检索结果-南通市图书馆

作者：徐斗均西安工程大学

学位级别：硕士

采用风化煤腐植酸制备新型吸附剂,不仅能提高吸附剂的吸附能力,还能够合理利用资源。本文利用催化法从陕西黄陵风化煤中提取腐植酸。利用高温钙化法对提取的腐植酸进行改性得到不溶性腐植酸(IHA),确定最佳改性条件。以不溶性腐植酸为原... 详细信息

采用风化煤腐植酸制备新型吸附剂,不仅能提高吸附剂的吸附能力,还能够合理利用资源。本文利用催化法从陕西黄陵风化煤中提取腐植酸。利用高温钙化法对提取的腐植酸进行改性得到不溶性腐植酸(IHA),确定最佳改性条件。以不溶性腐植酸为原料,通过浸渍法合成腐植酸基吸附剂,确定最佳制备的条件,并对制备的新型腐植酸基吸附剂进行结构表征和性能测试,并通过吸附热力学、动力学实验研究了合成吸附剂的吸附机理。实验结果表明催化法提取腐植酸的最佳提取条件为以N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)为催化剂、酸煤比8mL/g﹑水浴温度100°C﹑固液比为1:12、水浴时间30min﹑碱液浓度0.4mol/L,腐植酸提取率为54.69%,高温钙化法制备不溶性腐植酸的最佳温度条件为330°C,高温相变时间90min,CaCl溶液浓度为2mol/L,CaCl溶液浸泡时间120min,洗涤时所用的NaNO溶液浓度为1mol/L,此条件下,不溶性腐植酸的产率达71.34%以上。最佳负载Fe/Cu腐植酸基吸附剂条件为pH=3,FeSO与Cu(NO)的质量比为1:1,改性时间为60min,反应温度为60℃。负载Fe/Cu腐植酸基吸附剂的碘吸附值232.6mg/g,高于腐植酸的碘吸附值158.4mg/g。TG谱图分析结果可知,低于330℃,腐植酸分子失水不完全;高于330℃,腐植酸开始熔化,结构会发生变化,确定最佳改性温度为330℃。FTIR谱图分析结果可知,负载后的吸附剂在550cm附近出现了Cu-O键的伸缩振动峰位,在650cm出现了Fe-O键的伸缩振动峰位。SEM分析结果可知,负载Fe/Cu后,吸附剂表面颗粒物明显增多,分布更均匀,粗糙度明显提高,有效的提高了吸附剂的表面活性。吸附试验表明,负载Cu/Fe腐植酸基吸附剂在溶液中的最佳停留时间为150min、pH=2、体系温度20℃和改性吸附剂投加量为0.4g,最佳条件下,吸附剂对亚甲基蓝吸附率达到98.9%;负载Cu/Fe腐植酸基吸附剂的最佳停留时间为120min、pH=4、体系温度30℃、改性吸附剂投加量为0.5g,最佳条件下,吸附剂对结晶紫的最大吸附率达93.6%以上。动力学实验表明,吸附剂对亚甲基蓝的吸附属于化学吸附;热力学实验表明,吸附剂的多个分子层会同时作用于亚甲基蓝。

关键词：腐植酸高温钙化法负载Cu/Fe 吸附

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利用交联法制备改性腐植酸基吸附剂及其性能研究

利用交联法制备改性腐植酸基吸附剂及其性能研究

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作者：骆晓琳西安工程大学

学位级别：硕士

随着社会工业化的发展以及重金属的开采冶炼,越来越多的重金属应用到各种工业化生产环节中来,大量的重金属废水随之产生,导致重金属以离子形式进入到生态环境中,并随着生态系统的循环而不断地进行迁移、转化、富集等。不仅对自然环境造... 详细信息

