壳聚糖絮凝动力学研究

壳聚糖絮凝动力学研究

一、壳聚糖絮凝动力学研究(论文文献综述)

徐朝宏[1](2021)在《改性磁性壳聚糖的制备及其处理乳化油废水研究》文中进行了进一步梳理目前,采油、食品和机械加工行业排放的乳化油废水已引起广泛关注。虽然废水的来源很多,且废水的定性和定量成分各不相同,但大部分的油始终以乳化的形式存在。由于乳化液空间存在结构障碍和静电斥力,用传统方法分离乳化液十分困难。因此,应开发环境友好、成本低、分离效率高的材料或技术来处理乳化油废水。本文利用壳聚糖包裹超顺磁性的Fe3O4纳米颗粒,制备一种新型的可多次回收且去除油能力强的破乳剂。在本研究中,采用热溶剂法合成了Fe3O4 MNP。将壳聚糖(CS)涂在Fe3O4表面形成Fe3O4@CS,发现在酸性条件下,壳聚糖通过质子化作用可产生正电荷,对乳化油有较高的去除能力。在碱性条件下,因其不能质子化而正电荷降低,限制了其对乳化油的去除能力。为了克服这些缺点,将聚丙烯酸接枝到Fe3O4@CS上。新合成的Fe3O4@ECS@PAA MNPs具有超顺磁性,磁饱和度为27.11 emu/g且水接触角为131°。通过表征和分析发现,聚丙烯酸(PAA)提高了磁性壳聚糖的去除效果,但其效果不是很明显。在p H为3,Fe3O4@ECS@PAA在50min时,饱和吸附量为1956mg/g,最佳透光率为85%。在5次破乳实验后,透光率仍可达到80%。此外,破乳动力学可用伪二级动力学模型很好地描述。为了进一步提高破乳效率,将油酸钠(NaOL)接枝到Fe3O4@CS表面。合成了一种新型化合物Fe3O4@CS@NaOL MNPs。合成的MNPs的磁饱和度为33.88 emu/g。在酸性和中性条件下,CS分子链与带负电荷的乳液通过静电相互作用具有良好的破乳效果,特别是引入NaOL后,Fe3O4@CS@NaOL具有超疏水表面且水接触角为155.5°。破乳性能得到进一步提高。结果表明,在非碱性条件下,合成的MNPs通过静电吸附有效絮凝油滴,通过静电吸附有效絮凝油滴。特别是当p H值为4时,Fe3O4@CS@NaOL在40 min时,饱和吸附量为2250 mg/g,最佳透光率可达90%。此外,在非碱性条件下,新合成材料至少有8个循环寿命,对破乳性能几乎没有影响。其制备方法简单,为研制新型破乳剂处理含油废水提供了一种新的可行方案。

于文恬[2](2020)在《磁场中的同向絮凝动力学研究》文中研究表明絮凝是水处理系统中的一个重要环节。絮凝剂是絮凝过程中获得高絮凝效率的关键。近年来,磁性絮凝剂在各个领域得到了广泛应用。尽管磁性絮凝剂的应用广泛,但对其在重力和磁力协同作用下的动力学研究较少。已发表的研究主要集中在常规絮凝剂在重力场中的絮凝行为。因此,我们对磁场中的同向絮凝动力学研究对于了解磁絮凝机理和固液分离过程具有重要意义。本文选取磁性阳离子聚丙烯酰胺(MCPAM)为絮凝剂,以硅藻土悬浊液为实验对象,研究在外加磁场与重力场协同作用下的絮凝动力学。通过絮凝体沉降速度的测定和图像分析,确定絮凝体的密度。用马尔文激光粒度仪测量絮体粒径的频率分布。基于双分子反应模型,计算了粒子碰撞和聚集的动力学常数。在磁场和重力场的协同作用下,建立了絮凝体的絮凝速率方程。在性能实验中发现在磁场与重力场协同作用下,磁性絮凝剂絮凝处理后的硅藻土悬浊液的上清液透射率高于常规絮凝剂,絮凝速度较常规絮凝剂快。在絮凝动力学实验中发现在磁场与重力场协同作用下,磁场强度对絮体形成过程具有重要影响,动力学常数k以及絮体密度分别增高至25.81×10-11s-1和10–252 kg?m-3。磁絮体的絮体尺寸增长较常规絮凝体更快,具有更高的生长速率。磁性絮凝体在重力场磁场协同作用下相互吸引,显着提高了磁性絮凝体之间的碰撞频率和碰撞效率,以上原因是使得磁性絮凝剂在絮凝中絮凝效果较常规絮凝剂更好的动力学致因。在此基础上推导得出磁场和重力场协同作用下的絮凝速率方程,(?)。

