首先收集以不同营养模式培养的嗜硫原始红藻藻粉,通过多种表征手段和吸附实验,探究了藻粉对U（Ⅵ）的吸附特性,并推测了吸附机理。实验结果表明,混养藻粉（GSY）和自养藻粉（GSZ）对U（Ⅵ）的拟合最大吸附量为292.45 mg·g-1和317.49 mg·g-1,吸附过程为自发进行,嗜硫原始红藻可对铀实现有效吸附。为了增强嗜硫原始红藻藻粉的吸附能力,我们尝试将金属有机框架材料（MOFs）与生物吸附剂结合。实验结果表明,在室温下成功实现了ZIF系列金属有机框架材料在嗜硫原始红藻表面的生长,并且晶体结构明显。通过吸附热力学和动力学研究表明,该吸附过程以单分子层的化学吸附为主,是一个自发的吸热过程。Gs/ZIF-8和Gs/ZIF-67的拟合最大吸附量分别为393.04 mg·g-1和619.07mg·g-1。改性后的复合材料相较于藻粉的吸附容量提升了几乎一倍。为了进一步增强嗜硫原始红藻藻粉的吸附能力,我们尝试将吸附性能更好的Zn基MOF与嗜硫原始红藻相结合。实验结果表明,通过水热法成功将Zn基MOF组装在嗜硫原始红藻上,并考察了其对U（Ⅵ）的吸附能力。Gs/Zn-BDC和Gs/Zn-BTC对U（Ⅵ）的拟合最大吸附容量分别为612.67 mg·g-1和766.26 mg·g-1。热力学参数如ΔG,ΔH和ΔS表明该吸附是自发吸热过程。复合材料的吸附能力较于藻粉提升了92.97%和141.35%。本文证明了嗜硫原始红藻藻粉能对铀实现有效吸附,扩展了嗜硫原始红藻的应用领域。此外,我们提出了一种通过生物质吸附材料与MOF复合的改性方式,显著提高了生物质吸附材料的吸附容量,为提高生物质材料对铀酰离子的吸附能力提供了一种新策略。

关键词：嗜硫原始红藻金属有机框架材料铀吸附

多糖基复合水凝胶的制备及其对铀吸附性能研究

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多糖基复合水凝胶的制备及其对铀吸附性能研究

作者：韩珊珊青海师范大学

学位级别：硕士

含铀污水造成的污染问题对社会经济的发展产生阻碍,因其较强的可流动性使得其更容易直接/间接进入食物链,对生物造成伤害。因此,怎样有效对含铀污水进行处理是当今社会的一大研究热点之一。处理含铀污水的最常用的方法是吸附法,本论文... 详细信息

含铀污水造成的污染问题对社会经济的发展产生阻碍,因其较强的可流动性使得其更容易直接/间接进入食物链,对生物造成伤害。因此,怎样有效对含铀污水进行处理是当今社会的一大研究热点之一。处理含铀污水的最常用的方法是吸附法,本论文在以往含铀污水处理技术总结的基础上,探究成本更低、效率更高的材料实现对含铀污水的高效处理。（1）通过室温简单交联的方法制备了羧甲基纤维素水凝胶CMC-Cu,并添加聚乙二醇6000对水凝胶进行改性得到CMC-Cu-PEG,对制得的水凝胶形貌及结构进行表征,分别从pH值、初始铀浓度、吸附时间、吸附温度及循环利用性等方面考察材料的吸附能力。结果表明,当pH值为4.0时CMC-Cu和CMC-Cu-PEG对铀酰离子吸附能力最好;对两种水凝胶的吸附拟合,更为符合Langmuir等温方程,25℃时CMC-Cu和CMC-Cu-PEG最大吸附量为340.23mg·g-1和559.35 mg·g-1;两种水凝胶的吸附过程更为符合准二级动力学模型,是以化学吸附为主的过程;温度升高有利于两种水凝胶吸附的进行。（2）利用海藻酸钠水凝胶为基质固定不同有机配体制备的MOFs材料,得到复合水凝胶吸附剂SA/BTC-MOF和SA/BPDC-MOF。对制得的复合水凝胶形貌及结构进行表征,并探究不同吸附条件下材料的吸附性能,结果表明,两种复合水凝胶材料吸附过程更为符合Langmuir等温吸附模型,且SA/BTC-MOF和SA/BPDC-MOF最大理论吸附量分别为717.61 mg·g-1和1082.89 mg·g-1;热力学参数表明,两种复合水凝胶对铀吸附过程是吸热的;两种复合水凝胶对铀的吸附更为符合准二级动力学模型,是以化学吸附为主导的过程;重复利用性实验结果表明,SA/BTC-MOF稳定性高于SA/BPDC-MOF。（3）选择更为稳定的单苯环结构MOFs材料,并以海藻酸钠水凝胶为载体制备海藻酸钠基复合水凝胶SA/OH-MOF和SA/NH2-MOF。对制得的复合水凝胶形貌及结构进行表征,研究复合水凝胶吸附铀酰离子的效果。讨论了pH值、初始铀浓度、吸附时间、吸附温度和循环利用对吸附性能的影响。结果表明,SA/OH-MOF和SA/NH2-MOF吸附铀能力分别为704.57 mg·g-1和1255.52 mg·g-1;吸附过程更为符合准二级动力学模型,即两种材料对铀的吸附是以化学吸附为主导的过程;通过对热力学数据分析得,两种复合水凝胶材料对铀的吸附是吸热过程。

