杨木CTMP改性吸附重金属离子的性能研究开题报告

 2021-08-08 14:48:57

1. 研究目的与意义

为了研究杨木化机浆原料改性后的吸附能力及吸附效果变化。分析溶液pH、吸附时间、吸附温度、溶液浓度等对吸附容量的影响。工业废水中的重金属主要有铅、锌、铜、汞、铬、镉、镍、钴、锰、钛、钒、钼、锑、铋等,尤其前几种毒性更大,某些重金属甚至有可能在微生物作用下转化为金属有机化合物,产生更大毒性.重金属在水体中具有相当高的稳定性和难降解性,且重金属离子在水体中的转移和转化与水体的酸、碱条件有关。不同于有机污染物,重金属离子不能生物降解且易于在生物体内积累引起多种疾病,因此在排放之前必须将其去除。常利用木质纤维素来吸附重金属离子,具有绿色环保,无污染点成本低廉等优点,具有良好的应用前景。

2. 国内外研究现状分析

1 聚天冬氨酸(PASP)/木质纤维素(LNC)水凝胶是一种可循环利用的吸附剂。2 改性杨木屑对水溶液中NO2-初始质量浓度50 mg/L、p H=7.0、吸附材料用量3.5 g/L、25 ℃条件下的吸附能力较好。酸性体系不利于NO2- 的吸附,p H6.91,对溶液中NO2- 的吸附大于94%,对 NO2- 的吸附是快速吸附过程,且其等温吸附符合Langmuir 和 Freundlich 等温吸附模型。3 木质纤维素废弃物作为生物吸附剂能有效地去除废水中毒性的重金属离子。4 木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料(LNC/MMT)吸附剂对Hg(Ⅱ)离子有较好的吸附作用。5 通过简单的甘油溶胀和机械预处理在N-甲基吗啉-N-氧化物一水合物溶剂体系中溶解具有高木质素含量的木质纤维素6吸附脱铜法去除水溶液中重金属的研究。

3. 研究的基本内容与计划

前期分析杨木CTMP原料的化学组成、形态特征查阅与课题有关的文献,确定该论文研究的理论基础或依据配好等浓的硝酸铅和硝酸铜溶液,称一克绝干的浆料测水分;3月分析原料和不同预处理条件及吸附条件对吸附性能的影响,先用1天试确定温度、时间、浓度、pH四个变量合适的范围,接着先令浓度为唯一变量,取浓度为0.0、0.02、0.03、0.04、0.051mol/L五组,接着做温度为变量,取20、30、40、50、60五组。然后做pH为4、4.5、5、5.5、6五组,时间变量可以和前三个变量一起做,取60、90、120、150、180五组记录数据和现象,测定变量分析在3月15前完成然后用3天时间补两组正交实验确定出最佳条件;3月底通过扫描电镜(SEM)、射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等对原料处理前后的变化进行分析计算完成Langmuir和 Fre-undlich 等温线,采用准一级动力学和准二级动力学方程对化机浆的吸附动力学曲线进行拟合,使图像大致满足等温曲线和伪一阶伪二阶动力学方程。4月份整理数据写论文,5月前写好论文。

4. 研究创新点

之前是用甘油来润胀溶解,但由于甘油的成本较高,且不易回收,所以通过碱来溶解化机浆解决了溶解实验上的不足。

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