改性麥秸稈對酸性鉻藍K、亮綠和Cr（VI）的吸附研究

【摘要】：經(jīng)濟的快速發(fā)展帶來了一系列的環(huán)境問題,水污染尤為突出。含有重金屬離子和染料的廢水,由于具有毒性和難降解的特性,需要進行處理。我國農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物產(chǎn)量驚人,價格低廉,有必要研究開發(fā)其它用途。本文以農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物中的麥秸該作為原料,利用環(huán)氧氯丙烷和二乙烯三胺對麥秸稈進行化學改性,研究其對水溶液中酸性鉻藍K(AK)、亮綠(LG)、Cr(Ⅵ)的吸附行為。 對天然麥秸稈(NWS)和改性麥秸稈(MWS)進行了表征和分析,包括紅外光譜分析、元素分析、X射線熒光分析和X射線衍射分析等。結(jié)果表明MWS的成分和結(jié)構(gòu)均有所變化,吸附能力變化更為明顯,相同條件下通過對比實驗可得NWS對AK、LG、Cr(VI)的單位吸附量分別為10、16、1.14mg/g，而MWS的單位吸附量分別為358、493、26.7mg/g，改性后對陰離子的吸附能力明顯得到提高。 靜態(tài)實驗結(jié)果表明,MWS對AK優(yōu)化吸附條件為：吸附劑用量為0.8g/L,pH值為0～2.0,時間為360min；對LG優(yōu)化吸附條件為：吸附劑用量為1.0g/L,pH值為2.0～2.5,時間為360min;對Cr(Ⅵ)優(yōu)化吸附條件為：吸附劑用量為1.0g/L,pH值為2.0～3.0,時間為40min。當溶液中有NaCl、CaCl2、MgSO4存在時不利于吸附。對吸附飽和AK、LG、Cr(Ⅵ)的MWS分別進行解析再生實驗,最佳再生方法均為用0.01mol/L的NaOH溶液解析。MWS對AK的吸附平衡行為可以用Radlke-Prausnitz、Redlich-Peterson和Koble-Corrigan模型來描述,Pseudo-second-order(?)(?)LJ方程可以擬合時間的影響,Ea值為23.0kJ/mol,以物理吸附為主；對LG最佳模型分別為Redlich-Peterson吸附等溫式,動力學最佳模型為Pseudo-second-order和LJ方程,Ea值為45.9kJ/mol,以化學吸附為主；對Cr(Ⅵ)最佳模型分別為Langmuir吸附等溫式,323K下,理論飽和吸附量為28.5mg/g,從動力學角度看Pseudo-first-order為最佳模型,Ea值為18.6kJ/mol,以物理吸附為主。三種體系均可自發(fā)進行,對于AK,為吸熱過程,對于LG和Cr(Ⅵ)為放熱過程。 動態(tài)實驗研究柱高(2.0～5.0、1.1～4.0、2.5～10.6cm),流速(3.2～10.8、4.3～10.1、0.9-3.5ml/min),初始濃度(181～408、214～518.5.0～50mg/L)等對MWS柱吸附的AK、LG、Cr(Ⅵ)的影響。結(jié)果表明：柱高越高、溶液流速越低、初始濃度越高吸附柱的效果越好,采用0.01mol/L的NaOH溶液解析再生效果良好。應(yīng)用.Thomas模型、Yan模型、The Clark模型對以上體系實驗數(shù)據(jù)進行擬合,計算柱吸附參數(shù),結(jié)果Thomas、Yan模型可以很好的描述以上體系數(shù)據(jù)。說明MWS可以用于水溶液中三種污染物質(zhì)的去除。 【關(guān)鍵詞】：改性麥秸稈 酸性鉻藍K 亮綠 Cr(Ⅵ) 吸附
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：X703;X712
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 染料廢水的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2 重金屬離子廢水的研究現(xiàn)狀10
• 1.3 吸附法處理工業(yè)廢水的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 吸附劑11-13
• 1.5 麥秸稈的利用現(xiàn)狀13-15
• 1.6 吸附模型15
• 1.7 熱力學常數(shù)15-16
• 1.8 活化能16-17
• 1.9 誤差分析17-19
• 第二章 選題依據(jù)、實驗材料、實驗方法及研究內(nèi)容19-25
• 2.1 選題依據(jù)19
• 2.2 實驗材料19-21
• 2.3 實驗方法21-23
• 2.4 研究內(nèi)容23-25
• 第三章 改性前后麥秸稈的表征及分析25-28
• 3.1 改性前后麥秸稈紅外圖譜分析25-26
• 3.2 改性前后麥秸稈的元素分析26
• 3.3 改性前后麥秸稈的XRD圖譜分析26-27
• 3.4 改性前后麥秸稈的XRF數(shù)據(jù)分析27
• 3.5 改性后麥秸稈的等電點(PH_(PZC))測定27-28
• 第四章 改性麥秸稈對酸性鉻藍K和亮綠的吸附研究28-61
• 4.1 MWS吸附AK和LG的靜態(tài)吸附實驗28-35
• 4.2 MWS吸附AK和LG的等溫線、動力學、參數(shù)分析35-49
• 4.3 MWS吸附AK和LG的動態(tài)吸附實驗49-54
• 4.4 MWS吸附AK和LG的動態(tài)吸附模型研究54-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 改性麥秸稈對Cr(Ⅵ)的吸附研究61-82
• 5.1 引言61
• 5.2 MWS吸附Cr(Ⅵ)的靜態(tài)吸附實驗61-67
• 5.3 MWS吸附Cr(Ⅵ)的等溫線、動力學、參數(shù)分析67-75
• 5.4 MWS吸附Cr(Ⅵ)的動態(tài)吸附實驗75-78
• 5.5 MWS吸附Cr(Ⅵ)的動態(tài)吸附模型研究78-81
• 5.6 本章小結(jié)81-82
• 第六章 結(jié)論和建議82-83
• 參考文獻83-91
• 致謝91-92
• 附錄 碩士期間發(fā)表論文92

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