收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

重金属离子吸附材料的制备及性能研究

马非  
【摘要】:水是人类生产和生活不可缺少的环境资源要素,重金属污水处理关系到人们的生活质量和生活环境。污水处理常用方法之一是吸附法,而该技术的关键是吸附材料。陶瓷颗粒是一种吸附效率高、吸附成本低的备受关注的水处理吸附材料。 基于物质吸附和基因工程的复合功能,本论文通过对多孔陶瓷滤料的模拟研究,以资源丰富、价格低廉的粘土为陶瓷骨料,采用造孔剂添加法和颗粒堆积法制备多孔陶瓷滤料。研究了多孔陶瓷对重金属离子的吸附能力和机理,为处理重金属污水提供实验基础和理论依据;从抗逆性强的枣树中克隆具有结合重金属能力的基因——金属硫蛋白基因,构建了能够实际应用于污水处理的基因工程菌,并研究了多孔陶瓷载金属硫蛋白基因工程菌对重金属离子的吸附性能。研究的主要内容和结果如下: 1、陶瓷的性能与微观结构密切相关,所以研究陶瓷烧结过程中的微观结构演化至关重要。论文以经典Monte Carlo方法为基础,改进了Monte Carlo方法。模拟时不仅考虑陶瓷晶粒本身,同时考虑气孔相的影响。使用改进了的Monte Carlo方法,开发了陶瓷烧结微观结构演化模拟程序。使用该程序模拟了陶瓷烧结过程在不同烧结温度、烧结时间条件下的微观演化。 2、具有良好的吸附和离子交换性能的粘土类吸附剂的制备。本论文采用造孔剂添加法和颗粒堆积法,在1250℃烧成温度下保温0.5h、60~80目的造孔剂煤粉和石墨分别添加15%、5%,100~120目的改性剂、蛭石添加2%的实验条件下,制得显气孔率为58%,体积密度为1.081g/cm3的粘土基多孔陶瓷滤料。 3、多孔陶瓷对金属离子的吸附性能受溶液pH值、初始浓度等因素影响。论文具体研究了多孔陶瓷对Cu2+、Zn2+的吸附率随溶液pH值、初始浓度的变化规律;通过吸附动力学曲线分析吸附过程分为起始的快速吸附、随后的缓慢吸附以及平衡吸附三个阶段,使用Langmuir方程和Freundlich方程描述多孔陶瓷对Cu2十的吸附过程,确定吸附速率主要由化学吸附所控制,且吸附过程由多个步骤组成。 4、采用第一性原理对石墨烯及掺杂金属类的石墨烯体系对金属硫蛋白的吸附进行了研究,从理论角度提出了通过掺杂金属原子来提高石墨烯对金属硫蛋白的吸附的方法。 5、采用生物法治理重金属污染是一条高效、经济的途径。本论文构建了谷胱甘肽硫转移酶和枣树金属硫蛋白基因的融合表达载体,并成功导入大肠杆菌E.coli BL21(DE3),从而构建了金属硫蛋白的基因工程菌。论文利用该基因工程菌为对象,研究其对重金属离子的吸附能力,具体研究硫的最佳投配量、接种量等因素对重金属Zn2+、Cu2+和Cd2+等的吸附率的影响,此研究为重金属废水的处理奠定了一定的基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 森森;;粉末活性炭对苯磺酸钠的吸附性能[J];生物质化学工程;1986年03期
2 周惠南;李贵云;游贤贵;;叔胺浸渍树脂对金属的吸附性能[J];四川大学学报(工程科学版);1986年04期
3 吕维明;贺福;王茂章;;PVA基活性碳纤维的研制[J];合成纤维工业;1991年03期
4 苗国发,王玉兰,王俊杰;棕榈籽壳制活性炭的研究[J];新型炭材料;1992年02期
5 严俐;环糊精键合硅胶吸附性能的评价[J];湖北化工;2000年06期
6 赵吉寿,颜莉;模板固相合成磷酸铝及其吸附性能应用研究[J];无机盐工业;2002年06期
7 李云松,李正山,范莉,王槐三;XDA-1型大孔吸附树脂对水中氯仿的吸附性能[J];资源开发与市场;2005年03期
8 孙敏,邓益群,彭凤仙;石油焦基高比表面积活性炭处理废水中苯酚的研究[J];精细化工中间体;2005年03期
9 旷成秀,刘康强,李风仪;铑含量对Pt-Rh-Pd/Al_2O_3催化剂的氧化还原性能的影响[J];江西化工;2005年03期
10 周琼,张涛,刘雄,阚建全,陈宗道;木薯微孔淀粉制备技术的研究[J];食品工业科技;2005年10期
11 吴丁财;刘晓方;符若文;;炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的吸附性能[J];新型炭材料;2005年04期
12 赵振新;马步伟;梁志宏;原思国;;硫代酰胺基螯合纤维的合成及其吸附性能研究[J];合成纤维;2006年01期
13 彭书传;叶鸽;李辉夫;陈天虎;杨英;;有机柱撑纯蒙脱石吸附Cr~(3+)的研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年02期
14 赵文艳;;大同煤生产高吸附活性炭工艺条件的选择[J];科技情报开发与经济;2006年01期
15 于华勇;商平;何洪林;田胜艳;王丽娜;;蛭石吸附垃圾淋滤液中氮和磷的实验研究[J];太原科技;2006年05期
16 肖秋国;付勇坚;;活化海泡石对苯酚的吸附研究[J];环境科学与技术;2006年07期
17 侯能邦;刘院林;汪国松;朱秀芳;丁中涛;曹秋娥;;香豆素分子模板聚合物的合成与性能研究[J];化学学报;2006年16期
18 于华勇;商平;何洪林;;改性蛭石对垃圾淋滤液中氮磷的吸附实验研究[J];水科学与工程技术;2006年05期
19 张振友;;分子筛在空气纯化系统中的应用[J];深冷技术;2006年07期
20 刘春英;袁存光;孔庆池;柳云骐;李汝奕;;改性沸石深度处理石油污水的实验研究[J];精细石油化工进展;2006年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄利华;华坚;尹华强;李媛;李友平;汪南方;;高密度活性炭材料[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
