甘蔗渣复合钡盐吸附剂制备及其对孔雀石绿染料吸附研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengyunlcj
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
水质污染和生物质资源浪费是当今社会面临的两大问题。本研究使用甘蔗渣作为原材料制备吸附剂用于吸附废水中的孔雀石绿(MG),合理地解决了生物质资源浪费以及水污染的问题。使用“一锅法”分别将磷酸钡和碳酸钡掺杂在甘蔗渣中,制备甘蔗渣-磷酸钡和甘蔗渣-碳酸钡复合吸附剂。磷酸钡和碳酸钡中的大量介孔结构可以增加复合吸附剂庞大的传递通道,使吸附剂的比表面积及吸附位点得到进一步增多。主要研究工作如下:(1)以甘蔗渣为原料,对甘蔗渣与钡盐的负载比例进行优化,探索出吸附孔雀石绿(MG)的最佳配比,在最佳条件下分别制备SCB-Ba3(PO4)2和SCB-Ba CO3两种复合吸附剂。使用扫描电子显微镜分析吸附剂的元素组成和微观结构;通过傅里叶变换红外光谱仪对吸附剂的化学键和官能团进行分析得出静电吸引的主要官能团为羧基,且羟基参与了吸附剂与孔雀石绿之间的氢键作用;用X射线衍射仪测定复合吸附剂的晶体结构;使用比表面积和孔径分析仪通过N2吸附-解吸实验确定吸附剂的多孔结构得出吸附剂均为带狭缝的介孔结构;通过热重分析计算磷酸钡在甘蔗渣上的负载量为45.77%,碳酸钡为23.74%;吸附材料表面的电荷通过Zeta电位分析仪进行测定。(2)通过间歇吸附实验研究复合吸附剂对MG的吸附行为。通过改变吸附剂用量、温度、接触时间、溶液p H和MG初始浓度等条件,使用吸附剂进行批量吸附实验。实验结果表明,SCB-Ba3(PO4)2复合吸附剂在投加量为100 mg,p H为7的条件下吸附性能最强,平衡时间为240 min;SCB-Ba CO3复合吸附剂在投加量为75 mg,p H为7的条件下吸附性能最强,平衡时间为120 min。两种吸附剂均具备较强的可再生能力及较高的吸附量。(3)通过对两种吸附剂动力学、等温线和热力学的拟合,探索其对MG的吸附机理。研究结果表明,动力学拟合两种吸附剂对MG的吸附都符合伪二级动力学和颗粒内扩散模型,证明两种吸附剂均以化学吸附为主,并伴有孔扩散吸附反应。四种等温线拟合表明,两种吸附剂都符合Langmuir等温线模型,且Tempkin模型均为较高的相关系数。SCB-Ba3(PO4)2对MG的最大理论吸附量为1111.1 mg/g,SCB-Ba CO3对MG的理论最大吸附量为1250.0 mg/g。据热力学拟合证明,两种吸附反应都是自发的吸热反应。结果表明,两种吸附剂对MG的吸附可概括为以静电吸引为主,氢键作用力和颗粒内扩散为辅的吸附机理。经过研究表明,所制备的吸附剂--SCB-Ba3(PO4)2和SCB-Ba CO3复合吸附剂是两种成本较低、吸附效率较高且绿色环保的吸附剂。两种吸附剂与其它吸附MG的吸附剂相比较,其优势很明显。因此,两种吸附剂在处理孔雀石绿废水方面具有较大的潜力。
其他文献
公路岩体边坡一般采用爆破方法开挖形成,降低爆破对边坡的损伤、提高边坡稳定性是施工的基本要求。龙州金塘互通H匝道处山体紧邻原有高速路,山体陡峭、溶洞发育且含有大量次生裂隙,爆破开挖难度大,风险较高。在现有爆破方案的基础上,本文基于极限平衡法、摩尔-库伦强度准则及强度折减原理,使用理论计算和数值模拟等方法分析静力和爆破作用下边坡岩体的稳定性,为安全施工提供理论依据;对多种降振措施进行模拟及现场实验研究
学位
中国锡资源储量虽为世界第一位,但共伴生锡矿超过60%。随着现代社会经济发展对锡资源的需求量逐年增大,锡矿不断开采,高品位锡矿资源逐渐枯竭,可采锡矿越来越“贫、细、杂”。锡石性脆易碎,在磨矿过程中容易产生大量的锡细泥,虽然浮选法能够回收微细粒锡石,但存在化学药剂污染环境,回收成本高等问题。相比传统的浮选药剂,生物药剂更加绿色环保、可连续培养成本低,越来越多的生物药剂已经代替有毒有害药剂加入到了浮选体
