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《武汉工业学院》 2008年
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纳米吸附材料的制备及其在染料废水处理中的应用

赵涛  
【摘要】: (1)介绍了纳米材料的特性、制备方法、国内外研究趋势、吸附的含义、吸附及吸附等温线的类型,并简单地介绍了本研究的意义及目的。 (2)在明胶存在的条件下,用盐酸羟胺还原氧化铜,成功地制备了自组装氧化亚铜;通过X射线衍射仪、透射电子显微镜对产物进行了表征。实验结果表明:自组装氧化亚铜是多孔的球状聚合体,其粒径大多为300-600nm,且分散比较均匀;其对甲基橙的吸附过程受甲基橙初始浓度、温度、吸附剂用量和吸附时间等因素的影响。当温度为25℃、吸附40分钟时,自组装多孔球状氧化亚铜对甲基橙的最高脱色率可达93.02%以上,红外谱图证实其表面吸附了甲基橙。且此吸附剂再生后重复使用2次,脱色率可达91.30%以上。 (3)在一定条件下,以甲基纤维素作为分散剂,用H_2O_2氧化Mn(OH)_2制备了纳米Mn_3O_4;并通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其进行表征;研究了吸附时间、茜素红的初始浓度、温度、吸附剂的投加量和初始pH对吸附作用的影响;用Lagergren准二级动力学方程描述了吸附速率并计算了吸附常数;用Langmuir和Freudlich等温吸附模型对吸附等温线进行拟合。XRD结果显示,产物为Mn_3O_4;SEM结果表明,产物是粒径为50-200nm的球形小颗粒,且分散均匀;吸附实验结果表明:Mn_3O_4对茜素红吸附具有高效、迅速、简便的特点,吸附15min可以达到最大吸附量,其吸附行为遵循Lagergren准二级动力学规律;Mn_3O_4对茜素红吸附符合Langmuir等温吸附模型,并计算的单层最大吸附量q∞=29.16 mg·g-1;在较优条件下,Mn_3O_4吸附茜素红的脱色率可达94.18%以上;且此吸附剂再生后重复使用4次,其吸附脱色效果均可达到90%以上,适合染料废水的处理。 (4)在一定条件下,以聚乙二醇(1000)作为分散剂,用HMnO_4和MnSO_4反应成功地制备了自组装MnO_2。并通过X衍射仪和扫描电子显微镜对其进行表征;研究了吸附时间、茜素红的初始浓度、温度、吸附剂的投加量及pH对吸附作用的影响;用Lagergren准二级动力学方程描述了吸附速率并计算了吸附常数;用Freudlich等温吸附模型对吸附等温线进行拟合。XRD结果显示,产物为MnO_2;SEM结果表明,产物是粒径为300-500nm的自组装多孔球状颗粒聚合体,且分散均匀;吸附实验结果表明:自组装多孔球状MnO_2对茜素红吸附60min可达到最大吸附量,其吸附行为遵循Lagergren准二级动力学规律;Mn_3O_4对茜素红吸附符合Freudlich等温吸附模型,并计算了相关常数K=3.75 g~(-1)·L~(1/n)·mg~((n+1)/n), 1/n =1.28;在较优条件下,MnO_2吸附茜素红的脱色率可达86%以上;且此MnO_2吸附剂再生后重复使用4次,且吸附脱色效果均可达80%以上,适合染料废水的处理。
【学位授予单位】:武汉工业学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X791;TB383.1

【引证文献】
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3 李琪;新型摆动式球磨机动力学分析及速度控制策略研究[D];吉林大学;2012年
4 张新炜;Yb~(3+)、Tm~(3+)共掺氧化锆及其复合氧化物上转换发光材料的制备及发光性能的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
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6 张晓飞;杨春鹏;王毅霖;;芬顿氧化技术处理醇酮模拟水的研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
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10 杨黎明;VPW Shim;陈锋;龚明;;用高应变率大应变载荷制备纳米晶铜试件[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
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9 王德广;金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年
10 赵世华;ZnO纳米阵列的制备和稀土掺杂工艺及其发光性能的研究[D];湖南大学;2010年
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9 尹永琦;多端耦合量子点体系量子输运特性的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
10 谭鑫鑫;稀土离子掺杂纳米晶ZrO_2-Al_2O_3复合粉体的制备及发光性质的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
【同被引文献】
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8 朱琳;功能材料的制备与组装[D];山东师范大学;2011年
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10 梁依经;微乳液法制备低维纳米材料的控制方法研究[D];重庆工学院;2008年
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