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化学修饰固定相的制备及其在水处理方面的应用研究

作　者: 许楠楠
导　师: 高俊杰
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 化学修饰固定相 L-精氨酸 β-环糊精吸附 Cr(Ⅵ) Cu(Ⅱ)
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

论文首次运用循环伏安法分别将L-精氨酸与β-环糊精电沉积到固定相表面,制备了L-精氨酸化学修饰固定相以及β-环糊精化学修饰固定相,并利用该固定相对金属离子Cr(Ⅵ)以及Cu(Ⅱ)的吸附、洗脱行为进行了研究。循环伏安法电沉积修饰后的固定相比未经修饰的固定相对金属离子的吸附效果明显提高。化学修饰固定相的制备首先是由液体石蜡、石墨和活性碳按一定比例混合压入基乙烯管内,然后对固定相表面经30%的双氧水分别氧化一定时间,在L-精氨酸、β-环糊精与pH=7.4的磷酸缓冲液(PBS)中运用循环伏安法分别扫描一定时间,将L-精氨酸与β-环糊精电沉积修饰到固定相表面。然后运用L-精氨酸化学修饰固定相对金属Cr(Ⅵ)进行了静态吸附性能和洗脱实验研究;运用β-环糊精化学修饰固定相对金属Cu(Ⅱ)进行了静态吸附性能和洗脱实验研究。结果表明:(1)被L-精氨酸修饰的化学修饰固定相对Cr(Ⅵ)吸附能力得到较大提高,对Cr(Ⅵ)的吸附率由修饰前30%左右提高到70%左右。在吸附过程中,受实验温度、振荡时间等因素的影响;该化学修饰固定相对Cr(Ⅵ)吸附等温线较好地符合Freundlich等温方程,化学修饰固定相对Cr(Ⅵ)的吸附行为是吸热的化学吸附过程,吸附后用洗脱液进行洗脱,Cr(Ⅵ)回收率可达到80%以上;(2)被β-环糊精修饰的化学修饰固定相对Cu(Ⅱ)吸附能力得到较大提高,对Cu(Ⅱ)的吸附率由修饰前30%左右提高到73%左右。在吸附过程中,受实验温度、振荡时间等因素的影响;该化学修饰固定相对Cu(Ⅱ)吸附等温线较好地符合Freundlich等温方程,化学修饰固定相对Cu(Ⅱ)的吸附行为是吸热的化学吸附过程,吸附后用洗脱液进行洗脱,Cu(Ⅱ)回收率可达到80%以上。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-25
  1.1 引言  12-13
  1.2 化学修饰固定相的研究现状  13-17
    1.2.1 化学法应用现状  14-15
    1.2.2 负载法的应用现状  15
    1.2.3 电化学法的应用现状  15-17
  1.3 吸附法  17-19
    1.3.1 吸附  17-18
    1.3.2 吸附的类型  18
    1.3.3 吸附动力学  18-19
  1.4 重金属离子废水处理研究现状  19-22
    1.4.1 含铬废水吸附法处理现状  21
    1.4.2 含铜废水吸附法处理现状  21-22
  1.5 课题研究内容和意义  22-25
第2章实验仪器、实验试剂及实验方法  25-30
  2.1 实验仪器  25
  2.2 实验试剂  25-27
  2.3 实验方法  27-30
    2.3.1 固定相的制备  27
    2.3.2 L-精氨酸修饰固定相的制备  27
    2.3.3 β－环糊精修饰固定相的制备  27
    2.3.4 L-精氨酸修饰固定相对铬(Ⅵ)的吸附及铬(Ⅵ)的测定方法  27-28
    2.3.5 β－环糊精修饰固定相对铜(Ⅱ)的吸附及铜(Ⅱ)的测定方法  28
    2.3.6 静态洗脱方法  28-30
第3章 L-精氨酸化学修饰固定相对Cr(Ⅵ)的吸附实验  30-62
  3.1 前言  30
  3.2 实验原理  30-33
    3.2.1 L-精氨酸修饰固定相的基本原理  30-32
    3.2.2 铬(Ⅵ)的测定原理  32
    3.2.3 洗脱的原理  32-33
  3.3 吸附实验结果与讨论  33-57
    3.3.1 标准工作曲线的绘制  33-34
    3.3.2 石墨与活性炭的比例对化学修饰固定相吸附效果的影响  34-35
    3.3.3 液体石蜡的加入量对化学修饰固定相吸附效果的影响  35
    3.3.4 固定相氧化时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  35-36
    3.3.5 L-精氨酸浓度对化学修饰固定相吸附效果的影响  36-37
    3.3.6 缓冲溶液(PBS)加入量对化学修饰固定相吸附效果的影响  37
    3.3.7 修饰扫描电流对化学修饰固定相吸附效果的影响  37-38
    3.3.8 修饰扫描时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  38-39
    3.3.9 修饰后静置时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  39
    3.3.10 修饰后振荡吸附时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  39-40
    3.3.11 修饰后振荡吸附温度对化学修饰固定相吸附效果的影响  40-41
    3.3.12 振荡吸附后静置时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  41
    3.3.13 最佳条件下吸附率实验  41-42
    3.3.14 吸附等温线  42-45
    3.3.15 热力学分析  45-51
    3.3.16 动力学分析  51-57
    3.3.17 洗脱  57
  3.4 L-精氨酸化学修饰固定相对铬(Ⅵ)的吸附机理探讨  57-59
  3.5 结论  59-62
第4章 β-环糊精化学修饰固定相对 Cu( Ⅱ) 的吸附实验  62-90
  4.1 前言  62-63
  4.2 实验原理  63-64
    4.2.1 β-环糊精修饰固定相的基本原理  63-64
    4.2.2 铜(Ⅱ)的测定原理  64
  4.3 吸附实验结果与讨论  64-86
    4.3.1 标准工作曲线的绘制  64-65
    4.3.2 石墨与活性炭的比例对化学修饰固定相吸附效果的影响  65-66
    4.3.3 液体石蜡的加入量对化学修饰固定相吸附效果的影响  66-67
    4.3.4 固定相氧化时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  67
    4.3.5 β-环糊精浓度对化学修饰固定相吸附效果的影响  67-68
    4.3.6 缓冲溶液(PBS)加入量对化学修饰固定相吸附效果的影响  68-69
    4.3.7 修饰扫描电流对化学修饰固定相吸附效果的影响  69
    4.3.8 修饰扫描时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  69-70
    4.3.9 修饰后静置时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  70-71
    4.3.10 修饰后振荡吸附时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  71
    4.3.11 修饰后振荡吸附温度对化学修饰固定相吸附效果的影响  71-72
    4.3.12 振荡吸附后静置时间对化学修饰固定相吸附效果的影响  72-73
    4.3.13 最佳条件下吸附率实验  73
    4.3.14 吸附等温线  73-75
    4.3.15 热力学分析  75-80
    4.3.16 动力学分析  80-86
    4.3.17 洗脱  86
  4.4 β-环糊精化学修饰固定相对铜(Ⅱ)的吸附机理探讨  86-88
  4.5 结论  88-90
结论  90-92
参考文献  92-98
攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果  98-99
致谢  99-100

化学修饰固定相的制备及其在水处理方面的应用研究

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