水热法制备生物质吸附材料并探究其对刚果红染料的吸附性能

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pausecn
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
在工业快速发展的今天,染料已经在各行各业得到了大量的使用,这给我们带来便利的同时,也给环境带来了巨大的威胁。染料在水中极难自然降解,而且成分较为复杂,往往会对水体造成较大的危害。在进行废水处理的过程中,吸附法因其成本低、环境友好型等特点,得到了较多的关注。近些年,在众多的吸附剂中,生物质吸附剂受到了多方面的研究。其原材料来源广且容易获取,往往是一些农作物副产品或天然植物。柚子皮和香菇根部废弃物作为农业副产品,往往因为不具备利用价值而遭到丢弃,但其本身含有丰富的官能团,这些官能团经过改性处理后会成为潜在的吸附位点。因此本次实验探究对柚子皮和香菇根部废弃物的改性方法,并对其在刚果红废水中的吸附性能进行系统的研究。本研究采用氢氧化钾溶液进行活化处理,在活化过程中,去除了柚子皮和香菇废弃物的色素和杂质,使更多的官能团暴露出来。随后将活化后的废弃物放置进反应釜,在200℃的温度下进行水热处理。水热处理不仅可以改变柚子皮和香菇根部废弃物的内部结构,同时还不会破坏原材料的完整性,有利于吸附后的回收再利用。为了探究干燥方式对吸附性能的影响,分别将水热处理后的材料进行冷冻干燥和自然风干,结果表明经过冷冻干燥的吸附剂有着更好的吸附效果。对柚子皮和香菇根部废弃物进行FTIR表征,发现这两种生物质材料的羧基、羟基的特征峰在吸附完成后发生偏移,这表明-COOH和-OH与刚果红染料分子产生了结合作用。通过进行SEM、BET测试,发现经过改性之后,材料的孔洞结构发生变化,孔隙率增加,比表面积增大,这些结构的改变更有利于吸附过程的进行。为了探究改性柚子皮和香菇根部废弃物对刚果红染料的具体吸附性能,进行了关于温度、时间、剂量和pH的系统实验。结果表明随着温度的增加,改性材料的吸附量降低,在关于pH的实验中,也出现了相同的变化趋势。通过Langmuir模型的拟合计算,得到改性香菇根部废弃物和柚子皮的最大吸附量(qmax)分别为217.86 mg/g和144.93 mg/g。对吸附动力学的探究表明改性柚子皮的吸附过程符合pseudo-second-order模型,改性香菇根部废弃物的吸附过程符合pseudo-first-order模型。Intraparticle diffusio模型的分析计算表明两种生物质吸附剂的吸附过程均受到吸附剂边界层和颗粒内部扩散的影响。改性柚子皮和香菇根部废弃物的热力学相关参数?H分别为-31.43和-18.78(kJ/mol),因而均是放热反应。
其他文献
2013年我国先后提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的重要合作倡议,建立和加强同周边国家和地区的互联互通关系,构建全方位开放合作新格局。随着“一带一
20世纪中期,抗生素出现,在这半个世纪的时间中,我们不断探索,抗生素被广泛应用于治疗人体、牲畜等疾病。但由抗生素带来的环境问题日益严峻,而其中由动物通过排泄产生的抗生
临床磁共振成像往往需要做脂肪抑制来排除脂肪信号的干扰,而在某些应用如腹部成像中,脂肪信号自身又具有诊断价值,因此水脂分离成像一直以来是磁共振成像的一个重要研究方向
随着经济的发展,废旧橡胶的产量逐年增加,成为当下的一个重要的环境问题。丁苯橡胶(SBR)与天然橡胶(NR)是使用最为广泛的两种橡胶,针对它们的回收处理是不可忽视的内容。由于
近年来,随着计算机视觉应用领域的快速发展,视频识别任务,尤其是对人类行为识别问题的研究成为了目前最火热的研究方向之一。视频识别是视频监控、自动驾驶、虚拟现实等诸多
多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是环境中一类最重要的疏水性有机污染物之一,具有“三致”性、持久存在性和超强的生物聚积毒性。人类与生态环境已深陷PAHs
引黄入冀补淀工程是缓解河北地区资源性缺水,保障白洋淀生态系统健康,同时补充农业灌溉以及地下水的跨流域调水工程。河北省境内是引黄工程调度运行的重点地区,主输水线路长3
目的:在耳蜗中,三磷酸腺苷(ATP)是对调节声转导、听敏度、外毛细胞主动的机械放大、耳蜗内电位、耳蜗内环境稳定、控制血管张力等具有关键作用的信号分子。目前的研究认为耳蜗中ATP的主要来源有三种,分别为血管纹的缘细胞、未成熟的耳蜗大上皮嵴的支持细胞和成熟耳蜗的支持细胞。近年来的研究显示,ATP以囊泡的形式储存于耳蜗血管纹缘细胞的溶酶体中,并且初步证实以钙离子依赖性的方式释放胞吐至细胞外。有关缘细胞内
20世纪90年代以来,女童教育得到国际社会的普遍关注。作为联合国系统最大的专门机构,联合国教科文组织(UNESCO)将性别平等纳入全球发展优先事项,致力于消除一切障碍,改善女童
精密传动的作为机械工程领域的基础研究,其发展直接影响国家装备的性能、可靠性与安全性,是国家发展以及装备基础零部件开发重要支柱。当前,国内外精密传动研究的难点与热点