【摘 要】
：
近年来,随着城市化和工业化的快速发展,重金属污染已经成为水污染的主要问题之一。吸附法在去除废水中重金属离子时具有高效、成本低廉、易于操作等优点,已引起学者的广泛关注。在众多吸附剂中,磁性纳米四氧化三铁（Fe3O4）因其具有磁性、简单易得、比表面积大等特性而引起广泛关注;壳聚糖分子链含有大量的氨基和羟基,对重金属离子具有良好的吸附作用,可用作吸附剂用来处理废水中的重金属离子,是一种产量高、可降解、可
论文部分内容阅读
近年来,随着城市化和工业化的快速发展,重金属污染已经成为水污染的主要问题之一。吸附法在去除废水中重金属离子时具有高效、成本低廉、易于操作等优点,已引起学者的广泛关注。在众多吸附剂中,磁性纳米四氧化三铁（Fe3O4）因其具有磁性、简单易得、比表面积大等特性而引起广泛关注;壳聚糖分子链含有大量的氨基和羟基,对重金属离子具有良好的吸附作用,可用作吸附剂用来处理废水中的重金属离子,是一种产量高、可降解、可再生、对环境无污染的吸附材料,但其分子链上的氨基在酸性条件下易被质子化,并且未经处理的壳聚糖比重低不易分离,使其应用范围受到极大限制。将壳聚糖负载在磁性纳米Fe3O4上制备得到磁性壳聚糖,其具备良好的磁性能和吸附性能,其表面上的氨基、羟基易改性,且吸附后便于回收利用,受到广泛的应用。本论文制备了磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖,采用超高分辨透射电子显微镜（TEM）、X-Ray衍射仪（XRD）、近红外-中红外光谱仪（FT-IR）、多站比表面积及空隙分析仪（BET）对制备的磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖进行表征,研究了磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖吸附去除水溶液中Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+的动力学和热力学特征,探究了反应接触时间、吸附剂投加量、溶液初始浓度和温度、溶液pH对水溶液中Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+吸附效果的影响,并对两种吸附材料的吸附效果进行了比较,选择吸附性能好的磁性壳聚糖对Cu2+、Pb2+和Zn2+进行二元、三元竞争吸附研究。主要得到以下结果和认识:由TEM表征结果可知,磁性壳聚糖比磁性纳米Fe3O4表面粗糙,并且两个都是纳米级别;由XRD表征结果可知,磁性壳聚糖的合成没有影响到纳米Fe3O4的晶体结构;由FT-IR表征结果可知,壳聚糖成功负载在磁性纳米Fe3O4表面;由BET表征结果可知,磁性壳聚糖的比表面积大于磁性纳米Fe3O4;以上表征结果说明,实验成功制备得到磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖。磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖吸附水溶液中Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+的动力学和热力学符合准二级动力学吸附模型和Langmuir等温吸附模型,说明磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖对Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+吸附主要是化学吸附和单分子层吸附。磁性纳米Fe3O4对水溶液中Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+的最大吸附量qmax分别是8.620、1.219、8.957 和 1.798 mg/g;磁性壳聚糖对 Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+的最大吸附量qmax分别是8.298、9.810、13.690和3.943 mg/g。随着溶液中Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+初始浓度的增加,平衡吸附量整体呈增加趋势,且温度越高,平衡吸附量随初始浓度增加越大（45℃>35℃>25℃）。随着磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖吸附剂投加量的增加,其对Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+的去除率逐渐增大,吸附量减少。溶液pH值分别在1～2时和1～3时,磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖对Cr6+的吸附效果较好,随着溶液pH增加,磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖对Cu2+、Pb2+和Zn2+吸附去除效果明显。通过对磁性纳米Fe3O4和磁性壳聚糖对水溶液中Cr6+、Cu2+、Pb2+和Zn2+吸附的吸附接触时间、吸附热力学、初始浓度和温度、吸附剂投加量和溶液pH进行对比分析可知,磁性纳米Fe3O4对Cr6+和Pb2+的吸附效果较好,磁性壳聚糖对Cr6+、Cu2+和Pb2+吸附去除效果明显。由磁性壳聚糖竞争吸附实验结果可知,在二元竞争体系中,Pb2+和Zn2+对Cu2+的吸附有抑制,但影响不是很大;Cu2+对Pb2+的吸附抑制程度大于Zn2+;Zn2+的吸附被Pb2+抑制,但受Cu2+的作用相对较小。在三元竞争体系中,磁性壳聚糖对三种重金属离子的竞争吸附顺序为Pb2+>Cu2+>Zn2+。