关键词：铀酰离子水凝胶吸附 MOFs材料

共价有机框架材料的制备及其对碘吸附性能研究

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共价有机框架材料的制备及其对碘吸附性能研究

作者：郭燕鑫青海师范大学

学位级别：硕士

核能是现阶段大力发展的新能源之一,核能最大的弊端就是会产生放射性废物,且在很长一段时间内不可降解。由于放射性碘与土壤和岩石成分之间的静电排斥,碘在水相系统中表现出很高的流动性。铀-235核裂变过程中产生碘的放射性同位素根据... 详细信息

核能是现阶段大力发展的新能源之一,核能最大的弊端就是会产生放射性废物,且在很长一段时间内不可降解。由于放射性碘与土壤和岩石成分之间的静电排斥,碘在水相系统中表现出很高的流动性。铀-235核裂变过程中产生碘的放射性同位素根据其半衰期(t)可分为I(t=8 d)和I(t=1.57×10 y),其中I的半衰期长达1.57×10年,会造成永久性污染,因此放射性碘核素的去除显得尤为重要。(1)采用乙醇回流法制备COF-PT材料,以对苯二胺、对苯二醛作为原料,采用SEM、XPS等进行材料的特性表征,探究时间、浓度、温度对富集碘的影响。结果表明,COF-PT对碘的最大吸附量为926.499 mg·g,吸附过程以多分子层为主,物理吸附和化学吸附共同控制吸附过程。吸附过程自发进行,适当的升温有助于推进吸附进程。存在的机理可能为苯环中的大π键与碘分子中σ键结合形成配位体,即苯-I结构,发生电子转移,碘以I的形式附在吸附剂表面。(2)采用超高压合成法和乙醇回流法制备Schiff Base-UHP,该章节在COF-PT的基础上引入N杂环,探究经高压处理后的材料是否可以有效捕获水相中的碘。结果表明:高压处理后的材料晶体结构完整,并未因高压处理而发生坍塌或吸附性能的改变;Langmuir吸附模型计算可知饱和吸附量可达1535.450 mg·g,更符合以物理吸附为主的拟一级动力学模型;且该吸附过程为自发的吸热反应。吸附机理推断为:N杂环会与碘客体形成I电子转移物,伴随电子云密度发生变化,材料中N杂环、苯环和亚胺键的结构为碘提供了有效结合位点,实现了高压材料对水相中碘的有效吸附。(3)采用溶剂热法制备COF-PAN,较传统回流法极大的缩短了制备时间。本章以三聚氰胺和对苯二醛作为反应物,采用FT-IR、XRD、SEM、XPS等手段进行材料的特性表征,探究时间、浓度、温度、压力及共存离子等对富集碘的影响。结果表明:Langmuir吸附模型计算COF-PAN对碘的最大吸附量为1988.626 mg·g,吸附过程是以多分子层为主,化学作用或化学成键共同控制的吸附过程。整个吸附过程自发进行,适当的升温有助于推进吸附进程。推测机理为:丰富的N含量和末端-NH的存在使得其富电子性和碱性增强,N与环之间产生p-π共轭效应,形成离域体系,碘主要以I形式存在于COF-PAN表面。

