不同载体负载聚苯胺吸附还原银离子(Ag+)的研究

摘要

随着银及银产品的广泛开发与应用，含银废水的排放量越来越大。直接将含银废水外排，不但会造成严重的环境污染，破坏生态环境，而且也会造成珍贵资源的大量浪费。目前，采用聚苯胺及其复合物处理含银废水的研究已有报道，但是将聚苯胺负载在丝瓜络和竹纤维上处理含银废水的研究却未见报道。本文分别以天然丝瓜络和竹纤维为载体负载聚苯胺制备了二元复合物来处理含银溶液中的银。研究了不同制备条件和吸附还原条件对复合物吸附还原Ag+的影响，通过红外和扫描电子显微镜表征了产品结构及形貌;探讨了吸附过程动力学、吸附等温模型及热力学参数。
　　论文主要取得了以下研究成果:
　　(1)实验中按照CAn∶ CH+∶ CAPS=1∶1∶1，固定丝瓜络和竹纤维的质量为2 g，An单体体积为2ml。结果表明，聚苯胺很好的负载在了丝瓜络和竹纤维上，所合成的丝瓜络／聚苯胺复合物、竹纤维／聚苯胺复合物对较低浓度的Ag+溶液有很好的吸附还原作用，还原得到晶体形态银，Ag+浓度为0.1 mmol·L-1时的吸附还原率达到最大，可达99.17％和97.86％。两种复合物在中性条件下对Ag+的处理效率最好，升高温度以及振荡条件都有利于Ag+的去除。
　　(2)丝瓜络／聚苯胺复合物、竹纤维／聚苯胺复合物吸附还原Ag+过程的动力学模型拟合和吸附等温线拟合结果表明，两种复合物吸附还原Ag+的过程均符合准二级动力学模型且均符合Langmuir等温吸附模型。热力学计算结果表明，两种复合物吸附还原Ag+的反应是自发的吸热反应，温度升高，吸附还原作用增强。反应活化能Ea分别为15.7969kJ·mo1-1和28.1192 kJ·mol-1，结果表明反应容易进行，且吸附类型为物理吸附。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 银的介绍

1．2 含银废水的来源

1．3 含银废液中银的回收

1．4 聚苯胺的概述

1．4．1 聚苯胺的研究进展

1．4．2 聚苯胺的结构

1．4．3 聚苯胺的合成

1．4．4 聚苯胺的应用

1．5 聚苯胺及其复合物吸附还原贵金属离子的研究

1．5．1 聚苯胺复合材料的分类

1．5．2 聚苯胺复合吸附剂的制备方法

1．5．3 聚苯胺复合物的吸附还原特点

1．6 选题的目的意义及研究内容

第二章 丝瓜络负载聚苯胺吸附还原Ag+的研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．3 丝瓜络／聚苯胺复合物的制备

2．4 丝瓜络／聚苯胺复合物吸附还原Ag+

2．5 样品的分析表征

2．6 结果与讨论

2．6．1 丝瓜络／聚苯胺复合物的制备条件对吸附还原过程的影响

2．6．2 吸附还原Ag+过程中的实验条件对反应的影响

2．7 复合物的表征

2．7．1 FT-IR分析

2．7．2 SEM形貌分析

2．8 本章小结

第三章 竹纤维负载聚苯胺吸附还原Ag+的研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 竹纤维／聚苯胺复合物的制备

3．2．4 竹纤维／聚苯胺复合物吸附还原Ag+

3．2．5 样品的分析表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 竹纤维／聚苯胺复合物的制备条件对吸附还原过程的影响

3．3．2 吸附还原Ag+过程中的实验条件对反应的影响

3．3 复合物的表征

3．3．1 FT-IR分析

3．3．2 SEM形貌分析

3．4 本章小结

第四章 两种载体复合物吸附还原Ag+的动力学及热力学分析

4．1 动力学分析

4．1．1 丝瓜络／聚苯胺复合物吸附还原Ag+动力学模型拟合

4．1．2 竹纤维／聚苯胺复合物吸附还原Ag+动力学模型拟合

4．2 吸附等温线

4．2．1 丝瓜络／聚苯胺复合物吸附还原Ag+的等温线分析

4．2．2 竹纤维／聚苯胺复合物吸附还原Ag+的等温线分析

4．3 复合物吸附还原Ag+的热力学计算

4．3．1 丝瓜络／聚苯胺复合物吸附还原Ag+的热力学参数计算

4．3．2 竹纤维／聚苯胺复合物吸附还原Ag+的热力学参数计算

4．4 活化能的计算

4．5 本章小结

第五章 结论

5．1 结论

5．2 今后仍需解决的问题

参考文献

致谢

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