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羧基化改性秸秆的制备及高效除铅性能研究开题报告

 2021-12-12 14:08:24  

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

铅离子污染因其难降解、易富集、难去除等特点,已经成为目前严重危害环境和人类健康的最主要的污染物之一。而节能、环保、低碳是当前众多领域、众多行业的共同呼声,也是国家政策要求。所以利用廉价吸附剂处理重金属废水越来越受到重视。

秸秆材料中富含的纤维素和木质素等天然高分子是一类重要的环境友好材料,且分子链上分布有大量的羟基、羧基等活性基团,对水体中的污染物质具有良好的络合吸附及絮凝作用,可作为一种绿色水处理剂应用于污水处理中。特别是通过适当化学改性,破坏天然高分子链原有的有序结构,引进新的功能基团,提高其反应性,无疑可进一步加强秸秆材料的水处理性能。

改性秸秆水体除水中Pd2 的研究,不仅给水体除铅方面带来了新的方法,还提供了一种新的秸秆利用方式。这对于改善水体环境,提高秸秆的综合利用率都有很明显的价值。相信在以后的研究发展中类似于秸秆这种廉价环保的材料能得到更广泛的利用,实现可续性发展。

国内外研究现状

废水中通常含有一定量的Pb2 及其他金属离子,目前,主要通过化学沉淀法(混凝)、电解法、离子交换法、膜分离法等方法加以去除。其中吸附法作为一种高效且经济的方法,受到研究人员的重视。近年来许多研究者利用农业废弃物作为原料并通过化学改性的方法制备得到生物质改性吸附剂来吸附废水中重金属离子,如甘蔗渣、稻草、大豆壳、花生皮、玉米芯、树皮等,均显示出良好的吸附效果,这些原料具有来源丰富、品种多、成本低、易再生利用等优点。

2. 研究的基本内容

首先对目前国内的铅离子污染以及秸秆的性能和它的利用现状进行文献调研和总结。

根据前期调研结果拟定改性秸秆吸附剂的改性方案和路线,采用氯乙酸对秸秆进行羧基化改性,得到一种新的生物质基阳离子吸附材料;重点揭示生物质复合材料对水中铅的选择性吸附性能,并初步验证羧基化改性秸秆去除污水中铅离子的实际应用性能。

具体通过吸附等温实验,共存离子竞争吸附实验,ph对吸附性能影响的实验,吸附脱附实验以及吸附动力学实验来实际评价改性秸秆对水中铅离子的吸附性能。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

本课题采用方案:

制备羧基化改性秸秆材料,进行材料表征;研究材料对水体铅的吸附动力学特征、吸附等温线,吸附脱附实验,研究水体中竞争离子对材料吸附量的影响以及在不同ph的条件下,吸附量的变化情况。

本课题进度:

三月份完成对资料的查阅和整理以及对实验原始材料的准备工作。

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4. 参考文献

[1]衡银亮,水体铅污染治病风险与技术处理[j].河南水利与南水北调,2014.12(6):56~59.

[2]宋媛,王林,铅污染及防治措施[j],内蒙古水利,2008,116(04):12~16.

[3]沈友良,欧阳萌,聂基兰.化学捕收絮凝沉降废水中铅离子的研究[ j ].江西化工,2005.3(1):85~88.

[4]李风亭, 张善发, 赵艳. 混凝剂与絮凝剂. 化学工业出版社, 北京, 2005.06(2):22~26.

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