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作者：林清中原工学院

学位级别：硕士

Pb(Ⅱ)是水体污染中最为典型的一种重金属污染物。采用离子交换技术对其进行吸附处理成为主要研究方向之一,其中吸附剂是离子交换技术的核心。rpfc-ⅰ纤维具有吸附量大、吸附速率快等优点。但目前还没有rpfc-ⅰ纤维在针对低浓度含Pb(Ⅱ... 详细信息

Pb(Ⅱ)是水体污染中最为典型的一种重金属污染物。采用离子交换技术对其进行吸附处理成为主要研究方向之一,其中吸附剂是离子交换技术的核心。rpfc-ⅰ纤维具有吸附量大、吸附速率快等优点。但目前还没有rpfc-ⅰ纤维在针对低浓度含Pb(Ⅱ)废水方面的深入研究。本文将rpfc-ⅰ纤维改性为Na-rpfc-ⅰ纤维和H-rpfc-ⅰ纤维,借助Zeta电位、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外扫描(FTIR)等设备来分析两种形式rpfc-ⅰ纤维吸附前后的表面结构和化学基团,进而研究两种形式rpfc-ⅰ纤维的静态和动态吸附性能,最后通过动态吸附实验进一步探究H-rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的动态吸附过程并将H-rpfc-Ⅰ无纺布应用到实验模拟含Pb(Ⅱ)废水和加标城镇污水处理厂二沉池出水中。具体研究结果如下:(1)由Zeta电位可以得出,当pH在2.4～10.0时,Na-rpfc-ⅰ纤维表面带负电荷,当p H在3.6～10.0时,H-rpfc-ⅰ纤维表面带负电荷,均对Pb(Ⅱ)存在静电吸附作用。由SEM可以看出,改性后的两种形式rpfc-ⅰ纤维表面结构粗糙,且存在一些凹槽和微孔具有较多的吸附位点。由FTIR分析可知,两种形式rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附是羧基和氨基共同作用的结果,羧基占主导地位。(2)两种形式rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的静态吸附实验结果显示,随着纤维投加量的增加,吸附量随之下降,去除率随之增大。p H在3.0～5.0时,随着p H的增大,吸附量和去除率随之增大,p H在5.0～9.0时,随着p H的增大,吸附量和去除率随之减小。水温在10～30℃时,随着温度的升高,吸附量和去除率均随之增大。在两种形式rpfc-ⅰ纤维投加量为0.02 g、p H为6.5、温度为20℃或10℃、含Pb(Ⅱ)废水浓度为0.32 mg·L的条件下,准一级动力学模型和准二级动力学模型拟合结果表明,两种形式rpfc-ⅰ纤维去除Pb(Ⅱ)的过程,符合准二级动力学模型。在相同条件下,通过Langmuir模型和Freundlich模型对等温实验数据进行拟合发现,Langmuir模型的拟合效果更好。经过4次再生实验后,两种形式rpfc-ⅰ纤维仍然对Pb(Ⅱ)有较理想的去除效果,Na-rpfc-ⅰ纤维的去除率最多下降2.6%;H-rpfc-ⅰ纤维的去除率最多下降10.1%。(3)动态吸附实验表明,穿透时间随着初始浓度的变大而减小,随着流量的增大而缩短,随着温度的升高而延长。吸附量随着初始浓度的变大而变大,随着流量的增大而略有缩小,随着温度的升高而增大。Thomas模型和Yoon-Nelson模型对吸附穿透曲线的拟合效果均较好,Thomas模型能够用来描述该动态吸附的过程和计算出吸附剂的饱和吸附量,Yoon-Nelson模型能够用来预测吸附达到50%时所需时间。2次重复再生实验后两种形式rpfc-ⅰ纤维动态再生性能稳定。(4)通过H-rpfc-ⅰ纤维动态实验,可以得出,在选择的实验条件下,离子交换柱中空速的上限值为700 min。选择动态吸附H-rpfc-ⅰ纤维投加量为0.10 g,即穿透点时0.10 g H-rpfc-ⅰ纤维可处理14160 m L(0.50 mg·L)含Pb(Ⅱ)废水。用流量为30 m L·min拟合的实验相关参数对中试离子交换柱进行设计。(5)H-rpfc-Ⅰ无纺布对实验模拟含Pb(Ⅱ)废水的动态吸附效果优于H-rpfc-ⅰ纤维对该废水的动态吸附效果;H-rpfc-Ⅰ无纺布对实验模拟含Pb(Ⅱ)废水的动态吸附效果优于H-rpfc-Ⅰ无纺布对加标城镇污水处理厂二沉池出水动态吸附效果。

关键词：离子交换吸附 rpfc-ⅰ纤维含Pb(Ⅱ)废水穿透曲线

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两种形式rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附研究

