苧麻麻骨吸附重金屬機(jī)理及吸附材料的制備.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：355827213002南昌大學(xué)博士研究生學(xué)位論文苧麻麻骨吸附重金屬機(jī)理及吸附材料的制備苧麻麻骨吸附重金屬機(jī)理及吸附材料的制備StudyontheAdsptionMechanismofHeavyMetalsthePreparationAdsptionMaterialsofRamieStalk徐升培養(yǎng)單位（院、系）：資源環(huán)境與化工學(xué)院指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：弓曉峰教授申請(qǐng)學(xué)位的學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：環(huán)境科學(xué)與

2、工程論文答辯日期：2016年月日答辯委員會(huì)主席：評(píng)閱人：2016年月日摘要I摘要重金屬?gòu)U水與農(nóng)林廢棄物同屬環(huán)境廢物，直接排放，對(duì)環(huán)境安全隱患突出，特別是重金屬?gòu)U水，一旦排入環(huán)境中，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害性極強(qiáng)。低濃度重金屬?gòu)U水（100mgL）的處理難度大，易被忽視，對(duì)其治理工作一直以來(lái)是世界環(huán)保領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，隨著科技的發(fā)展，農(nóng)林廢棄物的產(chǎn)量越來(lái)越多，絕大部分被直接丟棄于田間地頭，如此簡(jiǎn)單處理造成巨大浪費(fèi)。農(nóng)林廢棄

3、物是可利用的再生資源，因此，開(kāi)展針對(duì)低濃度重金屬?gòu)U水的深度凈化及農(nóng)林廢棄物綜合利用等的相關(guān)研究對(duì)實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。有關(guān)農(nóng)林廢棄物吸附重金屬的研究為數(shù)不少，但對(duì)其吸附機(jī)理的探討一直是學(xué)界爭(zhēng)論的熱門(mén)話(huà)題，迄今為止，尚未有明確的結(jié)論；本研究以天然苧麻麻骨為原料，深入探索吸附重金屬Cu2和Cd2全過(guò)程的影響因素、吸附行為，并通過(guò)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)試驗(yàn)分別對(duì)吸附過(guò)程進(jìn)行模型擬合，利用多種表征手段對(duì)相關(guān)過(guò)程的吸附劑進(jìn)行表征，以期揭

4、示吸附機(jī)理。此外，以農(nóng)林廢棄物制備相關(guān)吸附材料，是其應(yīng)用的首要條件，將苧麻麻骨加工成水分散苧麻麻骨餅，為農(nóng)林廢棄物的應(yīng)用提供參考。主要研究結(jié)果如下：1、利用SEM、FTIR、TAG等手段，對(duì)苧麻麻骨結(jié)構(gòu)和外觀等物理性質(zhì)進(jìn)行了觀察分析，并測(cè)定了其主要化學(xué)成分及含量，并以實(shí)驗(yàn)室模擬Cd2廢水為吸附質(zhì)，通過(guò)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)的計(jì)算和模擬揭示麻骨重金屬Cd2的吸附機(jī)理。結(jié)果顯示，苧麻麻骨主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，三種成分占干重的86.58

5、%，麻骨為具一定空隙的天然生物質(zhì)材料，孔壁表面光滑，麻骨表面積為1.05m2g，絕大多數(shù)孔徑分布介于2050nm之間，麻骨表面分布著大量與吸附相關(guān)的氨基、羧基、羥基、醚基、酯基等多種官能團(tuán)，這些基團(tuán)絕大部分為惰性基團(tuán)，通常情況下不參與吸附過(guò)程，活性基團(tuán)占基團(tuán)總數(shù)不到10%，其密度為4.10104mol﹒g1，惰性基團(tuán)在一定條件下可轉(zhuǎn)化為活性基團(tuán)，從而影響吸附過(guò)程。麻骨靜態(tài)吸附Cd2和Cu2的過(guò)程與Langmuir和Freundlich模