球形聚苯乙烯基纳米Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)氧化物的制备及其除As(Ⅲ)性能研究
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地下水As(Ⅲ)污染是全球多个国家和地区共同面临的严重问题,许多国家对于饮用水中砷含量的控制标准愈加严格,地下水除砷研究也成为国内外环保工作者的热门研究领域。已有的研究证明,铁锰双金属氧化物的氧化和吸附双重作用可以有效去除水体中的As(Ⅲ),但是该材料细小的颗粒形态限制了其在吸附柱或其他流态系统中的应用。本论文基于Donnan膜预富集原理,将HFO和Mn02负载在树脂D201上,开发了具有高效砷吸附性能并可用于吸附柱等实际应用领域的球形聚苯乙烯基纳米Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)氧化物D201-Fe/Mn,并探究了其对水体中As(Ⅲ)的吸附行为及作用机理。静态吸附实验表明,D201-Fe/Mn对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的最大吸附容量分别为44.91mg/g、13.17mg/g,在pH值4-10的范围内具有比较稳定的适用性,并且具有较强的抗竞争离子(Cl-、SO42-、SiO32和低浓度的P043-)能力。柱吸附实验表明,以10μg/L的控制标准为限,D201-Fe/Mn(?)寸模拟砷污染地下水中As(Ⅲ)的处理量为2300BV。吸附后的D201-Fe/Mn可以通过NaCl-NaOH-NaClO溶液进行有效的再生而重复利用。
| 目录 | 第5-7页 |
| 符号说明 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-9页 |
| Abstract | 第9页 |
| 第一章 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-16页 |
| 1.1.1 水体砷污染现状及危害 | 第10-14页 |
| 1.1.2 水体砷污染现有处理方法 | 第14-16页 |
| 1.2 新型除As(Ⅲ)复合吸附材料 | 第16-19页 |
| 1.3 研究目标、思路及内容 | 第19-21页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第19页 |
| 1.3.2 研究思路 | 第19-20页 |
| 1.3.3 研究内容 | 第20-21页 |
| 第二章 球形聚苯乙烯基纳米Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)氧化物的制备 | 第21-25页 |
| 2.1 实验部分 | 第21-23页 |
| 2.1.1 试剂与仪器 | 第21页 |
| 2.1.2 实验方法 | 第21-23页 |
| 2.1.2.1 铁锰分步负载 | 第21-22页 |
| 2.1.2.2 铁锰同步负载 | 第22-23页 |
| 2.2 结果与讨论 | 第23-24页 |
| 2.3 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 球形聚苯乙烯基纳米Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)氧化物的结构 | 第25-29页 |
| 3.1 实验部分 | 第25页 |
| 3.1.1 试剂与仪器 | 第25页 |
| 3.1.2 实验方法 | 第25页 |
| 3.2 结果与讨论 | 第25-28页 |
| 3.3 本章小结 | 第28-29页 |
| 第四章 球形聚苯乙烯基纳米Fe(Ⅲ)/Mn(Ⅳ)氧化物对As的吸附 | 第29-43页 |
| 4.1 实验部分 | 第29-31页 |
| 4.1.1 实验试剂与仪器 | 第29页 |
| 4.1.2 实验方法 | 第29-31页 |
| 4.2 结果与讨论 | 第31-41页 |
| 4.2.1 pH的影响 | 第31-32页 |
| 4.2.2 吸附动力学 | 第32-33页 |
| 4.2.3 吸附等温线 | 第33-37页 |
| 4.2.4 竞争吸附实验 | 第37-38页 |
| 4.2.5 柱吸附对比实验 | 第38-39页 |
| 4.2.6 脱附再生实验 | 第39-41页 |
| 4.2.6.1 柱吸附-脱附循环 | 第39-40页 |
| 4.2.6.2 静态吸附-脱附再生 | 第40-41页 |
| 4.3 本章小结 | 第41-43页 |
| 第五章 研究结论及展望 | 第43-45页 |
| 5.1 研究结论 | 第43页 |
| 5.2 研究展望 | 第43-45页 |
| 参考文献 | 第45-54页 |
| 附件 攻读硕士学位期间主要科研成果 | 第54-55页 |
| 致谢 | 第55-57页 |
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