学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

苯乙烯系氮配位螯合树脂对水中重金属离子吸附性能的研究

作　者: 王丽苑
导　师: 李彦锋
学　校: 兰州大学
专　业: 环境工程
关键词: PS胺基树脂 重金属离子 吸附 动态吸附
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 153次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


重金属离子污染问题已经成为近年来危害最大的水污染问题之一,用于去除重金属离子的方法很多,包括化学沉淀法,离子交换,吸附,膜过滤等,其中,吸附法是应用较为广泛的一种方法,近年来各国学者都致力于寻求出一种经济实用的吸附剂。螯合树脂经过众多学者多年反复的研究,已经呈现出多种可用于去除水中痕量重金属离子的品种。其母体分子几乎涵盖所有天然及合成高分子,如：聚苯烯酸类,聚乙烯醇类,交联聚苯乙烯类以及淀粉类、纤维素类及甲壳素类等。本文选用单体苯乙烯原料,主要因为它方便、廉价,可以由石油化工大量制取,同时可以很方便地接入不同性质的基团使其赋予不同的功能,适用于不同用途等优点。本文以氯甲基化聚苯乙烯系小球(PSC)为主体,分别用乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA)对其进行功能化,制备出新型螯合树脂。本文以去除水中重金属离子为目的,研究合成的几种带有不同胺基集团的聚苯乙烯对重金属离子的吸附性质。文章中对重金属的测定主要利用分光光度法,混合离子中离子浓度的测定采用ICP法。PS-EDTA对Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的最佳吸附条件为吸附时间2h,pH为5-6,吸附量分别为Cu(Ⅱ)的最大吸附量为42.1mg/g, Pb(Ⅱ)为32.1mg/g, Zn(Ⅱ)的最大吸附量为83.17mg/g。PS-DETA对Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最佳吸附条件为2h,对Cd(Ⅱ)的最大吸附量为89.1mg/g, Zn(Ⅱ)为63.8mg/g, PS-TETA树脂对Cd(Ⅱ)的最大吸附量为78.3mg/g, Zn(Ⅱ)为69.9mg/g,最佳吸附条件为2h,最适pH值分别为3.6和6。HCl和HN03对几种离子的解吸附效果都很好,几乎能达到100%。本文还研究了PS胺基树脂对几种重金属的动态吸附性能,(1)PS-EDTA在不同的初始浓度条件下,Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的在浓度为50mg/L时的50%穿透浓度分别为49.8mg/g和48.7mg/g, 100mg/L时为87.4mg/g、91.2mg/g。Zn(Ⅱ)的动态吸附浓度分别为100mg/L和200mg/L,最大吸附量分别为78.2mg/g和169.1mg/g。(2)PS-DETA对Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子吸附时,溶液浓度分别为200mg/L和500mg/L,当溶液浓度为200mg/L时,Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子的50%穿透吸附容量分别为189.8mg/g和156.4mg/g,500mg/L时分别为377.4mg/g和291.2mg/g。(3)PS-TETA对Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子吸附时,溶液浓度分别为200mg/L和500mg/L,当溶液浓度为200mg/L时,PS-TETA树脂吸附Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子的50%穿透吸附容量分别为浓度为200mg/L时分别为179.4mg/g和151.7mg/g,500mg/L时分别为368.2mg/g和287.1mg/g。在实验研究的浓度范围内,胺基树脂对重金属的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich模型。相关性系数都大于0.98,都可以很好的描述这几种重金属离子在PS胺基树脂上的吸附行为。但是从具体数值上看,吸附行为更加符合Langmuir等温吸附模型。通过PS胺基树脂吸附水中重金属离子的动力学研究表明：胺基树脂对重金属离子的吸附过程用伪二级动力学模型描述最为合适。初步探讨了树脂对重金属离子的吸附机理,研究认为树脂功能集团上的胺基与重金属离子形成配位键引起的。PS胺基树脂能够实现循环再利用,这对降低吸附剂的成本奠定了基础。