侯静宇,赵佳启,张金秀,赵立强,王立安[3](2020)在《壳聚糖絮凝蛹虫草菌丝体多糖工艺优化及其失活动力学分析》文中认为利用响应面法对蛹虫草诱变菌株CSYB-2菌丝体多糖的制备eé工艺进行优化,结果显示在壳聚糖用菌株CSYB-2菌丝体多糖浸提液的絮凝工艺基础上,通过构建壳聚糖失活动力学模型,探究絮凝剂(壳聚糖)在絮凝过程中的动力学规律和失活机理。结果表明壳聚糖的失活动力学符合一级反应的失活动力学方程,在考察溶液澄清率(絮凝率)在不同时间、温度下变化规律的基础上推算出失活速率常数、活化能等动力学函数值,为研究絮凝作用中絮凝剂失活的机理提供理论支持。

田贞乐[4](2020)在《改性海藻酸钠絮凝剂的制备及其污水处理性能研究》文中指出絮凝剂法处理污水是目前解决污水问题的主要途径之一,也是绿色化学研究的重点。与传统污水处理方法相比,絮凝剂技术具有高效、环保、节能、易操作等优点,是目前污水处理领域的研究热点。天然有机高分子絮凝剂因为廉价、无二次污染、环境友好、选择性多和可再生等优点受到青睐,目前常见及文献报道的天然有机高分子絮凝剂主要有壳聚糖基、纤维素基、淀粉基等絮凝剂。海藻酸钠是一种天然高聚物,具有可再生、资源丰富、环保的优点。海藻酸钠分子链上含有丰富的羧基和羟基官能团,容易改性,是一种较为理想的水处理絮凝剂。但是目前对海藻酸钠絮凝剂的研究报道不多、理论不够深入。本论文用不同方法对海藻酸钠进行改性,制备了四种新型的改性海藻酸钠絮凝剂,利用红外光谱、1H核磁共振、可见-紫外光谱、光电子能谱、元素分析、热重分析、Zeta电位测试、扫描电镜等方法对产物进行表征,研究了絮凝剂对废水中重金属离子、有机物污染物及带电颗粒污染物的絮凝性能,考察了废水溶液的pH、污染物初始浓度、絮凝剂用量等因素对絮凝效果的影响,探讨了絮凝剂对不同污染物的絮凝机理、吸附等温式及絮凝动力学。具体研究工作如下:(1)以海藻酸钠(SA)为基材,用十二胺(DC)对海藻酸钠进行疏水改性,成功制备一系列具有不同DC含量的新型海藻酸钠纳米絮凝剂SADC。絮凝剂SADC可在水溶液中形成内核为疏水基团,外壳为亲水基团的两亲性纳米结构颗粒。该絮凝剂对废水中铅离子Pb2+、双酚A(BPA)的去除率分别达到97.20%和88.60%,显示出优良的絮凝能力;研究还发现:废水的pH和污染物初始浓度越高,SADC对污染物的去除率越高。对于Pb2+的絮凝机理为SADC中的-COO-和-OH与Pb2+的螯合作用,吸附等温线可用Langmuir等温模型方程描述;而SADC对BPA的絮凝机理为纳米絮凝剂对BPA的增溶作用,吸附等温线可用Freundlich等温模型方程描述。SADC对重金属Pb2+和BPA絮凝动力学符合准二级动力学模型。新型的纳米絮凝剂可同时去除废水溶液中的重金属离子和有机污染物,无二次污染,环境友好,为去除废水中的重金属离子和有机污染物提供了一个有潜力的解决方法,可能会成为一种具有很好环境效益的绿色环保型污水处理剂。