关键词：共价有机框架席夫碱吸附碘超高压缩醛胺

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磁性分子印迹聚合物制备及其应用的研究

磁性分子印迹聚合物制备及其应用的研究

作者：郭智军青海师范大学

学位级别：硕士

分子印迹聚合物(MIPs)是一种具有分子识别能力的新型高分子材料。它是由功能单体与模板分子交联聚合，然后洗脱除去模板分子，这样制得的聚合物，在立体空穴和功能基排布上与模板分子具有互补的结构。同时，由于它具有预定性、专一性和... 详细信息

分子印迹聚合物(MIPs)是一种具有分子识别能力的新型高分子材料。它是由功能单体与模板分子交联聚合，然后洗脱除去模板分子，这样制得的聚合物，在立体空穴和功能基排布上与模板分子具有互补的结构。同时，由于它具有预定性、专一性和实用性等优点，因此在色谱分离、抗体模拟、固相萃取、生物传感器及模拟酶催化等诸多领域都有广阔的应用前景。采用传统的方法制备的分子印迹聚合物由于模板分子难以洗脱，识别性能差，吸附量小，所以该技术难以推广应用。为了解决传统方法的不足，本试验以柚皮素和蛇床子素为模板分子，磁性四氧化三铁为载体，采用悬浮聚合法制备了磁性分子印迹聚合物微球。通过紫外光谱、电镜扫描对制备的印迹聚合物进行表征;并将其用于固相萃取填料，优化萃取条件。进一步揭示了柚皮素和蛇床子素磁性分子印迹聚合物的印迹、识别和传质吸附机理。本试验主要研究的内容如下： 1.以改性四氧化三铁为磁性载体，采用悬浮聚合法，以柚皮素为模板分子，丙烯酰胺为功能单体;以蛇床子素为模板分子，α-甲基丙烯酸为功能单体，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，分别制备了柚皮素和蛇床子素的磁性分子印迹聚合物微球。制备的聚合物以超顺磁性材料为载体，避免了传统离心技术的复杂操作，磁性吸附简单易行，并通过电镜扫描对制备的印迹聚合物进行表征。 2.通过等温吸附试验、吸附动力学试验和吸附选择性试验研究了柚皮素磁性分子印迹聚合物的吸附特性。试验结果表明：通过悬浮聚合法制备的核-壳型超顺磁性印迹聚合物，有效解决了分子印迹技术存在的吸附容量少、固液分离操作复杂等不足。在动力学吸附实验中，印迹聚合物微球对柚皮素的吸附在30min之前吸附量逐渐增大，但50min之后几乎达到吸附平衡状态。Scatchard分析表明，MIPMs在识别柚皮素时，其平衡离解常数Kd=8.47mmol/L,最大表观结合Qmax=634.40μmol/g。将该聚合物作为固相萃取吸附剂对柚皮素进行了萃取和富集以及高效液相色谱分析，实验结果表明分子印迹固相萃取柱对柚皮素表现出良好的亲和性和吸附能力。分子印迹-固相萃取法将为用于富集和测定药物中的有效活性成分提供一种新颖的方法。 3.通过透射电子显微镜、振动样品磁强计研究了蛇床子素磁性分子印迹聚合物的形态、吸附和识别性能。结果表明，蛇床子素磁性分子印迹聚合物。在动力学吸附实验中，印迹聚合物微球对蛇床子素的吸附在45min之前吸附量逐渐增大，但60min之后几乎达到吸附平衡状态。Scatchard分析表明，MIPMs在识别柚皮素时，其平衡离解常数Kd=7.2mmol/L,最大表观结合Qmax=420.97μmol/g。同时，蛇床子素磁性分子印迹聚合物的饱和磁化强度为10.378emu/g，能够在外加磁场的作用下快速分离。

