PEI改性麥秸稈對剛果紅銅離子和磷酸根的吸附研究

【摘要】：本文以麥秸稈為原料,通過聚乙烯亞胺(PEI)進行改性制得陽離子吸附劑。采用戊二醛(GA)交聯(lián)和環(huán)氧氯丙烷(ECH)接枝兩種方法將PEI通過化學反應引入麥秸稈表面,分別得到得到改性吸附劑GA-MWS和ECH-MWS。試驗選擇紅外光譜分析、元素分析、等電點的測定進行表征,表明聚乙烯亞胺成功的負載在麥秸稈表面。相同條件下NWS對CR、Cu2+、PO43-的單位吸附量分別為26.15mg/g、10 mg/g、5.05 m/g,而GA-MWS對CR的單位吸附量為73.43 mg/g,ECHMWS對Cu2+和PO43-的單位吸附量分別為35.98 mg/g和12.07 mg/g。研究了GA-MWS對剛果紅(CR)的動態(tài)和靜態(tài)吸附行為。研究表明p H=5,吸附劑的濃度為1g/L,吸附效果較好。常見鹽的存在對吸附量無影響。Koble-Corrige模型能較好的描述GA-MWS對CR的吸附行為,對吸附動力學研究表明吸附符合粒子內(nèi)擴散模型。動態(tài)試驗結(jié)果分析表明Yan模型擬合效果較好。通過討論不同的再生條件,0.1 mol/L Na OH再生效果最好,再生率為78%,且三次再生其再生率幾乎不變。熱力學研究表明此吸附過程為吸熱的自發(fā)進行過程。研究了ECH-MWS對Cu2+的靜態(tài)和動態(tài)吸附行為,并進行PO43-的二次吸附研究。ECH-MWS對Cu2+和二次吸附PO43-均選擇中性條件,吸附劑濃度為0.8g/L。鹽度對ECH-MWS吸附Cu2+基本無影響,而對PO43-的二次吸附產(chǎn)生較大的負作用。等溫線分析結(jié)果表明,Freundlich模型和Koble-Corrige能較好描述對Cu2+的吸附,Langmuir模型和Temkin模型對二次吸附PO43-的擬合度較高。Double-Constant模型能較好描述ECH-MWS對Cu2+和動力學吸附過程,而二次吸附PO43-動力學過程比較符合Elovich模型。二者動態(tài)吸附過程均符合Thomas模型。采用0.1 mol/L HCl進行Cu2+的解析,其再生率達到約65%。ECH-MWS對Cu2+和二次吸附PO43-分別為放熱和吸熱的自發(fā)過程。ECH-MWS對PO43-的靜態(tài)吸附試驗表明,吸附劑濃度為0.8 g/L,p H為3.4的條件下,吸附效果最好。鹽度不利于吸附。等溫線結(jié)果分析表明,此吸附過程符合Koble-Corrigan模型。準二級的動力學模型能較好的描述ECH-MWS吸附PO43-過程。熱力學分析表明此過程為自發(fā)進行的放熱反應。動態(tài)吸附試驗研究了柱高、流速、初始濃度對PO43-的吸附影響,表明較高的流速、較大的濃度、較小的柱高不利于吸附。Thomas模型能較好的描述動態(tài)吸附行為。通過靜態(tài)的解析與再生行為表明0.01 mol/L Na OH再生效果最好,并且二次再生和三次再生的再生率都達到89%以上,再生效果較好。 【關鍵詞】：改性麥秸稈 吸附 剛果紅 Cu2+ PO43-
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ424;X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 水污染危害9-10
• 1.2 處理污水的常用方法10-13
• 1.3 吸附法簡介13-19
• 1.4 麥秸稈做吸附劑研究現(xiàn)狀19-21
• 1.5 聚乙烯亞胺（PEI）進行改性研究現(xiàn)狀21-22
• 1.6 熱力學計算22-23
• 1.7 誤差分析23-24
• 第二章 試驗方法和研究內(nèi)容24-27
• 2.1 儀器和試劑24
• 2.2 改性麥秸稈的制備24-25
• 2.3 研究內(nèi)容25-26
• 2.4 測試方法26-27
• 第三章 戊二醛交聯(lián)改性麥秸稈對剛果紅的吸附研究27-46
• 3.1 GA-MWS對CR靜態(tài)吸附實驗27-31
• 3.2 GA-MWS對CR動態(tài)吸附試驗研究31-34
• 3.3 GA-MWS對CR解析與再生試驗34-35
• 3.4 GA-MWS對CR等溫線、動力學、熱力學結(jié)果分析35-41
• 3.5 GA-MWS對CR動態(tài)吸附試驗結(jié)果分析41-45
• 本章小結(jié)45-46
• 第四章 環(huán)氧氯丙烷改性麥秸稈對Cu~（2+）的吸附以及對PO_4~（3-）的二次吸附研究46-76
• 4.1 ECH-MWS 對 Cu2+靜態(tài)吸附試驗46-50
• 4.2 ECH-MWS對Cu（2+）動態(tài)吸附試驗50-52
• 4.3 ECH-MWS對Cu~（2+）解析與再生試驗52-54
• 4.4 ECH-MWS吸附Cu~（2+）等溫線，動力學，熱力學結(jié)果分析54-59
• 4.5 ECH-MWS吸附Cu~（2+）動態(tài)吸附試驗分析59-62
• 4.5.1 Thomas 模型動態(tài)分析結(jié)果59-60
• 4.5.2 BDST模型動態(tài)分析結(jié)果60-62
• 4.6 二次吸附PO_4~（3-）的靜態(tài)吸附試驗62-66
• 4.7 二次吸附PO_4~（3-）的動態(tài)吸附試驗66-69
• 4.8 二次吸附PO_4~（3-）的等溫線、動力學、熱力學結(jié)果分析69-73
• 4.9 二次吸附PO_4~（3-）的動態(tài)結(jié)果分析73-74
• 本章小結(jié)74-76
• 第五章 環(huán)氧氯丙烷改性麥秸稈對PO_4~（3-）的吸附研究76-90
• 5.1 ECH-MWS對PO_4~（3-）靜態(tài)吸附試驗76-79
• 5.2 ECH-MWS對PO_4~（3-）動態(tài)吸附試驗79-81
• 5.3 ECH-MWS對PO_4~（3-）解析與再生試驗81-83
• 5.4 ECH-MWS吸附PO_4~（3-）的等溫線、動力學、熱力學分析83-88
• 5.5 ECH-MWS吸附PO_4~（3-）的動態(tài)結(jié)果分析88-89
• 本章小結(jié)89-90
• 第六章 改性麥秸稈的表征90-93
• 6.1 紅外光譜分析90-91
• 6.2 元素分析91
• 6.3 等電點分析91-93
• 第七章 結(jié)論和建議93-94
• 參考文獻94-101
• 附錄 碩士期間發(fā)表論文101-102
• 致謝102

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