(2)以海藻酸钠为基材,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为改性试剂,采用一步合成方法对海藻酸钠进行改性,在侧链上引入阳离子基团-N+(CH3)3,成功制备一系列同时具有阳离子基团和阴离子基团的两性离子海藻酸钠絮凝剂SA-CTA。絮凝剂对废水中重金属阳离子Pb2+、Cd2+有良好的絮凝性能;对混合金属离子的絮凝选择性为Hg2+>Pb2+>Cu2+>Zn2+,絮凝机理为羧酸基团-COO-、羟基基团-OH与重金属离子的螯合作用。废水溶液pH降低时,絮凝性能也减弱。絮凝剂SA-CTA同时还对废水中带负电荷的颗粒有优良的去除能力,在助凝剂CaCl2的作用下,对废水中腐殖酸(HA)及高岭土的去除率分别超过95%和99%,且不受溶液pH影响,絮凝机理为电中和作用和网捕卷扫作用。SA-CTA对重金属、腐殖酸和高岭土的吸附等温线都可用Langmuir等温吸附模型描述,絮凝动力学符合准二级动力学模型。新型的两性絮凝剂制备原料易得,合成方法简单简单,可同时去除废水溶液中的阳离子和阴离子污染物,无二次污染,并且后处理简单。絮凝剂的两性特性大大扩展了其在废水处理领域的应用范围,可能会成为一种较有潜力的绿色环保型污水处理剂。(3)以海藻酸钠为基材,以三乙烯四胺(TETA)和二硫化碳(CS2)为改性试剂,采用三步合成方法,对海藻酸钠进行改性,在分子链上引入氨基和二硫代羧基,成功制备一系列具有不同二硫代羧基(-C(=S)-S-)含量的新型海藻酸钠螯合絮凝剂SA-TETA-S。絮凝剂SA-TETA-S对重金属离子Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+、Hg2+的去除率分别达到93.33%、96.21%、86.40%、60.88%、58.11%。对混合金属离子絮凝剂中离子的选择性优先顺序为Hg2+>Pb2+>Cu2+>Cd2+>Zn2+。溶液pH越低,絮凝性能也越低;而重金属初始浓度越高,絮凝性能越好。絮凝机理为O、N、S元素与重金属离子的螯合作用、电中和作用以及网捕卷扫作用。絮凝剂对金属离子絮凝的吸附等温线可以用Langmuir等温吸附模型描述,絮凝动力学符合准二级动力学模型。新型的螯合絮凝剂可高效的去除废水溶液中的重金属离子污染物,环境友好,无二次污染,并且后处理简单,为去除废水中的重金属提供了一个有潜力的新方法。(4)以海藻酸钠为基材,利用氨基硫脲(TSC)为改性试剂,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)为催化剂,对海藻酸钠进行改性,在分子链上引入氨基和硫脲基团,成功制备一系列具有不同硫脲基团含量的新型海藻酸钠螯合絮凝剂SA-TSC。絮凝剂SA-TSC对重金属Pb2+、Cd2+、Cu2+离子的饱和吸附容量分别达到684.9 mg/g、245.1 mg/g、168.0 mg/g。对混合金属离子絮凝剂中离子的选择优先顺序为Pb2+>Cd2+>Cu2+。当pH从2增加到7时,重金属离子去除率也同时在增加。随着重金属离子废水初始浓度逐渐增加,Pb2+,Cd2+和Cu2+三种重金属离子去除率及絮凝剂吸附容量也随着增加。对重金属离子的絮凝机理为-COO-基团、-胺基(-NH-)和二硫代羧基(-C(=S)-S-)基团里的S、N、O元素与重金属离子的螯合作用。对金属离子絮凝的吸附等温线可以用Langmuir等温吸附模型描述,絮凝动力学符合准二级动力学模型。新型的螯合絮凝剂制备原料易得,合成方法简单,适宜于工业化生产,可高效的去除废水溶液中的重金属离子污染物,环境友好,无二次污染,为处理含重金属离子废水提供了一种绿色环保的新方法。本工作目的是通过改性海藻酸钠絮凝剂的合成及其性能研究,探究新型海藻酸钠絮凝剂的制备条件及其应用范围,揭示絮凝剂对于不同污染物的絮凝机理,为开发新型海藻酸钠基污水处理剂及其应用提供一定的理论和实践参考。