关键词：分子印迹分子印迹聚合物微球柚皮素蛇床子素固相萃取

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基于微藻为模板的铀吸附材料制备及性能研究

基于微藻为模板的铀吸附材料制备及性能研究

作者：杨娇娇青海师范大学

学位级别：硕士

当今社会经济发展迅猛,以核电站为代表的新能源,虽然为人们带来了众多电力能源,但同时也产生了较多的含铀废水,对人类身体健康及生命安全造成危害。因此,寻找高效、低成本、无污染的吸附剂来富集生活用水中的铀酰离子有很重要的意义。... 详细信息

当今社会经济发展迅猛,以核电站为代表的新能源,虽然为人们带来了众多电力能源,但同时也产生了较多的含铀废水,对人类身体健康及生命安全造成危害。因此,寻找高效、低成本、无污染的吸附剂来富集生活用水中的铀酰离子有很重要的意义。本文以雨生红球藻为模板,制备了多种微藻复合材料用于模拟生活用水中铀酰离子的去除。以冷冻干燥得到的雨生红球藻为模板采用水热法和煅烧法合成了MgO@雨生红球藻复合材料。用XRD、FT-IR等手段对材料进行结构表征。通过在制备MgO的过程中加入雨生红球藻,改善了MgO原有的形貌,提高了材料的吸附容量。探究了不同pH、铀浓度、温度下材料对U(Ⅵ)吸附效果的影响。实验最后的结果表明,在25℃,pH=4的条件下,Langumir等温模型更符合吸附过程,Langmuir方程拟合出材料对UO的最大吸附量为1994.820 mg·g。制备了磁性Fe/Zn-LDO@雨生红球藻材料,应用了多种手段对材料的结构特征进行探究,包括XRD、FT-IR、BET等。根据吸附实验最终的结果可得知,在25℃下,磁性Fe/Zn-LDO@雨生红球藻材料的pH值为6时,吸附效果最好。通过热力学拟合结果发现,材料的吸附模型与Langmuir等温模型更加吻合,Langmuir方程拟合出磁性Fe/Zn-LDO@雨生红球藻的最大吸附量为509.580mg·g。根据材料有磁性的特点可以从外部用磁铁把材料分离,循环利用。通过水热法对冷冻干燥得到的雨生红球藻进行改性,最后成功获得磁性γ-FeO@雨生红球藻复合材料,通过多种特征手段XRD、SEM、XPS、FT-IR、EDS、BET等方法对材料的形貌和结构进行了表征,同时还进行了静态吸附实验,研究了时间、温度、浓度、pH值等因素对铀酰离子吸附性能的影响。结果表明,在初始pH=6时,材料对铀的吸附效果最好。从吸附动力学的角度来看,吸附过程更符合伪二级动力学模型。将材料的吸附过程进行热力学模型拟合后,我们可以看出材料在25℃、pH=6时材料吸附过程更符合Langmuir方程,且随着溶液中初始铀酰离子浓度的升高,材料表现出了更好的吸附效果。

关键词：微藻复合材料铀酰离子吸附

微藻及其改性生物炭对U（Ⅵ）的吸附性能研究

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微藻及其改性生物炭对U（Ⅵ）的吸附性能研究

作者：樊元睿青海师范大学

学位级别：硕士

随着社会发展对能源需求的不断增加,开发并应用一种新的替代能源成为全世界迫在眉睫的问题。核电是一种极具潜力的清洁能源,利用铀作为燃料。铀原子能发生裂变产生充足的能量,有助于发电,核军械制造等领域的发展。但在其开发过程中,伴... 详细信息