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中原工学院学报 2022年第6期33卷 12-18页

作者：林清陈启石田振邦王俊张京京中原工学院能源与环境学院河南郑州450007 河南省科学院化学研究所有限公司河南郑州450000

主要研究了Na-rpfc-ⅰ纤维和H-rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附性能。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对吸附前后的H-rpfc-ⅰ纤维和Na-rpfc-ⅰ纤维进行表征,结果表明,rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附是羧基和氨基共同作用的结果,羧基占主导地位... 详细信息

主要研究了Na-rpfc-ⅰ纤维和H-rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附性能。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对吸附前后的H-rpfc-ⅰ纤维和Na-rpfc-ⅰ纤维进行表征,结果表明,rpfc-ⅰ纤维对Pb(Ⅱ)的吸附是羧基和氨基共同作用的结果,羧基占主导地位。通过实验研究了pH值和温度对两种纤维吸附Pb(Ⅱ)的影响;利用实验数据模拟了吸附动力学方程和吸附等温模型;探讨了Na-rpfc-ⅰ纤维和H-rpfc-ⅰ纤维的再生性能。结果表明,H-rpfc-ⅰ纤维和Na-rpfc-ⅰ纤维吸附Pb(Ⅱ)的最佳pH值分别为4.0~9.0和3.0~9.0,适宜温度范围分别为25~40℃和10~40℃;用准二级动力学模型和Langmiur吸附等温线模型能够很好地描述rpfc-ⅰ纤维吸附Pb(Ⅱ)的过程;此外,rpfc-ⅰ纤维还具有良好的再生使用性能。

关键词：离子交换吸附 rpfc-ⅰ纤维含Pb(Ⅱ)废水

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两种形式的rpfc-ⅰ纤维对氨气吸附的研究

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河南化工 2012年第13期29卷 27-30页

作者：黄做华田振邦黄伟庆张小转沙保峰赵亮河南高的环境与化学有限公司河南郑州450008 河南省科学院化学研究所有限公司河南郑州450002

考察了rpfc-ⅰ纤维及无纺布对氨气的静态吸附性能及动态穿透吸附效果。研究表明,两种形式的rpfc-ⅰ纤维对氨气均具有很好的静态吸附性能,且吸附容量均在90 mg/g左右;rpfc-ⅰ纤维对氨气具有很好的动态穿透吸附性能,动态穿透吸附87.5 min... 详细信息

考察了rpfc-ⅰ纤维及无纺布对氨气的静态吸附性能及动态穿透吸附效果。研究表明,两种形式的rpfc-ⅰ纤维对氨气均具有很好的静态吸附性能,且吸附容量均在90 mg/g左右;rpfc-ⅰ纤维对氨气具有很好的动态穿透吸附性能,动态穿透吸附87.5 min后,去除率达到98.5%。对比说明rpfc-ⅰ纤维本身性能几乎不受其使用形式的影响,对氨气都保持着很好的吸附效果。

关键词： rpfc-ⅰ纤维氨气静态吸附动态穿透吸附

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功能化纤维对氨气的循环吸附再生性能研究

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环境污染与防治 2023年第11期45卷 1523-1526,1532页

作者：黄做华田振邦黄伟庆李龙赵亮段文杰 Alexandr Bildyukevich 王俊李宾宾河南省科学院化学研究所有限公司河南郑州450002 白俄罗斯国家科学院物理有机化学研究所白俄罗斯明斯克220072

采用吸附容量、交换容量、断裂强力、扫描电镜、红外光谱表征功能化纤维(rpfc-ⅰ纤维),并系统考察rpfc-ⅰ纤维的理化特性及其对氨气的循环吸附再生性能。结果表明,rpfc-ⅰ纤维对氨气具有良好的循环吸附再生性能且内部分子结构非常稳定... 详细信息

采用吸附容量、交换容量、断裂强力、扫描电镜、红外光谱表征功能化纤维(rpfc-ⅰ纤维),并系统考察rpfc-ⅰ纤维的理化特性及其对氨气的循环吸附再生性能。结果表明,rpfc-ⅰ纤维对氨气具有良好的循环吸附再生性能且内部分子结构非常稳定。在循环吸附再生21次过程中,rpfc-ⅰ纤维对氨气的吸附容量为90.2~96.3 mg/g、交换容量为6.75~6.90 mmol/g、断裂强力为0.053~0.063 N,均未发生明显变化。rpfc-ⅰ纤维具有吸附容量高、耐酸腐蚀性好、净化性能稳定、材料再生条件温和、可循环再生使用等优点,未来市场应用前景广阔。

关键词：功能化纤维 rpfc-ⅰ纤维氨气循环吸附再生性能

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