南岚[5](2020)在《环境友好型Ti3C2Tx@CS复合材料制备及对水体中Cr(Ⅵ)和刚果红去除机制研究》文中指出随着电镀、冶炼等行业的快速发展,重金属(Cr(Ⅵ))的使用量持续增加。在使用过程中,部分重金属(Cr(Ⅵ))排入水体,造成污染。同时,10-15%的刚果红染料(CR)在行业生产或使用过程中会排入水体污染水环境。如何有效去除水体中的重金属(Cr(Ⅵ))和染料(刚果红)污染物是环境污染研究的热点和难点。因成本较低、处理效果好、工艺较简单,以复合材料为主体的吸附剂在水体污染物处理中的应用备受关注。基于Ti3C2Tx二维层状材料和壳聚糖(CS),本研究成功合成了环境友好型Ti3C2Tx@CS无机复合材料,并应用于Cr(Ⅵ)和CR的去除过程。主要研究结果如下:(1)Ti3C2Tx@CS复合材料的构建及其表征。溶液法制备的Ti3C2Tx@CS复合材料成薄膜状,质地紧密。SEM分析表明CS附着在Ti3C2Tx的表层和内部,其表面出现孔穴结构;物相分析结果表明Ti3C2Tx与CS未发生化学反应,为物理复合。XPS和EDS分析初步表明Ti3C2Tx@CS可去除水中部分的Cr(Ⅵ)和刚果红。(2)Ti3C2Tx@CS对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究。Ti3C2Tx@CS对Cr(Ⅵ)的吸附率随投加量的增加而升高,在480 min时,Ti3C2Tx@CS对Cr(Ⅵ)的的吸附达到平衡(平衡吸附量为50.6 mg/g);动力学模型拟合结果表明Ti3C2Tx@CS对Cr(Ⅵ)的吸附属于化学反应过程;热力学实验表明Ti3C2Tx@CS对Cr(Ⅵ)的吸附过程属于单分子层吸附,在温度为25、35、45℃时,最大吸附量分别可达43.1、43.5、44.3 mg/g。Ti3C2Tx@CS对Cr(Ⅵ)的吸附是自发的吸热反应。p H为4时,Ti3C2Tx@CS对Cr(Ⅵ)的吸附量最大。经过5次循环再生后,Ti3C2Tx@CS的吸附量从26.6 mg/g降至2.2 mg/g。(3)Ti3C2Tx@CS对刚果红的去除过程研究。Ti3C2Tx@CS去除刚果红效率极高,在10 min时0.03 g Ti3C2Tx@CS对刚果红的脱色率已经达99.66%。随Ti3C2Tx@CS投加量增加,刚果红的去除呈先上升后下降的趋势,在投加量为30 mg时脱色率达到99.72%。刚果红脱色率随温度升高呈下降趋势。随p H的增大,刚果红脱色率呈现先上升后下降的趋势,较低p H条件下复合材料质子化程度高,电中和作用和吸附架桥作用使刚果红脱色明显,p H大于9时复合材料表面带负电,不利于电中和作用,导致脱色率降低。

