吸附技術(shù)因其成本低、操作簡便、去除率高而被認(rèn)為是水處理中最有前景的技術(shù)之一。在已經(jīng)報道的吸附劑中,木質(zhì)素及其衍生物由于其具有可再生、可生物降解、廉價、易于提取等優(yōu)點受到研究人員的重視,世界上木質(zhì)素的年產(chǎn)量可達5*10¹⁴ t。通過添加一些酸化劑,可以從造紙廢液黑液中提取大量木質(zhì)素。但木質(zhì)素反應(yīng)性低,所以活性位點很少。其Zeta（ζ）電位為負,故也不能通過靜電作用吸附含氧陰離子。因此,人們利用各種方法來對木質(zhì)素進行改性以使木質(zhì)素具備吸附能力。其中,木質(zhì)素的電負性可以通過胺化改性而改變,使其對水中含氧陰離子具有一定的吸附性。目前,各種胺化改性木質(zhì)素的制備及其對水中含氧陰離子的吸附研究較多,但大部分產(chǎn)品吸附能力較弱,且不具備對特定離子的選擇吸附性,重復(fù)利用性能較低,這些都約束了木質(zhì)素在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文以金屬摻雜胺化改性木質(zhì)素為研究對象,對三種含氧陰離子（Cr（VI）、As（V）、P（V））的吸附規(guī)律、吸附效率、吸附過程、吸附類型和吸附機理進行了研究分析。據(jù)此提出了相應(yīng)的最佳吸附體系及選擇性吸附順序,并對其在太原盆地地下水的實際應(yīng)用進行了探索研究,為實際生活中水環(huán)... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

木質(zhì)素的單體結(jié)構(gòu)

中北大學(xué)學(xué)位論文21圖1-2胺化木質(zhì)素的合成路線Fig.1-2Thesynthesisrouthofaminatedlignin周艷[144]等研究了若干因素對胺化木質(zhì)素吸附Cu（II）、Cd（II）能力的影響，對比了木質(zhì)素胺化前后對水中Cu（II）、Cd（II）的去除能力；胺化木質(zhì)素的表面零電荷點pHpzc=6.5，吸附Cu（II）、Cd（II）的最佳pH=6.0，最佳接觸時間為3h；在上述條件下，胺化木質(zhì)素對Cu（II）、Cd（II）的最大吸附量分別為6.2mg/g、7.1mg/g；胺化木質(zhì)素對Cu（II）、Cd（II）的吸附反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫有利于吸附進行；在20℃、pH=6.0的條件下，分別用0.1g未改性木質(zhì)素和胺化木質(zhì)素處理25mL濃度均為10mg/L的Cu（II）、Cd（II）溶液3h，未改性木質(zhì)素對Cu（II）、Cd（II）的去除率均不足10%，而使用胺化木質(zhì)素時的去除率分別為91.7%、99.9%。對木質(zhì)素衍生物進行胺化，或者對胺化木質(zhì)素進行改性，可進一步提高木質(zhì)素處理重金屬廢水的能力。此外，通過對胺化木質(zhì)素進行改性，也可優(yōu)化胺化木質(zhì)素的合成工藝。馬英梅[145]分別用Mannich反應(yīng)和固載法制備了谷氨酸基木質(zhì)素胺（GA-LA）和二乙烯三胺基木質(zhì)素胺（DETA-LA）；實驗證明，在相同條件下，GA-LA對Cu（II）、Pb（II）、Cd（II）、As（III）的飽和吸附量比改性前分別提高了90.1%、143.1%、128.0%、166.7%，DETA-LA對四種離子的飽和吸附量比改性前分別提高了595.0%、361.8%、242.0%、195.7%；GA-LA對Cu（II）、Pb（II）的吸附分別在4h、3h時達到平衡，DETA-LA對兩離子的吸附分別在3h、4h時達到平衡；GA-LA對Cu（II）、Pb（II）的飽和吸附量在pH=5.0時達到最大，DETA-LA對兩離子的飽和吸附量在pH=4.5時達到最大。YingyingWang等[146]以木質(zhì)素磺酸鈣（CLS）為原料，制備了胺化木質(zhì)素磺酸鈣吸附劑（ACLS）、碳復(fù)合木質(zhì)素基

中北大學(xué)學(xué)位論文29log()=log(1/2.303)（6）=122+（7）式中，為平衡時吸附的各污染物的量（mg/g）；為t時刻吸附的各污染物的量（mg/g）；1為一階吸附速率常數(shù)（min-1）；2為二階吸附速率常數(shù)（g·mg-1·min-1）。2.5結(jié)果與討論2.5.1FTIR測試圖2-1為胺化改性前后及a-CL吸附As（V）后木質(zhì)素的FTIR圖譜。圖2-1胺化改性前后及a-CL吸附As（V）后木質(zhì)素的FTIR圖譜（a：CL；b：a-CL；c：a-CL吸附As（V））Fig.2-1TheFTIRspectraofCLbeforeandafteraminationmodificationanda-CLafteradsorbingAs(V)(a:CL;b:a-CL;c:a-CLafteradsorbingAs(V))改性后在1085.9cm-1處出現(xiàn)了新的吸收峰，為木質(zhì)素胺化改性后所形成的的C-N伸縮振動的吸收峰[148]。此外，改性后3400cm-1左右和2900cm-1左右的吸收峰明顯增強，二者的增強分別可能是由于-CH2-結(jié)構(gòu)和-NH-、-NH2結(jié)構(gòu)數(shù)量增加所致。a-CL吸附As（V）后，上述位置的吸收峰有所減弱，這是由于陰離子的羥基和O原子與a-CL上的N原子共用電子對后，降低了-NH-、-NH2結(jié)構(gòu)的電子云密度，降低了體系的極性。

【參考文獻】：
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本文編號：2909022