抗酸性吸镉三维网络材料的制备及应用

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tokyo55
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
酸性环境影响了一般材料对镉的吸附性能,使镉污染治理问题变得更加棘手,因此发展在酸性环境下吸附镉的新型材料具有重要意义。本文将具有强抗酸性的材料掺入三维网络结构中,一方面整体增强了抗酸性吸附能力,另一方面通过三维网络结构限制抗酸性材料的聚集,增大其与镉离子的接触面积,两者形成优势互补。在此基础上制备了两种新的有机-无机/有机-有机复合材料,即MoS4-LDH-PP(LDHS-PP)和黄腐酸-PP(FA-PP)。所取得的主要结果如下:掺入层状水滑石MoS4-LDH后的聚丙烯酰胺/丙烯酸钠水凝胶(PP)表面有较大变化,制备的LDHS-PP材料呈相互交错或重叠的不规则层状三维网络结构,孔隙丰富,有大量钼与硫元素存在于材料上,XRD图谱中显示出明显的MoS4-LDH的特征衍射峰。实验结果表明,LDHS-PP在弱酸性条件下吸附镉的效果较PP有明显提高,当pH为3.0时,PP的去除率为0,而0.5%、1%和2%的LDHS-PP的去除率分别为21.33%、45.65%和24.60%,以1%LDHS-PP的抗酸吸附效果最佳。Sips模型拟合后得出LDHS-PP的吸附容量都高于PP(1893.09 mg/g),且1%LDHS-PP(2789.58 mg/g)的吸附容量最高。LDHS-PP类材料对Cd(Ⅱ)的吸附过程约6090 min左右达到平衡,且符合假一级和假二级动力学模型。随着钠离子浓度的提高,材料对镉的去除效果均有不同程度的降低,当钠离子浓度增至100 mM时,2%LDHS-PP的抗钠盐干扰能力较其他两种较好,去除率为42.64%。XPS图谱中对比LDHS-PP材料吸附镉前后硫元素变化结果显示,主要是有大量MoS3与Cd结合形成CdS,从而强化了对Cd的抗酸性吸附作用。掺入黄腐酸后的水凝胶PP表面变得较为粗糙,FTIR图谱显示,添加黄腐酸后的水凝胶PP,官能团的数量有明显增加,从而可以提高FA-PP复合材料的吸附性能,FA-PP在弱酸性条件下吸附效果良好,当pH为4.0时,PP的去除率为36.70%,而1%、2%、3%和4%的FA-PP的去除率分别为62.30%、67.00%、75.17%和65.84%,以3%FA-PP的抗酸性吸附效果最佳,Sips模型拟合FA-PP的吸附容量高于PP,其中3%FA-PP(4656.25mg/g)的吸附容量最高,FA-PP类材料对Cd(Ⅱ)的吸附作用主要发生在前20 min,几乎同时达到平衡状态,且R2都高于0.95,表明假一级模型和假二级模型都符合该吸附动力学过程。随着盐离子浓度升高,镉离子的去除效果均受到不同程度影响,其中以3%FA-PP对钠离子的抗干扰能力最强,当钠离子浓度升至100 mM时,其去除效果仍保持在50%以上。对比FA-PP材料吸附镉前后氧元素的变化,主要为C=O和-COOR官能团的消耗,可知掺入了黄腐酸后材料对镉的吸附主要是配位络合吸附为主,从而黄腐酸中大量的羧酸与镉形成螯合作用,增加其抗酸性。总之,本论文利用MoS4-LDH和黄腐酸掺入三维网络状材料中,不仅增大了其俘获重金属离子的能力,且提高了材料的抗酸吸附性能;本研究针对酸性废水或酸性土壤重金属镉污染的治理提供新的材料。
其他文献
目的:探讨阿司匹林联合阿托伐他汀应用在短暂性脑缺血发作中的效果。方法:对短暂性脑缺血发作患者130例采用随机数字表法均分为2组:对照组给予阿司匹林治疗,观察组联合阿托伐他
关于网络空间,很重要的一点是真正把网络空间视为一个新的世界。从这一角度出发,所谓网络空间治理其实就是一个新世界秩序的创建和维护。
受新冠肺炎疫情影响,全国学校大半学期都采用了线上教学模式。本研究调查了英语学习者及英语教师如何通过线上教学模式从事教学工作。数据来自高职院校三个教学自然班共112名
目的 研究成纤维细胞(FBs)复合羊脱细胞真皮基质(sADM)对裸小鼠创面修复的影响。方法 (1)从手术废弃的包皮组织中分离培养FBs,通过免疫荧光方法进行鉴定;通RT-PCR检测其VEGF、bFGF的表达;(2)制备sADM,通过MTS法检测其对细胞增殖生长有无毒性;(3)制备复合FBs的sADM,HE染色鉴定FBs与sADM复合效果;(4)选取7周龄裸小鼠45只,适应性饲养1周,制备全层皮肤损
当前,中国推进公共服务均等化,建设服务型政府的服务体系,既取得了一系列的政治成绩,又存在"改革进入瓶颈期"的问题。服务型政府的服务体系与公共服务均等化是"内容和形式"、
21世纪,移动互联网从3G到现在正在研制的5G,也正在以让世界惊叹的速度飞速发展,网速带宽已经不输有线网络;与此同时,智能终端的快速迭代,价格下降,以及国家对通讯资费的下调,
为适应社会发展趋势,满足人们对多元化饮品的需求,解决我国羊奶资源开发不足的现状,开发出适合羊奶饮料的益生菌直投式发酵剂,对推动奶山羊产业的发展具有重大的意义。本实验在结合前人研究的基础上探讨了适于脱脂羊奶发酵基质中不同益生菌发酵特性的对比并进行目标菌的筛选、低聚糖增殖因子的优化、冻干保护剂的选择、冻干菌粉保藏条件的对比及发酵性能的验证等方面,为工业化制备羊奶饮料直投式发酵剂提供技术参考。主要的研究
通常我们习惯将对钻井的机械维护过程以及修理活动统称为机械维修。维护的目的是为了有效地保持机械的使用性能;而修理的目的是为了有效地恢复或者改善身背的性能。我们开展
目的:观察研究达泊西汀(必利劲)联合行为、心理咨询疗法治疗原发性早泄(PE)的临床效果。方法:将2017-2018年度我院男科门诊202例诊断为原发性PE患者,通过SPSS统计分析系统随机分成两组(对照组、实验组),其中对照组(100例)单纯给予达泊西汀治疗,30mg,性生活前1-3小时服用;实验组(102例)给予达泊西汀联合行为、心理咨询疗法治疗,每月1次,每次30分钟,共2次,达泊西汀服用方法
目的:分析超声心动图评价心肌梗死后心力衰竭患者的右心功能。方法:将2012年4月-2015年6月收治的心肌梗死后心力衰竭50例患者设为观察组,选择同期进行体检的健康人群50例设为对