张少鹏[6](2020)在《系列壳聚糖基吸附剂的结构调控和性能研究》文中认为人工合成高分子材料在加工、使用和后处理中,容易造成资源和能源的消耗,并对环境造成污染。绿色高分子材料对人体健康、对环境低毒或无毒,且在环境中可降解。其中,壳聚糖是一种带氨基、羧基的绿色高分子材料,能够完全生物降解,在水处理中也有很大应用。为了进一步提高壳聚糖的应用性能,拓展其应用范围,可以采用多种修饰或负载的方法调控壳聚糖的结构与性能,在充分利用生物基吸附材料净化废水的同时,既可以实现材料的综合利用,又能够实现废水资源化。基于此,论文制备了系列壳聚糖基复合吸附剂,考察了它们的结构和形貌,通过静态、动态吸附实验及吸附前后的材料表征探究了吸附-脱附机理,考察了吸附剂的抗p H性能、抗盐离子性能以及重复使用情况。主要的论文结论如下:(1)通过壳聚糖与Fe3O4颗粒复合制备了壳聚糖磁性复合小球吸附剂CS-MCP(chitosan-magnetic composite particles),并在其表面接枝共聚三种不同电荷的聚丙烯酸衍生物,包括正电性的聚合物(聚2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵,PDMC)、负电性的聚合物(聚丙烯酸,PAA)及中性聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA),修饰改性后的吸附剂分别标为CD-MCP,CA-MCP和CM-MCP;考察了系列具有核刷结构的磁性复合吸附剂在不同p H、温度、浓度、共存离子等因素下对水中两种药物污染物(双氯芬酸钠DCF和四环素TC)的吸附-脱附性能,结果表明:具有阳离子刷状结构的CD-MCP对于DCF的去除是最有效的,对比CS-MCP,所有修饰的MCPs吸附剂都有更高的去除效率,这主要源于正电荷基团和阴离子污染物之间的静电作用;通过宏观实验(热力学和动力学)以及微观分析(吸附前后谱图变化)研究表明:OH-存在竞争吸附作用;电荷吸引是内在的驱动力;污染物主要以单层覆盖在CD-MCP的刷状结构上,CD-MCP上的刷状结构成收缩状。(2)采用聚苯乙烯衍生物作为刷修饰壳聚糖磁性复合小球,制备了系列具有核刷结构的芳环修饰壳聚糖磁性吸附剂,根据吸附剂上刷的电性不同,得到三种电性的吸附剂材料(分别为阳离子型:PSC-MCP;中性型:PSN-MCP;阴离子型:PSA-MCP)。考察了系列长链聚苯乙烯刷修饰壳聚糖磁性吸附剂对三种药物污染物(诺氟沙星NOR;泰乐菌素TYL;双氯芬酸钠DCF)的去除能力;其中PSA-MCP因具有阴离子官能团(苯乙烯磺酸钠),对阳离子污染物NOR(165mg/g,在p H=3)和TYL(134mg/g,p H=4)有着较高的吸附量;具有阳离子官能团的PSC-MCP对污染物DCF有高吸附能力(151mg/g,p H=6)。在无机阴离子(Cl-,NO3-以及SO42-)以及药物污染物(NOR,TYL以及DCF)等离子共存的条件下,吸附剂仍表现出较高的吸附量。分析表明:吸附过程的主要作用力是静电作用,离子态污染物与MCPs吸附剂上的离子基团相作用,吸附剂上的芳香基团对吸附过程具有重要影响,使吸附剂具有较强的其抗p H性能。(3)通过金属氢氧化物(La,Zr和Fe)与壳聚糖复合制备水凝胶小球,再通过接枝共聚作用将含季铵官能团的聚合物引入壳聚糖基水凝胶复合吸附剂上,从而制备了系列金属氢氧化物负载季铵修饰壳聚糖复合吸附剂。根据负载于吸附剂上金属氢氧化物的种类不同,得到了三种不同金属氢氧化物负载季铵修饰壳聚糖复合吸附剂材料(La(OH)3:CS-La-N;Zr(OH)2:CS-Zr-N;Fe(OH)3:CS-Fe-N)。考察了三类复合吸附剂对磷酸盐的去除能力,其中吸附剂CS-La-N-20%(20%:季铵单体的投加量)显示了较好的吸附效果(高达160mg/g),而且在p H 3-11范围内都能够维持良好的吸附性能。