两种不同多孔材料的制备及其对废水中重金属离子的吸附性能研究

摘要

由重金属离子引起的水体污染，因其毒性在生物体内的积累和非生物降解而被认为是世界上最严重的环境问题之一。如何经济、高效地净化处理重金属离子废水的污染问题,成了现代社会面临的重要问题之一。在各种废水处理技术中，吸附分离技术展现出了广阔的应用前景。多孔材料作为吸附分离技术的核心材料，对其吸附分离性能有着至关重要的影响。进一步开发新型高效、低廉、无毒害的多孔吸附材料，成为重金属离子污水处理材料研究向更高水平发展一个亟待解决的问题。针对此问题，本文制备了两种不同的多孔材料，并对两种不同的多孔材料对废水中重金属离子的去除性能进行了系统研究，以期多孔材料在去除废水中的重金属离子方面的应用提供新的研究思路和基础研究数据，主要研究内容如下： （1）以海藻酸钠和聚环氧乙烯为前驱体，钙离子为交联剂，形成块状水凝胶后通过冷冻干燥并进一步碳化合成新型的碳气凝胶，钙离子可以用酸除去。合成的碳气凝胶通过扫描电镜（SEM），拉曼光谱和X射线光电子能谱（XPS）被表征。然后进一步通过一系列的吸附试验表明：去除Ca2+后的碳气凝胶具有较好的去除废水中 Cu（II），Cr（VI），Cd（II），Pb（II）等不同金属离子的性能。还研究了不同因素对重金属离子吸附容量的影响，如溶液的pH值，初始离子浓度，吸附时间等，最后研究了重金属离子在被碳气凝胶对所吸附后的吸附动力学和吸附等温模型。 （2）合成了两种不同的管状共轭微孔聚合物，使用的单体为1,3,5-三乙炔基苯和2-氨基-3,5-二溴吡啶或1,5-二溴萘。通过扫描电镜（SEM），热重分析（TGA）， 13CCP/MAS固态NMR和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了所得CMPs的形貌、结构和热稳定性等基本性质。其次研究了含氨基的管状共轭微孔对Cu（II）的吸附性能，还研究了pH值，初始离子浓度，吸附时间等对此过程的影响，最后对比了两种不同的管状共轭微孔聚合物对不同重金属离子的吸附能力。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 废水中重金属处理的研究现状

1.3 多孔材料吸附重金属离子的研究

1.4 本论文的研究目的、意义及主要内容

第二章 用Ca2+模板合成碳气凝胶有效去除废水中的重金属离子

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论部分

2.4 碳气凝胶对重金属离子的吸附性能研究

2.5 本章小结

第三章 管状共轭微孔聚合物的制备及其性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论部分

3.4 本章小结

第四章 两种管状共轭微孔聚合物对废水中重金属离子的吸附性能研究

4.1 引言

4.2重金属离子吸附实验

4.3 吸附平衡实验

4.4 影响重金属离子吸附的因素

4.5 本章小结

结论

参考文献

致谢

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