β-环糊精改性稻壳对水中Pb(Ⅱ)及BPA的吸附效能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghao7511
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业废水未经有效治理超标排放给我国水环境安全带来了严峻的挑战。同时,大量农作废弃物散烧也带来了严重的空气污染问题。为削弱工业废水中的铅和BPA对生态环境的负面影响,并同时实现农业废弃物的资源化,本文便以廉价易得且产量巨大的农业废弃物稻壳为基体,通过合理改性,制备了一种既能高效去除铅冶废水中的铅离子及树脂废水中的BPA,又能快速与水分离的吸附材料——RH@β-Fe。本文对于以稻壳为基体成功制备吸附材料以及该吸附材料对水中铅、BPA有效去除的研究结果可为农作废弃物的资源化利用途径提供参考,也为工业上的铅冶废水、树脂废水处理提供理论指导与技术支持。RH@β-Fe是由碳化稻壳作为基体,以环氧氯丙烷为交联剂接枝β-环糊精,再通过氯乙酸交联赋磁的方法制得。对水中Pb(Ⅱ)吸附量高达222.85mg/g,对水中BPA的吸附量高达155.17mg/g。通过单因素和正交优化实验确定了RH@β-Fe最佳制备条件为:β-环糊精用量0.2g/0.2 g碳化稻壳、改性剂制备时间60min、改性时间7h。本文采用了FTIR、SEM、EDS、XRD等表征手段确认了RH@β-Fe的成功制备。通过VSM和沉降对比实验确定RH@β-Fe是一种软磁材料且磁性较强,可有效与水分离。RH@β-Fe在中性及偏酸条件下对Pb(Ⅱ)吸附效果最佳,且其吸附速度极快,仅需20~30min。升温可提高RH@β-Fe对Pb(Ⅱ)的吸附能力。吸附过程主要符合准二级动力学模型和Langmuir模型。在25°C时,根据Langmuir模型参数估计RH@β-Fe对Pb(Ⅱ)的吸附容量可达241.03mg/g。吸附热力学分析表明吸附过程是一个自发进行的吸热过程,且分子无序度升高。相关实验和XPS分析结果显示,RH@β-Fe对Pb(Ⅱ)的吸附主要是依靠离子交换作用和表面含氧官能团的络合作用。将RH@β-Fe应用于处理某铅冶模拟废水时,能够实现铅离子达标排放,展现出较高的实用性。RH@β-Fe吸附BPA时,具有较强的pH适应性。且其吸附饱和时间仅为10min。准二级动力学模型和Langmuir模型更适合于描述RH@β-Fe吸附BPA的过程。RH@β-Fe对BPA的吸附过程也是自发吸热的过程且吸附后分子无序度升高。BPA和Pb(Ⅱ)在RH@β-Fe表面的吸附位点不同。RH@β-Fe在用于吸附BPA和Pb(Ⅱ)混合体系时,优先吸附BPA,对BPA的吸附能力不受影响,对Pb(Ⅱ)的吸附能力略有下降。因而本文的研究也为BPA与Pb(Ⅱ)混合废水的协同去除提供了基础数据与技术支持。
其他文献
激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)是制备较高强度铝合金的重要技术,而目前适用于SLM成形技术的铝合金种类有限,商业化铝合金主要是Al-Si系合金,如Al Si10Mg,但强度和延伸率并不理想。部分通过稀土Sc改性铝合金能获得高的强度和延伸率,但昂贵的Sc阻碍了其大规模应用。一种SLM专用的牌号为Addalloy的Al-Mg-Zr合金的拉伸强度(<400MPa)与
C/SiC是通过碳纤维的增韧效果改变陶瓷本身质脆、韧性差的性质。它既具有碳化硅基体耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、抗热震等性能,同时由于碳纤维的增韧作用,有效的缓解了陶瓷本身性脆的缺点,它能够在1650℃下长期稳定工作,在2000℃短时间使用,在2800℃瞬时工作,是新一代航天材料中的重要成员。但由于其机械加工性能差的原因,要制造结构复杂或者大尺寸的结构件时存在困难。正好Nb及其合金具有良好的高温
