端氨基超支化聚酰胺改性胶原纤维对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:teiku
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
Cr(VI)是工业废水排放中严格控制的污染物之一。本文首先研究了胶原纤维(CF)作为吸附材料去除水中Cr(VI),研究了CF吸附溶液中Cr(VI)时溶液的pH、温度和初始浓度,吸附材料用量对CF吸附性能的影响。结果显示:CF对溶液中Cr(VI)的去除率随溶液的pH降低而升高,在pH为2.0时去除率达到最大;随吸附材料用量增大而增大;随含Cr(VI)溶液初始浓度的增加而减小。CF对Cr(VI)的吸附容量随吸附材料用量增加而减小;随含Cr(VI)溶液初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,研究结果表明:Freundlich等温吸附模型能更好的描述CF对Cr(VI)的吸附。吸附动力学符合Lagrange伪二级吸附速率方程。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜-能量散射谱(SEM-EDS)等现代分析仪器对CF及吸附Cr(VI)后的CF进行分析表征。分析结果表明:CF表面含有大量的氨基,羧基及羟基等活性官能团。CF对Cr(VI)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化氨基之间的静电吸附和离子交换过程。其次,以二亚乙基三胺(DETA)和丙烯酸甲酯(MA)为原料合成的端氨基超支化聚酰胺(HBPN)含有大量活性端氨基和酰胺键。采用戊二醛作为交联剂将HBPN负载于CF上合成了一种新型的端氨基超支化聚酰胺改性胶原纤维吸附材料(CF-HBPN)。以CF-HBPN的氨基含量为指标,考察了不同反应条件对产物氨基含量的影响。采用FT-IR,示差扫描量热法-热重分析仪(DSC-TGA),SEM-EDS等现代分析仪器对产物进行检测与表征。实验结果表明制备CF-HBPN的最佳反应条件为n(-NH2/CF):n(-NH2/HBPN)=1:0.7,交联剂用量为0.533mL/gCF,反应温度为40℃,反应时间为5h,CF-HBPN的氨基含量较CF提高3.27倍,吸附Cr(VI)的能力较CF提高了3.09倍。进一步研究了CF-HBPN作为吸附材料处理含Cr(VI)溶液时溶液的pH,吸附材料用量和Cr(VI)初始浓度等对去除效率的影响。采用FT-IR,X射线光电子能谱仪(XPS),SEM-EDS等分析检测方法对吸附Cr(VI)前后CF-HBPN的表面形貌,组织结构等进行分析表征,探索吸附机理。研究结果表明:CF-HBPN对Cr(VI)的去除率随溶液pH降低而升高,在pH为3.0时,去除率达到最大。去除率随吸附材料用量的增加而增大,随Cr(VI)初始浓度增加而减小。CF-HBPN对Cr(VI)的吸附容量随吸附材料用量增加而减小,随Cr(VI)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。30℃时,0.4g·L-1的CF-HBPN对初始浓度为50mg·L-1的含C(rVI)溶液的去除率为99.57%,最大吸附容量为38.94mg·g-1。0.18mg·L-1的NaOH溶液对吸附Cr(VI)后的CF-HBPN解吸效果最好。共存离子会降低CF-HBPN对Cr(VI)的吸附性能,但影响较小。采用SEM-EDS和XPS等现代分析仪器对CF-HBPN及吸附Cr(VI)后的CF-HBPN进行分析表征。SEM-EDS分析结果表明CF-HBPN表面较粗糙,是一种具有空间网状结构的吸附材料,吸附过程存在离子交换过程。XPS分析结果表明Cr(VI)主要吸附在CF-HBPN表面,铬酸根阴离子与质子化氨基之间的静电作用为主要吸附作用。CF-HBPN对Cr(VI)的吸附主要表现为电中和作用和HBPN三维立体结构的物理吸附作用。最后,研究了CF-HBPN吸附Cr(VI)的动力学及热力学。研究结果表明:CF-HBPN对Cr(VI)的吸附过程符合Lagrange伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程是自发吸热的过程,主要由熵变控制。
其他文献
构建结构合理、运行高效的军民融合式油料保障组织机构,顺利推进军民融合式油料保障,是个值得研究的课题。本文认为,必须构建以组织机构联建为标志的军地一体模式、以常设各
飞秒激光在透明介质中传播时,当其峰值功率超过克尔自聚焦临界功率时便会发生自聚焦效应,使得介质中的分子被电离并产生大量的等离子体,而产生的等离子体将会对入射脉冲激光
结合我国岩土工程勘察的现状,基于岩土工程勘察面临的问题,就如何实现岩土工程勘察数字化技术的方法步骤进行简要探讨,解决了传统岩土工程勘察在数据处理上的缺陷,以期对我国
目的研究分析常规与动态心电图在冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)患者心律失常诊断中的临床效果。方法选取2013年10月‐2015年4月该院收治的300例冠心病患者作为主要的研究对
对精品酒店的发展历史进行了论述,针对中国精品酒店的发展情况,探讨了精品酒店的概念及其特征,指出精品酒店与传统酒店在服务模式和酒店建筑空间上存在较大差异。
井漏是严重影响钻井生产正常进行的井下复杂情况之一,目前所采用的堵漏方法主要是桥塞堵漏和快干水泥堵漏,桥塞堵漏所采用的材料多由天然物质加工而成,它们的吸水膨胀能力较
<正> 少腹逐瘀汤是清代名医王清任治疗妇科多种疾患的常用方剂之一。对冲任虚寒,瘀血内阻的痛经,以及现代医学所谓慢性盆腔炎、附件炎、肿瘤等证,均有较好的疗效。余在临床对
<正>胆机看上去好像好简单似的,很少的几个元器件,外加几个大个头的电源变压器、输出变压器和几只电子管,眼看着"泡"中的灯光亮起,美妙的声音就缓缓地从音箱中流了出来。真的
文章从合作主体水平、合作技术水平、合作沟通水平和合作外部环境这四个方面分析了影响企业高校合作创新的因素。通过典型相关分析和PEARSON相关分析方法,对企业高校成功合作