学位
广西部分煤矿顶板受上部承压含水层及采动应力的影响,回采作业安全面临巨大挑战。本文基于“应力-渗流-损伤”多物理场耦合原理,采用COMSOL软件构建数学模型,对广西合山贵能能源有限责任公司三矿4103工作面开展不同工作面长度、水头压力、回采距离情况下顶板变形与涌水量的相关性研究,解决承压水下煤层开采的复杂问题,为相似条件工作面安全开采提供参考。研究结果如下:(1)涌水量与工作面长度密切相关,随着工作
学位
芒硝矿作为我国盐类矿床中的优势矿产资源,被广泛利用于工业制造领域,在社会生产生活中有着极其重要的作用。芒硝矿经钻井水溶开采在矿层形成一定尺寸的溶腔,溶腔保持稳定是保障采卤生产过程平稳进行的关键;矿层溶腔一旦发生失稳,则会引起顶板岩体移动变形和上覆岩层失稳沉陷,造成安全事故。本文以某芒硝矿开采工程为依托,在对矿区工程地质和水文地质条件进行分析研究的基础上,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对芒硝矿区
学位
当今社会发展所面临的日益突出的“能源危机”和“环境污染”成为全世界共同关注并亟待解决的两大问题。解决环境污染和能源危机的有效途径之一是通过绿色环保的先进技术,生产清洁的能源代替传统化石燃料,减少其在生产和使用过程中带来的碳排放和全球性环境污染,并实现国家的能源结构转型和经济社会的可持续性发展。在众多新兴的环保技术中,半导体光催化水分解制氢作为能直接利用并将太阳能转化为绿色化学能源的新兴技术,此方法
学位
硫铁矿是生产硫的重要化学矿物原料,在农业、工业以及国民经济发展中占据重要地位,另外作为硫化矿中最为常见的脉石矿物之一,常常遇到硫铁矿与其它矿物的浮选分离。黄铁矿和白铁矿是硫铁矿中最具代表性的矿物,两者虽然具有相同的化学组成,但由于晶体结构不同使得它们呈现出不同的物理化学性质,导致其氧化和浮选行为存在差异。本文基于密度泛函理论和配位化学原理,研究了黄铁矿和白铁矿的微观氧化机制和浮选药剂吸附机理。主要
学位
管道运输凭借其运输成本低而又安全高效的特点被众多领域视为首选运输方式,诸如输送天然气、石油、化学品、水资源以及电力等。同时,我国航道通航能力已无法满足日益增长的运输需求,国家已开始对航道进行整治,这往往需要利用爆破破岩技术,埋地管道难免会与爆破施工区域有越来越多的交织,当爆破区域距离埋地管道较近时会产生较大的振动作用,可能会致使管道受到损坏,甚至产生不可估量的灾害,因此水下钻孔爆破地震波对相邻管道
学位
南宁至崇左铁路引入机场隧道工程(简称南宁机场隧道工程)下穿高速路且属浅埋隧道,临近机场信息楼和指挥大楼、天燃气管道和加油站,施工环境复杂、工期紧。如何在复杂环境下顺利进行隧道爆破开挖,降低爆破振动对周边环境的影响,是该工程亟需解决的问题。本文依托南宁机场隧道工程为背景,通过数值模拟、理论分析和现场实验相互结合进行研究与分析。主要研究内容与结果如下:(1)根据现场监测到的爆破振动数据来调整爆破参数,
学位
挤粽是广东客家地区(河源市)用鸭脚木灰水制作的地方特色食品,民间认为其具有促消化吸收、抗菌消炎、清热解毒等保健作用。目前对植物灰水及其挤粽的研究较少,本文以鸭脚木灰水为主要研究对象,探索了木灰及灰水的理化性质,灰水对挤粽原料(糯米)理化性质的影响,研究了灰水对糯米熟制品(挤粽)的质构、消化、风味等食用品质的影响,主要研究结果如下:(1)探索了鸭脚木灰及灰水的理化性质。木灰和灰水至少含有K、Ca、M
学位
锡石性脆易碎,容易发生过磨,产生大量微细粒锡石,重选回收难度大,浮选可改善微细粒锡石的回收效果,其中浮选药剂是锡石能否有效回收的关键。酵母菌因生长速度快,易得,适应性强,环境友好等优点,使得其作为生物浮选药剂具有一定的可行性。基于此,本论文首先以酵母菌为捕收剂,系统研究了其对锡石、方解石、石英浮选性能的影响规律;并以捕收剂SHA对锡石、方解石、石英浮选实验数据为标准,探讨酵母菌作为锡石捕收剂的可行
学位