其他文献
本文旨在研究水飞蓟素（silymarin）对幼草鱼生产性能、肠道结构完整性的影响及其机制。选择2160尾健康草鱼（均重=24.2±0.1 g）进行十周的生长试验,试验设置了含0、20、40、60、80和100 mg/kg六个水平的水飞蓟素饲粮组。生长试验结束后,测定幼草鱼的生长性能和肠道生长相关指标,随后进行嗜水气单胞菌攻毒试验研究水飞蓟素对幼草鱼肠道结构完整性（包括抗氧化损伤能力、细胞凋亡和顶端
工业互联网平台深度融合新一代信息技术和工业系统,旨在将物联网、云计算、大数据、人工智能等应用于工业生产制造的全过程,促进工业系统的智能化转型升级。卡奥斯等工业互联网平台在原材料供应、物流运输、产品销售等软环节促进工业系统的发展。但是在信息技术深入产品生产制造过程、健康管理与产品追溯等方面缺乏有效的手段,导致信息技术与工业系统核心环节脱节、效率低下,同时工业互联网平台应用存在工业数据安全共享与管控的
研究目的:端粒是位于染色体两端,由重复序列DNA和端粒结合蛋白组成的复合物,是细胞维持染色体、基因组稳定的特殊结构,与细胞衰老和癌症等疾病的发生发展及预后有紧密联系。本研究旨在发现新的端粒结合蛋白,探索其端粒相关的生理功能和分子机制,研究其与人类疾病发生、发展的潜在关联。我们发现ZBTB40（Zinc finger and BTB domain-containing 40）是一种新的端粒DNA结合
细菌感染的威胁正在不断增加,特别是抗生素耐性细菌感染,发展抑制耐药性细菌感染的高效治疗策略迫在眉睫。具有独特抗菌机制的纳米材料显示出治疗耐药菌感染的巨大潜力。尽管传统的银纳米因其广谱的抗菌性能被广泛用作抗菌剂,但是稳定性差导致其对耐药菌感染的治疗效果并不令人满意。因此,对传统的银纳米进行设计和改进以提高其稳定性和改善其抗菌性能具有重要意义。本文基于石墨烯量子点分散性好、生物相容性高、制备简便等优点
相较于传统的低频信号而言,高频段信号具有更短的波长,在利用其进行无线数据传输时,可以实现更小的天线物理尺寸,也就更有利于天线的集成。这就使得高频通信技术和大规模3D MIMO（3-Dimension Massive multiple-input multiple-output,3D Massive MIMO）技术可以实现很好地融合。特别地,在信号传播特性和天线阵列结构方面,高频段3D Massiv
随着全球城市化进程的不断加速,所带来的土地覆被变化、热岛效应等将会成为限制城市发展与宜居性的关键因素。因此,理解城市景观格局与地表温度（Land Surface Temperature,LST）之间的关联关系对于缓解城市热岛效应、创造美好人居环境具有重要价值。当前学者们已经对LST与基于土地利用/土地覆盖（Land Use/Land Cover,LULC）的景观格局之间的关联关系开展了相关研究。但
菜籽粕是重要的蛋白质饲料,其肉鸭的代谢能值可能受到菜籽粕来源和肉鸭周龄的影响,有待准确测定。本论文旨研究肉鸭周龄对菜籽粕肉鸭代谢能（ME）的影响,确定肉鸭评定菜籽粕代谢能的适宜周龄;在此基础上,准确评定25种不同来源菜籽粕的肉鸭代谢能值,并构建以菜籽粕常规营养成分来预测菜籽粕ME的回归方程;进一步探讨添加外源蛋白酶对5种不同蛋白溶解度的菜籽粕的肉鸭代谢能值的影响。研究结果可为构建肉鸭菜籽粕营养价值
鲜切猕猴桃片具有新鲜、营养、方便、无公害等优点,且质地柔软,酸甜美味,深受消费者喜爱。猕猴桃片在切割等加工过程中会造成机械损伤、营养成分破坏等,易被微生物污染,导致货架期缩短。保鲜处理是鲜切猕猴桃片加工的关键技术,但传统的鲜切片保鲜技术存在营养损失、杀菌不彻底以及易产生有害物质等缺点,限制了鲜切猕猴桃片产业多元化、商品化发展,不利于猕猴桃加工产业的升级。针对以上鲜切猕猴桃片加工存在的问题,论文研究
跨座式单轨交通作为城市轨道交通的一种制式,具有轻便、快捷、环保等优点,对于解决日益严重的交通拥堵问题具有重要意义。由于长期承载负荷以及受列车运行产生的震动影响,轨道梁难免出现异常。目前主要依靠人工检测,效率低、准确性差,不能确保轨道交通的运营安全,给市民的安全出行带来隐患。因此,研发跨座式单轨轨道健康检测系统具有重要的现实意义,其中,指形板异常检测是单轨轨道健康检测的重要环节。本文对点云数据的采集
随着拍摄器材的不断升级,人们获取到的照片清晰度高、图像细节丰富。基于传统的图像拼接技术在处理这类具有高清画质的图像时,往往会检测出大量的特征点,影响了图像拼接的效率。本文主要研究了SIFT与SURF算法,对比了两种算法性能的差异,并选择性能更好的SURF特征算法进行图像拼接。在SURF算法基础上,针对拼接速度比较慢、特征匹配准确率不够高和存在拼接缝进行了改进。本文主要工作可总结在以下几个方面:（1