铁锰复合氧化物新型固定化及其除砷特性研究-食品科学专业论文.docx

华中农业大学2016届硕士研究生学位论文3．1．2热重分析．．143．1．3X射线衍射分析．．153．1．4红外光谱分析．163．2吸附实验173．2．1吸附动力学173．2．2 pH的影响．183．2．3气凝胶A1．5的吸附等温线．．193．2．4热力学参数213．2．5共存离子和天然有机物的影响．．213．3吸附机理的探究233．3．1 F船O吸附As(III)前后Zeta电位的变化．．233．3．2 FMBO吸附As(III)前后红外光谱的变化233．3．3复合气凝胶吸附As(III)前后XPS分析243．3．4吸附机理探究．．．．264讨论．．27第三章m[T-Da-K6M气凝胶负载)lag—F如O及其除As(III)特性研究281引言．．292材料与仪器．．302．1原料与试剂．302．2主要仪器与设备302．3材料制备312．3．1磁性铁锰复合氧化物(Mag-FMBO)制备．．312．3．2复合磁性气凝胶制各．3l2．4材料表征322．4．1扫描电镜(SEM)和投射电镜(TEM)分析．．322．4．2热重分析(TGA)．．．322．4．3X一射线衍射(XRD)分析．．．322．4．4傅里叶红外光谱(FTIR)分析．322．4．5压缩模量的测定．．322．5吸附和解吸实验．．．．．．332．5．1批量吸附实验．332．5．2解吸和再生性实验333结果与分析．．333．1力学特性，热特性和磁特性分析．33万方数据铁锰复合氧化物新型固定化及其除砷特性研究3．2结构和形貌表征分析．373．3吸附性能评价．413．3．1吸附动力学．．4l3．3．2pH值对吸附影响．423．3．3磁性复合气凝胶的吸附等温线．433．3．4热力学参数．．443．3．5共存离子的影响．443．3．6Mag—FMBO反应前后的Zeta电位变化．．453．3．7再生性实验．．464讨论．．47第四章GO-Da-KGM气凝胶负载FMBO及其除As(III)和As(v)的研究．491引言．．492材料与仪器．．502．1原料与试剂．502．2主要仪器与设备502．3材料制备512．3．1铁锰复合氧化物FMBO的制各．．512．3．2氧化石墨烯GO的制备．．512．3．3复合气凝胶的制备．．512．4材料表征522．4．1扫描电镜(SEM)和投射电镜(TEM)分析．522．4．2热重分析(TGA)．．522．4．3X一射线衍射(XRD)分析．．522．4．4傅里叶红外光谱(FTIR)分析．．．532．4．5压缩模量的测定．532．5吸附As(IIZ)和As(V)实验．．532．5．1吸附动力学．．532．5．2吸附等温线．．533结果与分析．．．．．533．1材料表征．．533．1．1表观形貌分析．．．533．2结构和形貌表征分析．553．2．1表面形貌．553．2．2X射线衍射分析．．．．．57III万方数据华中农业大学2016届硕士研究生学位论文3．2．3红外光谱分析．583．2．4热重分析．．593．3As(III)和As(V)吸附实验603．3．1吸附动力学实验．．603．3．2复合气凝胶的吸附等温线．．．623．3．3热力学参数633．4与已有文献比较吸附As(III)和As(V)的能力．．644讨论．．65第五章结论与展望。661结论．．662展望．．67参考文献68蜀【谢75硕士期间发表论文76万方数据铁锰复合氧化物新型固定化及其除砷特性研究摘要水污染是事关环境和人体健康的重要挑战，其中砷(As)污染是难题之一，影响到饮用水安全和人类健康。开发高效便利的吸附剂是解决该问题的一种有效方式。其中，铁和铁氧化物在低成本下有高的砷去除能力，可实现水体中亚砷酸盐[As(111)】和砷酸盐[As(V)】的同步去除，是水体净化除砷最常用的吸附剂。本文旨在制备铁锰复合氧化物(FMBO)和磁性铁锰复合氧化物(Mag-FMBO)高效吸附剂的基础上，以魔芋葡甘聚糖为基质构建气凝胶吸附材料负载无机吸附剂，实现对含砷废水的简单方便处理。本论文主要研究结果如下：1．成功制备出以脱乙酰魔芋葡甘聚糖(Da．KGM)、钠基蒙脱石(Na+·MMD、铁锰复合氧化物(rMBO)共混形成复合气凝胶体系来解决As(III)去除困难，粉末颗粒吸附剂难以回收利用的问题。不同比例的复合气凝胶(FMBO：KGM重量比为0．1．5)通过凝胶冻干的方式制备。上述吸附剂通过X射线衍射(Ⅺ①)，傅里叶红外光谱仪口TIR)，扫描电子显微镜(SEM)，热重分析仪(TGA)来分别表征复合气凝胶的晶型结构，功能基团，微观结构，热特性。同时考察反应时间、pH、温度等因素对复合凝胶的吸附As(III)性能的影响并使用一定浓度的碱对其进行解析评价其再生性能。在323K和中性pH下，复合气凝胶A1．5吸附As(III