2 孙剑平;崔淑霞;胡俊生;班福忱;李慧星;;分子筛对甲醛分子吸附性能的研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
3 王昊;董娟;王洁;王春红;施荣富;;超高交联中孔吸附树脂的合成及吸附性能研究[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
4 王增娣;殷平;曲荣君;王春华;徐强;唐清华;;氨基膦酸改性硅胶的制备及其对Hg(Ⅱ)的吸附性能研究[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
5 宗光喜;陈厚;曲荣君;;硅胶负载聚丙烯腈树脂的ARGET ATRP合成及其改性后对Hg(Ⅱ)的吸附性能研究[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
6 王丰;黄龙;徐贤伦;;凹凸棒粘土对汞的吸附性能[A];中国化学会第十二届全国应用化学年会论文集[C];2011年
7 钟玲文;郑玉柱;员争荣;雷崇利;张慧;;煤在温度和压力综合影响下的吸附性能及其未知区煤层气含量的预测方法[A];煤田地质与可持续发展——中国煤炭学会、中国地质学会煤田地质专业委员会2001年学术年会论文集[C];2001年
8 张永刚;王成扬;;石油沥青基球形活性炭孔结构和吸附性能的研究[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
9 沈少飞;叶盛权;;壳聚糖衍生物对苯胺、亚硝酸盐氮吸附性能的研究[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年
10 陆文龙;;二氧化碳的捕集技术研究进展[A];第十届中国科协年会第18分会二氧化碳减排和绿色化利用与发展研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张双庆;侧链含介晶基团聚醚型螯合树脂的合成、表征及吸附性能[D];武汉理工大学;2009年
2 金秋;简单芳香族小分子制备超高交联吸附树脂及其吸附性能研究[D];郑州大学;2013年
3 杨华;硅镁胶的制备表征及其吸附性能研究[D];中国海洋大学;2013年
4 尹先升;锆酸锂材料的设计、合成及高温CO_2吸附性能[D];华东理工大学;2011年
5 赵林秀;烷基化缩聚型超高交联树脂的制备、修饰及吸附性能研究[D];郑州大学;2013年
6 张志娟;几种金属有机骨架材料的表面改性及其对CO_2/N_2/H_2O吸附性能[D];华南理工大学;2013年
7 郝仕油;氨基功能化多孔氧化硅材料合成及其CO_2吸附性能研究[D];浙江大学;2010年
8 李松南;以蛋壳为原料制备多种吸附材料及其铀吸附性能研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
9 梁凯;海泡石的矿物学研究与其在环境治理中的应用[D];中南大学;2008年
10 胡玉平;配位聚合物的合成、结构及对气态污染物的吸附性能研究[D];广西大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘志芳;胺基化壳聚糖的制备及其吸附性能研究[D];华东师范大学;2005年
2 刘力章;新型膨润土-塑料原料粒状吸附剂的制备及其吸附性能试验研究[D];广西大学;2005年
3 郭鲁钢;用镁盐和造纸草浆黑液制备含镁功能材料及其性能研究[D];中国海洋大学;2005年
4 李健;新型含硫、氮壳聚糖衍生物的制备及其对金属离子吸附性能的研究[D];武汉大学;2004年
5 李鹏飞;X型沸石分子筛吸附剂的制备及其吸附性能研究[D];太原理工大学;2007年
6 史国东;二乙烯苯/苯乙烯互穿聚合物网络的合成及性能研究[D];西安建筑科技大学;2009年
7 吕维忠;聚合羟基阳离子柱撑蒙脱石的制备及吸附性能研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 耿尧;沸石分子筛离子交换及其对碳氢化合物的吸附性能研究[D];北京工业大学;2010年
9 陈畅曙;HDTMA改性粘土对水中低浓度多环芳烃的吸附固定作用研究[D];大连海事大学;2006年
10 栾广贵;模板法中孔炭材料的制备及吸附性能研究[D];东华大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 董宁波;别让“抗菌产品”蒙住眼睛[N];中华合作时报;2003年
2 张建良;活性炭净化甲醛效果显著[N];消费日报;2007年
3 中国印染行业协会 冯艾;印染废水处理技术方法分析[N];中国纺织报;2005年
4 记者 李昊曹志政 马如娟;凹凸棒石黏土矿产世界稀缺 甘肃储量世界第一[N];甘肃经济日报;2007年
5 ;纳凯夫(NACF)纤维[N];中国建材报;2004年
6 潘林梅;大孔吸附树脂提高中药复方提纯效率[N];中国医药报;2005年
7 湘京;吸附颗粒解决油类泄漏污染[N];中国化工报;2008年
8 刘少林 译;用木或竹制取人造沸石[N];中国化工报;2002年
9 本报记者 谢克俭;院士常行 项目长在[N];福建科技报;2004年
10 王雄伟;除氟滤料摆脱饮水氟超标困扰[N];中国化工报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978