在当今时代,纳米加工技术重要性愈发凸显,其中一个非常重要的领域是通过纳米加工制造技术制备金属反射光栅与表面增强拉曼散射基底。在众多纳米加工技术中,原子力显微镜(AFM)作为一种重要的纳米技术加工手段,相比其他纳米加工技术具有其独特的优势,但由于其存在着加工效率较低、加工精度无法进一步提高等缺点,因此本文主要研究如何利用AFM结构化探针,在单晶铜表面加工周期性纳米结构作为金属反射光栅和表面增强拉曼散
传统路径规划算法和工艺参数匹配通常采用等距偏移和恒定工艺参数来进行金属零件的熔敷,这种方法在一定程度上限制了WAAM在截面形状具有变宽度特征金属零件上的增材制造能力。为了解决这一问题,本文以截面形状具有变宽度特征的凸轮结构为验证件,提出了基于直骨架提取的变宽度路径规划算法和基于响应曲面法的工艺参数匹配策略。建立电弧增材制造试验平台,包括:MOTOMAN弧焊机器人、松下YD-500FR熔敷电源和软件
管状工件内表面涂层制备相比于一些其他平面件镀膜会有更多的技术障碍,对于复杂的和小尺寸的管道类型,现有的优异的处理方法不能被应用,不能够得到性能优异的膜层,同时管内径的限制和不能在管上施加负偏压也是一个亟需解决的棘手问题。Hi PIMS技术具有膜层致密、膜基结合力好、良好的绕镀性以及高等离子体密度等优势。而辅助阳极牵引作用和励磁线圈的推动能进一步增强管内等离子体密度和改善管内等离子体分布。针对管内径
在船舶及海洋工程领域,复合材料应用越来越广泛,树脂基碳纤维增强复合材料,以其优秀的海洋环境性能,满足了船舶行业对材料低成本、高性能,以及自动化和整体化的要求,但是与此同时,基体树脂环氧乙烯基酯树脂与碳纤维的结合界面的性能交叉,树脂基体自身韧度不高,界面结合性能差等缺点,影响了复合材料整体的性能,因此有必要进行深入改性研究。本文选用互穿网络(IPN)聚合物增韧和刚性粒子增韧两种方法混合对环氧乙烯基酯
近年来,我国对于海洋资源日趋重视,海洋工程结构日渐增多,故而水下结构的修复问题也愈发重要。本文针对水下湿法焊接技术在实际修复工作中存在的电弧稳定性差,组织淬硬,修复结构形式受尺寸限制问题,提出机械约束辅助水下湿法电弧增材修复方法。旨在通过辅助装置对电弧气泡演化行为进行调控,从而提高修复过程电弧稳定性。同时通过多层增材过程改善修复沉积层组织,最终达到提高水下修复质量并扩大修复适用范围的目的。首先对比
鼠李糖乳杆菌grx10(Lactobacillus rhamnosus grx10)是从酸骆驼乳中分离出的有抗致病菌、降胆固醇、降血脂作用的乳酸菌,临床研究证明LRgrx10可以改善血脂异常患者体内的血清甘油三酯、胆固醇和低密度脂蛋白水平。在前期研究基础上,本文研究了LRgrx10的生长性能及发酵性能,采用组学技术研究了LRgrx10的MRS培养基上清液(LRgrx10-M)、LRgrx10发酵乳
技术发展迅速,互联网金融犯罪呈现多发态势。司法实践中,互联网金融犯罪认定罪名不一,量刑在各罪内分布程度不同。原因在于,定罪是法官对行为的判断和对法益的选择过程,并受到现行刑法的限制;而量刑的主要影响因素是涉案金额和量刑情节。实务中,法官应当更明确行为的认定,将客观行为优先于主观状态,清晰认识互联网金融犯罪侵害的法益,以涉案金额为量刑的主要考量因素;对于刑事立法而言,应减少刑法及司法解释中的模糊规定
铝基复合材料具有比强度高、热膨胀系数低、易于加工成型等优势,因此在航天航空、汽车制造等工业领域应用广泛并且发展前景十分广阔。而石墨烯作为一种理想增强体具有极其优异的力学性能、导热性能以及电学特性,近年来在结构功能材料、微纳器件等领域具有广泛的应用前景。目前大量研究通过不同的加工工艺制备出了性能良好的石墨烯增强铝基复合材料,但存在石墨烯易团聚以及界面反应难以控制等问题。因此,本课题对原位石墨烯增强相