木质纤维素/蒙脱土重金属污染调节剂的制备及性能开题报告

 2021-08-08 16:41:33

1. 研究目的与意义

随着工业废水和城市垃圾的大量排放, 污水的农业灌溉土地的重金属污染已成为突出,的环境问题。土壤的重金属污染 仅危害农作物的生产, 而且通过食物链危害人类的健康和生命。由于重金属对植物危害的表观常常现象不明显,土壤重金属污染的问题往往被人们所忽略, 而且重金属在土壤中的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点, 治理也比较困难。本文旨在原有的木质素与酚类物质在浓硫酸的反应下与蒙脱土混合生成重金属离子吸附剂的基础上优化木质纤维素的预处理工艺使其代替原来制备方式中的木质素,将其与蒙脱土复合并加入水滑石优化其对重金属离子的吸附作用。

2. 国内外研究现状分析

木质纤维素[8]是地球上分布最广和含量最丰富的可再生有机资源。 它经过水解可以制得单糖, 单糖经微生物发酵可进一步供生产低聚糖、单细胞蛋白、酒精和有机酸等有机原料和燃料,可以取代目前的淀粉原料发酵生产的各种产品, 是化石资源等不可再生能源的有效替代品。木质纤维素的开发利用早已引起人们的广泛重视,但其利用率仅 1%左右,木质纤维素资源这不仅利用率低而且造成环境污染,因此纤维素资源作为能源物质开发具有很大前景。木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。纤维素完全水解后得到葡萄糖。半纤维素分子其结构单元包括戊糖基、己糖基、糖酸基和乙酰基。其中戊糖主要为木糖和阿拉伯糖。木质素大多以粉状形式存在,和半纤维素会形成牢固的结合层,紧紧地包围着纤维素,会阻碍催化剂与纤维素的接触, 因而除去木质素,增大孔隙结构, 将有利于纤维素的降解。纤维素资源目前大部分未能被有效利用。深入研究木质纤维素的结构功能,有助于有效分离各种成分,从分子水平上研究控制合成纤维素衍生物、再生纤维素以及各种功能精细化工产品,通过对木质纤维成分的研究同时也有助于对其分解预处理、发酵生产等实际利用。在木质纤维素的生产利用方面,研究传统的发酵生产工艺的同时,开拓在新技术、 新材料和新能源方面的利用日渐成为国内外竞相开展的研究课题。

3. 研究的基本内容与计划

本文旨在原有的木质素与酚类物质在浓硫酸的反应下与蒙脱土混合生成重金属离子吸附剂的基础上优化木质纤维素的预处理工艺使其代替原来制备方式中的木质素,将其与蒙脱土复合并加入水滑石优化其对重金属离子的吸附作用。

4. 研究创新点

可以将秸秆等废弃农作物中的木质纤维素,与蒙拓土,水滑石结合来制备重金属离子吸附剂。

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