随着社会发展对能源需求的不断增加,开发并应用一种新的替代能源成为全世界迫在眉睫的问题。核电是一种极具潜力的清洁能源,利用铀作为燃料。铀原子能发生裂变产生充足的能量,有助于发电,核军械制造等领域的发展。但在其开发过程中,伴随产生大量含铀废水,对人的健康及环境都造成极大负面影响。因此,如何实现含铀废水高效清洁处理,已成为当今研究的热点。与此同时,寻找一种高效、低成本、操作简便又相对清洁的吸附材料,去除溶液中铀酰离子,具有重要的研究意义。本文首先采用冷冻干燥法制备小球藻、三角褐指藻和梅尼小环藻三种微藻粉,探究p H值、浓度、时间、温度、盐浓度及压强等不同因素吸附U（VI）的影响,并通过不同表征手段,推测吸附过程中可能存在的吸附机制。可得,三种微藻粉对U（VI）的最大吸附量分别为1314、1450和1312 mg/g,在25～45℃温度范围内,温度的升高对吸附过程起促进作用,吸附过程均为自发吸热反应,增大盐浓度会使三种微藻粉对U（VI）的吸附能力降低,在300～400MPa时微藻粉仍能有效工作。其次,本文采用小球藻微藻粉制备微藻生物炭,对其进行酸、碱改性,探究改性后微藻生物炭吸附U（VI）时,p H值、浓度以及时间等不同因素的影响,通过不同表征手段,推测不同改性微藻生物炭对U（VI）进行吸附时的吸附机制。实验结果表明,H-BC和OH-BC吸附U（VI）时,溶液初始p H值为7.0时具有良好的吸附效果,略高于微藻粉的p H值。其对U（VI）的最大拟合吸附量分别为951.7、1211.3 mg/g,高于未被改性的微藻生物炭。

关键词：微藻生物吸附剂生物炭高压模拟铀吸附机制

高效吸附碘材料的制备及其吸附性能和机理研究

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高效吸附碘材料的制备及其吸附性能和机理研究

作者：余芳青海师范大学

学位级别：硕士

随着核工业的迅猛发展,不可避免产生大量具有放射性的工业废水。这些废水往往含有一些裂变产物如镧系和锕系元素,因此对放射性废水进行适当的处理有着十分重要的科学和现实意义。本文合成花状微球ZIF-67@CuBi-CO-LDHs,立方体型AgO/AgCO... 详细信息

随着核工业的迅猛发展,不可避免产生大量具有放射性的工业废水。这些废水往往含有一些裂变产物如镧系和锕系元素,因此对放射性废水进行适当的处理有着十分重要的科学和现实意义。本文合成花状微球ZIF-67@CuBi-CO-LDHs,立方体型AgO/AgCO以及球形Ag-AgO-CSs等复合材料。同时利用SEM、EDS、XRD、FT-IR、XPS等分析测试手段对材料进行结构和表面特性分析,并研究上述材料对水溶液中碘的吸附行为,探究吸附时间、pH、共存离子、温度等因素对吸附性能的影响。(1)采用反应过程速率适中,无需控制pH值的尿素水热法制备花状微球CuBi-CO-LDHs。再通过共沉淀法合成ZIF-67@CuBi-CO-LDHs,并利用XRD、FTIR、SEM、EDS对其结构进行表征,结果表明ZIF-67成功地固定在CuBi-CO-LDHs上,ZIF-67的掺杂并未改变CuBi-CO-LDHs晶体结构。通过吸附等温线、吸附动力学和吸附-解吸-吸附实验,探究ZIF-67@CuBi-CO-LDHs吸附性能的影响。实验结果表明,ZIF-67@CuBi-CO-LDHs对碘分子具有良好的吸附性能,其最大吸附容量为285.55 mg/g。其吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,说明ZIF-67@CuBi-CO-LDHs对碘的吸附过程是多分子层吸附过程,以化学吸附为主,其吸附解吸过程是可逆的。(2)采用简单的离子交换法合成立方体型AgO/AgCO,探究AgO/AgCO对碘离子的吸附性能及其机理。结果表明,AgO/AgCO对碘离子有良好的吸附性能和高选择性,材料表面的吸附受pH值影响较小。在pH值为7.0,吸附剂浓度为0.2 g/L,25℃的条件下,其理论最大吸附容量为1406.02 mg/g。AgO/AgCO对碘离子的吸附是一个以多层吸附与孔内扩散为主的化学吸附过程。(3)通过浸渍法将单质银及氧化银担载到球形活性炭载体上,合成Ag-AgO-C-Ss复合材料。通过SEM、EDS、XRD、XPS等测试手段对改性前后复合材料的微观结构进行表征分析,结合改性前后吸附效果对比,研究Ag-AgO-CSs对碘的吸附性能及其机理。研究表明,Ag-AgO-CSs受共存离子的影响较小,对碘具有较好的选择性。Ag-AgO-CSs复合材料对碘吸附过程热力学符合Freundlich模型,复合材料单层饱和吸附量为374.91 mg/g。升高温度有利于对碘的吸附,吸附动力学符合准二级动力学模型,说明该吸附过程伴随着化学吸附,颗粒内扩散不是唯一的吸附控制步骤。