吸附过程的主要作用力为配体交换和静电作用。通过静态与动态吸脱附循环实验证明了吸附剂CS-La-N-20%能够多次循环使用并且吸附性能基本不变。(4)通过采用不同金属盐(锆盐、铁盐以及铝盐)和壳聚糖复合制备了水凝胶复合小球,并将其作为金属有机框架(MOFs)的前驱体,得到系列MOFs负载壳聚糖复合吸附剂。根据负载的MOFs不同,得到了三类不同MOFs负载壳聚糖复合吸附剂(分别命名为CS-Ui O-66;CS-MIL-101(Al);CS-MIL-101(Fe))。考察了系列MOFs负载壳聚糖复合吸附剂对磷酸盐的去除能力,其中吸附剂CS-Ui O-66展示了对磷酸根良好的吸附性能,其最大吸附量能够达到52mg/g。吸附过程的主要作用力为静电作用,通过Ui O-66上的Zr与磷酸盐形成Zr-O-P键从而达到较好的去除效果。综上所述,通过修饰或负载后的壳聚糖基复合吸附剂对多种水体污染物均表现出了良好吸附效果。这些吸附剂在真实水体的处理中有着良好的应用前景。

安晓娇[7](2019)在《中药水提液杂质絮凝机理及模拟研究》文中研究指明絮凝技术在中药水提液除杂纯化中具有重要的应用价值,但由于中药液种类繁多、成分复杂,药液中杂质与絮凝剂的相互作用及絮凝机理尚不明确,导致杂质絮凝效果和絮凝效率难以大幅提高。本文针对中药水提液中的淀粉和鞣酸杂质进行絮凝实验和量子化学模拟研究,从分子层面揭示杂质絮凝发生的推动力、杂质和絮凝剂相互作用的活性点位以及不同官能团对絮凝相互作用的贡献,为提高中药水提液絮凝除杂效率和开发新型高效絮凝剂提供理论和实践指导。在杂质絮凝实验方面,分别研究了三种不同电荷密度的聚丙烯酰胺絮凝淀粉以及三种壳聚糖及其衍生物絮凝鞣酸的效果,考察了絮凝剂类型、用量和电荷密度等因素对絮凝效果的影响并确定了最佳工艺条件。通过对絮凝剂、杂质及絮体性质表征,分析了两种杂质的絮凝机理。研究结果表明,合适的电荷密度有助于得到较好的絮凝效果,淀粉和鞣酸的分子结构在絮体中未发生改变,氢键、电中和与架桥作用是杂质絮凝的主要推动力,絮体中氢键作用越强,絮凝效果越好。在杂质絮凝模拟方面,分别建立了淀粉与非离子型和阳离子型聚丙烯酰胺以及鞣酸与壳聚糖、质子化壳聚糖和羟丙基化壳聚糖五种絮凝模拟体系。利用分子动力学退火模拟、半经验方法和密度泛函理论对各絮凝体系进行了模拟计算。通过热力学参数和絮体复合物构型分析,发现范德华力(含诱导、色散等)和氢键作用是絮体形成的主要推动力。絮体复合物几何构型的Boltzmann分布表明,絮体以一种最稳定复合物结构为主多种复合物共存的形式存在。通过对杂质和絮凝剂进行分子范德华表面定量分析,给出了各分子表面静电势大小和极值点分布情况。淀粉二聚体分子静电势极小值点主要集中于氧原子附近,静电势极大值点主要在羟基中氢原子附近,各羟基静电活性不同。非离子型聚丙烯酰胺五聚体的静电势极值点随其分子结构呈现周期性变化,酰胺基CONH2是静电活性点位,该基团中氧原子的亲核活性大于氮原子,靠近氧原子一侧的氢原子比另一侧的氢原子静电势更小。阳离子聚丙烯酰胺五聚体分子表面正静电势区域面积占总分子表面积的89.9%,静电势极大值较非离子型聚丙烯酰胺明显提高。鞣酸单体分子中三个羟基的氢原子静电活性不同,静电势最大值在C5-OH的H15附近,最小值出现在羰基中的氧原子附近。壳聚糖二聚体分子上羟基静电活性比氨基大。