随着社会工业化的发展以及重金属的开采冶炼,越来越多的重金属应用到各种工业化生产环节中来,大量的重金属废水随之产生,导致重金属以离子形式进入到生态环境中,并随着生态系统的循环而不断地进行迁移、转化、富集等。不仅对自然环境造成了严重的污染破坏,同时对人类生存也是一项可见且影响长远的威胁。因此,近年来经济高效的重金属废水处理技术研究逐渐成为来科研界的研究热点。以陕西黄陵风化煤为原材料,本着废弃资源二次利用的目的,通过一系列实验分析研究,制备了一种改性腐植酸基树脂吸附剂,并初步考察了该吸附剂对六价铬(Cr(Ⅵ))的吸附效果,旨在探索一种可用于重金属废水处理且吸附性能优良的吸附剂。实验从风化煤煤样中提取腐植酸(HA),包括活化预处理和碱溶酸析法制备两个步骤。选取盐酸浓度、活化时间、碱液浓度、固液比和沸水浴时间为主要影响因素设计正交实验,最终确定腐植酸的最佳提取条件为:盐酸浓度18%,活化时间25 min,碱液浓度0.8 mol/L,固液比1:12,沸水浴时间60 min。在此条件下经过反复实验验证,所得腐植酸提取率最高为48.17%。为改善腐植酸部分水溶性的特点,利用高温钙化法对提取的腐植酸进行改性,制备不溶性腐植酸(IHA)。通过热重分析确定改性过程中最佳高温温度,然后选取高温时间、Ca Cl2溶液浓度、Ca Cl2溶液浸泡时间、Na NO3溶液浓度为改性主要影响因素,设计一组正交实验并确定最佳改性条件为:高温温度为330℃,高温时间90 min,Ca Cl2溶液浓度为2 mol/L,Ca Cl2溶液浸泡时间120 min,洗涤时所用的Na NO3溶液浓度为1 mol/L。在此条件下IHA的产率最高可达74.21%。最后利用交联法制备改性腐植酸基吸附树脂(IHA-PAA),并以Cr(Ⅵ)吸附量为指标,通过正交实验研究合成条件对IHA-PAA吸附效果的影响。确定其最佳合成条件为:单体配比IHA:AA为3:40,MBA用量为0.5%,KPS用量为0.5%,Na OH中和度为60%。在此条件下制备的IHA-PAA对Cr(Ⅵ)的吸附量最高可达0.749 mg/g。为了考察外界因素的影响,实验选取p H、初始浓度和时间、吸附剂投加量、温度、搅拌速度和粒径为主要影响因素,研究并分析各个因素在不同条件下HA、IHA、IHA-PAA对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明:无论哪个因素,在相同条件下,IHA-PAA的吸附效果均优于HA、IHA,且IHA-PAA的耐酸碱性、耐温性能较HA、IHA均有所提高。对IHA-PAA进行等温吸附实验,数据拟合结果表明,相对于Langmuir吸附等温线模型,Freundlich吸附等温线模型能够更好地描述IHA-PAA对Cr(Ⅵ)的吸附行为;对IHA-PAA进行吸附动力学实验,数据拟合结果表明,拟一级动力学模型能够较好地描述低浓度条件下IHA-PAA对Cr(Ⅵ)的吸附动力学过程,拟二级动力学模型能够较好地描述高浓度条件下的吸附动力学过程。通过红外光谱(FTIR)﹑扫描电镜(SEM)对HA、IHA、IHA-PAA三种吸附剂进行结构表征,对比分析HA、IHA、IHA-PAA的结构性能差异。FTIR结果表明,IHA中羟基等亲水性基团减少,疏水性增大,提高了其不溶性,有利于其单独应用,避免对水体造成污染;与IHA相比较,IHA-PAA中C=O等吸收峰增多,亲水性增大,酚羟基、醇羟基、羧基基团增多,增大了其吸附性能。SEM结果表明,经过改性后的IHA表面变粗糙,且疏松分层,负载有分散的比较均匀的球状小颗粒,吸附点位数量增加;IHA-PAA表面形成较多簇状突起,排列有序,且簇状突起之间有较多的孔洞结构产生,因此显著增大了其表面积,从而提高了其吸附性能。

关键词：腐植酸吸附剂碱溶酸析法高温钙化法交联法

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不溶性腐植酸的制备及吸附Cr(Ⅵ)条件的优化

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西安工程大学学报 2021年第1期35卷 9-15页

作者：廖孜郭雅妮胥文敬惠璠西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710048 陕西省现代建筑设计研究院陕西西安710048

为了探究不溶性腐植酸(IHA)处理重金属Cr(Ⅵ)废水的最佳条件,从风化煤中提取HA,再通过高温钙化法制备出IHA,并测定其吸附Cr(Ⅵ)参数。结果表明:IHA的最佳制备条件为高温时间90 min,CaCl_(2)溶液浓度2 mol/L,CaCl_(2)溶液浸泡时间120 min... 详细信息

为了探究不溶性腐植酸(IHA)处理重金属Cr(Ⅵ)废水的最佳条件,从风化煤中提取HA,再通过高温钙化法制备出IHA,并测定其吸附Cr(Ⅵ)参数。结果表明:IHA的最佳制备条件为高温时间90 min,CaCl_(2)溶液浓度2 mol/L,CaCl_(2)溶液浸泡时间120 min,用于洗涤的NaNO3浓度1 mol/L;经BET分析IHA比表面积增加,孔容增大,吸附能力明显增强;改性后IHA性能更佳,适用性更强,在室温、pH=5、吸附时间2 h、搅拌速度40 r/min时,IHA投加量适当时,Cr(Ⅵ)去除率为99%。

关键词：风化煤腐植酸高温钙化法吸附剂 Cr(Ⅵ)

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