磁性纳米材料在有机染料污染物去除中的应用研究

亚甲基蓝论文 罗丹明B论文 吸附论文 降解论文 普鲁士蓝修饰的γ-Fe_2O_3论文 CoFe_2O
论文详情
纺织印染工业作为中国具有优势的传统支柱行业,是一个用水量大、废水有机物含量高、污染高的行业。纺织印染工业排放的织布废水、印花废水、丝光废水、漂白废水、染色废水、整理废水等对环境造成了极大的污染。据统计,我国日均排放印染废水量为3000-4000千吨,是各行各业中的排污大户。尤其是近几年,随着印染加工技术的进步和染料工业的发展,染料结构的稳定性得到了大大的提高,再加上各种新型助剂的不断使用,使得印染废水中包含有大量难生化降解的有机物,大大增加了印染废水的处理难度。因此,开发经济有效的印染废水处理技术已成为当今环保行业关注的课题。印染废水处理新技术的开发对于环境保护、生态平衡的维持起到极其重要的作用。本研究采用不同的方法、不同的材料对造成印染废水污染的几种典型物质如亚甲基蓝(MB)和罗丹明B (RhB)的去除进行了研究,通过考察各项因素对有机污染物去除效果的影响,选择最优实验条件,实现了对目标物有效的去除。主要研究结果如下:(1)合成了普鲁士蓝(PB)修饰的γ-Fe2O3 (PBMNPs)磁性纳米粒子,通过FT-IR、XRD、TEM等各种手段对其进行了表征,并将PBMNPs用于催化降解有机染料MB。实验结果表明,当以PBMNPs作为过氧化物模拟酶催化剂、H202作为氧化剂时,MB可在较宽的pH范同(3-10)内被有效降解。在最佳实验条件下,MB在120分钟之后可以被完全去除,同时化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)的去除效率分别为53.6%和35%。PBMNPs还表现出较高的磁性、耐高温性、很好的储存稳定性和操作稳定性,它可在外加磁场作用下被快速分离。最后,我们对MB的可能降解机理进行了探讨。(2)合成了CoFe204-AC磁性纳米复合物,通过XRD和TGA对复合物进行了表征,并将其用于吸附有机染料MB和RhB。我们对溶液pH的影响、吸附动力学、不同温度下的吸附等温线以及CoFe2O4-AC磁性纳米复合物的重复利用都进行了仔细的研究。实验结果表明,CoFe2O4-AC磁性纳米复合物可以有效的吸附MB和RhB。CoFe2O4-AC磁性纳米复合物对MB和RhB的吸附都可以用Langmuir和Freundlich吸附模型进行拟合,CoFe2O4-AC磁性纳米复合物对MB的吸附容量为107.04 mg/g大约是它对RhB吸附容量(58.51 mg/g)的2倍。而且,CoFe204-AC磁性纳米复合物对MB和RhB的吸附过程都符合准二级动力学模型。另外,我们还发现CoFe2O4-AC磁性纳米复合物可以重复使用且具有很好的磁性易于分离。它是去除有机染料污染物的一种非常具有应用潜力的磁性吸附剂。(3)合成了Fe3O4-MWCNTs磁性纳米复合物,通过XRD、FT-IR以及TGA对其进行了表征,并将Fe3O4-MWCNTs磁性纳米复合物用于对有机染料MB的去除过程中。实验结果表明,Fe3O4-MWCNTs磁性纳米复合物去对MB的去除效率大于Fe304和MWCNTs分别对MB的降解去除率和吸附去除率。我们对影响反应的各种条件包括H202的浓度、Fe3O4-MWCNTs的浓度、溶液的pH值以及温度进行了探讨,同时对反应过程中的TOC变化进行了检测。在最佳实验条件下,97.41%MB在12小时后可以被去除。最后,我们对Fe3O4-MWCNTs磁性纳米复合物进行了循环使用,实验结果发现,Fe3O4-MWCNTs磁性纳米复合物在经过循环使用两次后去除效果没有变化,仍可以达到100%,当继续循环使用至五次之后,去除效率逐渐降低到79.96%。Fe3O4-MWCNTs磁性纳米复合物可能成为处理染料废水的一种很有应用潜力的磁性纳米复合材料。
摘要第5-7页
ABSTRACT第7-8页
1 文献综述第9-19页
    1.1 磁性纳米材料第9-10页
    1.2 磁性纳米材料的应用第10-14页
        1.2.1 磁共振成像第10-11页
        1.2.2 生物分析第11-12页
        1.2.3 催化降解第12-13页
        1.2.4 污染物吸附第13-14页
    1.3 染料简介第14-15页
    参考文献第15-19页
2 研究报告第19-57页
    2.1 普鲁士蓝修饰的γ-Fe_2O_3磁性纳米粒子作为过氧化物模拟酶催化剂催化降解亚甲蓝第19-34页
        2.1.1 引言第19-20页
        2.1.2 实验部分第20-21页
        2.1.3 结果与讨论第21-30页
        2.1.4 结论第30-31页
        参考文献第31-34页
    2.2 CoFe_2O_4-活性炭磁性纳米复合物吸附去除有机染料第34-47页
        2.2.1 引言第34-35页
        2.2.2 实验部分第35-36页
        2.2.3 结果与讨论第36-43页
        2.2.4 结论第43页
        参考文献第43-47页
    2.3 Fe_3O_4-MWCNTs磁性纳米复合物去除有机染料亚甲蓝第47-57页
        2.3.1 引言第47-48页
        2.3.2 实验部分第48-49页
        2.3.3 结果与讨论第49-55页
        2.3.4 结论第55页
        参考文献第55-57页
在校期间发表论文第57-58页
致谢第58页
论文购买
论文编号ABS614895,这篇论文共58页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付17.4
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付29
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656