质子化壳聚糖二聚体中,静电势正值区域面积约占分子范德华表面的99.5%。羟丙基壳聚糖二聚体静电势极值分布与壳聚糖二聚体静电势分布相似,但增加了活性羟基基团。对五个絮凝体系中絮体复合物构型以及最稳定絮体复合物的约化密度梯度函数(RDG)和独立密度梯度模型(IGM)分析结果表明,杂质和絮凝剂分子上多个静电势极值点参与了絮体复合物的形成,淀粉与聚丙烯酰胺类絮凝剂相互作用以氢键、范德华和位阻作用为主,鞣酸与壳聚糖类絮凝剂作用以氢键、T型π-π、范德华和位阻为主。絮体复合物内杂质与絮凝剂分子间相互作用贡献较大的原子和原子对均不同程度参与了分子间氢键和范德华作用,其中氢键数量越多、强度越大,越有利于形成最稳定的絮体复合物。对上述五种絮凝体系中最稳态絮体复合物进行了对称适配微扰理论(SAPT)能量分解,杂质与絮凝剂之间的相互作用可解构为静电作用、交换互斥作用、诱导作用和色散作用,其中,静电作用是最主要的相互作用,在总吸引能中占比依次为53.21、49.58、52.77、54.48和57.50%。诱导和色散作用也是不可忽略的重要组成部分。

曲雯琪[8](2019)在《接枝磁性壳聚糖微球制备及其对日落黄染料的吸附性能》文中研究指明随着工业发展,染料在带来巨大经济效益的同时,产生了较为严重的生态环境污染。由于染料废水具有组分复杂、难于脱色、CODcr及BOD5浓度高、水质水量变化大、悬浮物多、含有难降解成分等诸多特点,是工业废水处理的一大难题。因此,当前染料污染治理引发社会各界关注。与其他工艺相比,吸附法处理染料废水具有成本低,操作简单,不产生有毒有害物质,效率高且能够选择性吸附某些化合物等优点。吸附剂的选择是吸附法处理效果的关键,壳聚糖及其衍生物是一种具有来源广泛、成本低廉、无毒害、易降解等诸多特点的天然高分子材料,且壳聚糖分子中含有大量活泼氨基与羟基,可在一定条件下进行改性,提高其吸附性能与稳定性。接枝改性所选用的聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)具有高阳离子活性及电荷密度,可与带有其他官能团的单体接枝共聚,从而引入季铵盐基团。同时,本课题采用磁性分离技术,大大提高了吸附剂的重复利用性。论文主要内容与结论如下:(1)采用共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒;以Fe3O4纳米颗粒为磁核,通过乳化交联法制备磁性壳聚糖微球(MCPs);以过硫酸钾(KPS)为引发剂,在氮气吹扫下通过自由基引发接枝共聚法制备聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)接枝磁性壳聚糖微球(PMCPs)。(2)对MCPs与PMCPs进行表征,傅里叶红外变换光谱图、热重分析、粒径分析、Zeta电位等均表明DAC接枝成功;X射线衍射图谱证明壳聚糖涂层和DAC接枝不会导致Fe3O4纳米颗粒的晶体结构发生相变;磁滞回线表明虽然壳聚糖涂层和DAC接枝会减弱Fe3O4的磁性,但磁性粒子仍可以通过外部磁场分离;(3)以阴离子染料日落黄(SY)为模拟废水,研究染料废水初始pH、初始浓度及吸附时间对磁性微球吸附效果的影响,并进行解吸实验,探究磁性微球的可重复利用性。结果表明,在染料废水初始pH 2.010.0范围内,吸附容量随pH减小显着增大,且PMCPs的吸附容量显着高于MCPs;PMCPs在初始60 min内吸附容量迅速增加,随后增速减慢,吸附容量基本不再变化;当初始浓度较低时,PMCPs的吸附容量随染料浓度的增大显着增加,浓度大于900 mg/L后增速减慢并最终达到平衡;经过5次吸附-脱附循环实验后,PMCPs仍具有较好的吸附性能。