全文目录


中文摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-21
  1.1 研究背景和意义  9-11
  1.2 水中重金属离子去除方法研究及进展  11-16
    1.2.1 重金属离子的处理方法  11-15
    1.2.2 重金属离子处理方法比较  15-16
  1.3 吸附用树脂的生产及应用研究  16-18
    1.3.1 吸附用树脂简介  16
    1.3.2 螯合树脂的制备方法  16-18
  1.4 吸附树脂处理废水的研究  18-19
    1.4.1 含重金属离子废水的处理研究  18-19
    1.4.2 其他废水的处理  19
  1.5 研究思路和方法  19
  1.6 本文的研究目的和内容  19-21
第二章 PS胺基树脂与重金属离子的作用机理与实验方法  21-30
  2.1 PS胺基树脂与重金属离子的作用机理  21-23
    2.1.1 PS胺基树脂的结构  21-23
    2.1.2 PS胺基树脂与金属离子的作用机理  23
  2.2 实验仪器  23
  2.3 实验试剂  23-24
  2.4 实验方法  24-30
    2.4.1 重金属离子的检测方法  24-25
    2.4.2 基本吸附试验方法  25-26
    2.4.3 摇床转速对树脂吸附量的影响  26-27
    2.4.4 重金属离子初始浓度对树脂吸附的影响  27
    2.4.5 初始pH值对树脂吸附效果的影响  27
    2.4.6 解吸试验  27
    2.4.7 吸附等温线的制定与分析方法  27-28
    2.4.8 吸附动力学实验及分析方法  28-29
    2.4.9 动态吸附试验  29-30
第三章 PS胺基树脂对重金属离子的吸附性质研究  30-56
  3.1 PS-EDTA树脂对水中Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)离子的吸附性质研究  30-41
    3.1.1 PS-EDTA树脂静态吸附Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子的影响因素  30-40
    3.1.2 PS-EDTA树脂动态吸附性质研究  40-41
  3.2 PS-DETA树脂对水中Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子的吸附性质研究  41-48
    3.2.1 PS-DETA树脂对水中Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子静态试验的影响因素  41-47
    3.2.2 PS-DETA树脂动态吸附性质研究  47-48
  3.3 PS-TETA树脂对水中Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子的吸附性质研究  48-56
    3.3.1 PS-TETA树脂对水中Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)离子的静态吸附的影响因素  48-53
    3.3.2 PS-TETA树脂动态吸附性质研究  53-56
第四章 结论  56-57
参考文献  57-60
在学期间的研究成果  60-61
致谢  61

相似论文

  1. 二甲醚在Pt低指数晶面吸附的密度泛函研究,O485
  2. 基于酚醛树脂活性炭的制备及负载TiO2吸附—光催化性能,TQ424.19
  3. 超声处理RTM成型酚醛/乙醇在石英纤维表面的竞争吸附,TB332
  4. 不同原料烟熏液的制备、精制及灌肠液熏工艺的研究,TS251.65
  5. 抗吡虫啉—甲基对硫磷双特异性单克隆抗体的研究,S482.2
  6. 白骨壤果实中黄酮类化合物的提取、分离纯化及抗氧化活性研究,S793.9
  7. Fe，V共掺杂TiO2催化剂的合成、表征及其性能研究,O614.411
  8. 江蓠残渣高活性膳食纤维和羧甲基纤维素钠的制备及性能研究,TS254.9
  9. 三峡库区水环境中营养盐磷分布规律的数值研究,X832
  10. （羟基）氧化铁的制备研究及在饮用水中除砷的应用,O614.811
  11. 芴甲氧羰基-D-色氨酸及D-苯丙氨酸分子印迹聚合物的制备及分离性能研究,O631.3
  12. 微氧条件下密闭电石炉尾气中COS气体吸附净化研究,X781
  13. 离子交换法去除原水中六价硒,X703
  14. 化学吸附法脱除FCC汽油中含硫化合物的研究,TE624.55
  15. 聚丙烯腈基两性离子交换纤维的制备及性能研究,TQ342.31
  16. 小桐子生物柴油副产物甘油医用级制备工艺研究,TQ223.163
  17. 沸石填料水洗法提纯沼气工艺实验研究,TQ221.11
  18. 壳聚糖衍生物的合成及其吸附性能研究,TS254.9
  19. 烟杆基活性炭制备及对低浓度磷化氢吸附净化研究,X712
  20. 根系分泌物及其组分对土壤中多环芳烃的活化作用,X53
  21. 利用作物秸秆制备高性能吸附材料并用于水中多环芳烃治理,X712

中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
© 2012 www.xueweilunwen.com