关键词：碘双金属氢氧化物碳酸银活性炭吸附

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多孔材料制备及其对碘吸附性能研究

多孔材料制备及其对碘吸附性能研究

作者：刘蓉青海师范大学

学位级别：硕士

众所周知,核能会产生放射性污染物,会导致环境污染风险显著提高。因此,对核废料需要进行慎重的管理和处置。在放射性核废料中,I和I作为碘的两种同位素,是重要且危险的,因此更需要谨慎对待。与此同时,碘也是一种稀缺资源,由于用碘及含碘... 详细信息

众所周知,核能会产生放射性污染物,会导致环境污染风险显著提高。因此,对核废料需要进行慎重的管理和处置。在放射性核废料中,I和I作为碘的两种同位素,是重要且危险的,因此更需要谨慎对待。与此同时,碘也是一种稀缺资源,由于用碘及含碘的化合物生产的下游产品众多,许多国家对碘对具有较大的需求缺口。有研究称,盐湖卤水中的碘含量远高于海水,具有较大的开采价值,但是从盐湖卤水中提取碘鲜有报道。另外,由于碘在水中以多种形态存在,难以测定其在水中的准确含量,而且碘的吸附剂一般具有强极性,在水中稳定性较差,目前报道的大多数研究都是从有机溶剂中吸附碘,还没有从水环境中直接吸附碘的相关报道。因此,开发出一种能够准确测定水中的碘浓度的方法,同时制备能够高效吸附碘的材料,从水环境中吸附碘,显得尤为重要,对于保护环境和开发资源都有现实意义。在本文中,我们首先提出了用环己烷萃取法测定碘分子浓度的方法,实现了碘分子与其他离子的分离,环己烷-碘溶液显色性好,吸收峰强且单一,建立的标准曲线相关系数达到99.9%以上,是一种较为良好的测定水溶液中碘单质的方法。另外,采用水热法制备了两种沸石咪唑骨架材料ZIF-8和ZIF-67,利用XRD、TGA、SEM-EDS、TEM、XPS等表征手段对材料的形貌结构及化学特性进行了表征。验证了两种材料良好的化学和热稳定性以及较大的比表面积。通过静态吸附试验探究了两种材料对碘的吸附效果,结果表明,在60 min内,两种吸附剂对碘达到吸附平衡,吸附行为可以通过拟二级动力学模型描述。两种材料对碘单质的吸附过程都属于线性吸附,对碘单质的吸附量可以高达2000.00 mg g。采用溶剂热法制备了两种了以锆为中心离子,卟啉为配体的金属有机骨架材料PCN-223和PCN-223-HPP(PCN-223-HPP经过超高压处理)用作吸附剂,能够有效吸附水中的碘。PCN-223和PCN-223-HPP具有良好的化学稳定性,能够在300 Mpa高压下对碘进行吸附。PCN-223-HPP的比表面积比PCN-223高200 cmg,因此,PCN-223-HPP的吸附能力高于PCN-223。PCN-223和PCN-223-HPP的再生能力良好,四个循环周期后仍然能保持75%以上的吸附能力。首次吸附试验中对碘的吸附能力最高可达1300.00 mg g。另外,材料在超高压下的吸附效果与常压下没有差别,说明材料具有优越的稳定性及在深海高压下工作的能力。

关键词：碘测定方法水溶液吸附超高压