(4)吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学模型分析表明,磁性微球PMCPs对日落黄染料的吸附过程符合准二级吸附动力学(PSO)模型及Langmuir吸附等温线模型;在pH 2.0、温度25°C条件下,PMCPs对日落黄染料废水的最大吸附容量为787.14 mg/g;PMCPs吸附日落黄染料为自发、放热过程。将PMCPs与已有研究的其他吸附剂进行比较。结果显示,PMCPs的吸附容量位于较高水平。

文豪[9](2019)在《小球藻浮珠浮选采收技术及相界面间物理化学作用机理研究》文中认为随着人民生活水平的不断提高,人们对可再生能源、绿色食品与药品等工业及日用产品的消耗及品质要求也越来越高。但是,生产这些产品的原材料(如传统化石能源、农作物)受到资源的限制而供应量日趋紧张。微藻生物基材料作为一种潜在的原材料,因其生产成本低,培养条件要求不高,而得到广泛的关注。然而,采收困难成为了制约微藻产业发展的主要瓶颈,传统的浮选采收技术普遍存在采收成本高、能耗过高的问题。因此,开发一种新型的微藻采收技术,对促进微藻产业的发展具有十分重要的意义。本文提出并发展了一组新型的微藻无泡浮选采收技术,以小球藻为研究对象,借助响应面优化法系统考察了新技术中各种因素对于小球藻采收率的影响,并结合表面能测试与界面相互作用的XDLVO理论(extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek)对浮珠与小球藻之间的相界面物理化学作用机理进行了详细探讨。主要研究内容及取得的主要成果如下:1)以空心硅硼酸钠微珠作为载体代替传统气浮法的气泡,发展了一种新型的无泡浮选采收技术----浮珠浮选技术,通过对比硅硼酸钠、粉煤灰、空心玻璃珠、乳胶颗粒四种材料的浮珠,发现硅硼酸钠的疏水性更强,浮珠采收率最高,且高于不添加浮选剂条件下气浮法的采收率。当硅硼酸钠浮珠浓度为1g/L时采收率最高,为63.24%。其余三种材质采收率较差,采收率在1025%不等。通过XDLVO理论计算,发现微藻浮珠之间三种相互作用能的作用形式、范围及大小因浮珠种类不同而不同;其中硅硼酸钠与小球藻之间的总相互作用能在16.6nm处存在第二能穴,是其采收率优于其余材料的主要原因。2)运用响应面分析法对浮珠浮选技术进行了参数优化,探明搅拌速率、浮珠浓度和浮珠粒径是影响浮珠浮选小球藻采收率的三个显着因素。在实验条件下得出了基于空心硅硼酸钠浮珠的无泡浮选技术的最优采收条件:搅拌速率133rpm,浮珠粒径56μm,浮珠浓度0.546g/L,预测最优采收率为83.7%,实验验证值为85.4±3.2%,模型与实验结果吻合良好。3)为了进一步改进浮珠浮选技术的采收效率,又提出了微藻预絮凝耦合浮珠浮选的新技术。采收实验表明,在使用FeCl3和壳聚糖作为预絮凝剂时,小球藻的最大采收率分别提高到88.52%和92.04%。通过吸附实验,明确了这两种预絮凝剂在小球藻表面上的吸附行为分别为静电吸附和补丁吸附。通过微藻表面特性检测发现,FeCl3通过改变微藻表面电性,降低微藻间静电斥力使其絮凝,形成絮体后,浮珠以镶嵌的方式与小球藻絮体结合。而壳聚糖则是通过补丁吸附方式吸附在小球藻表面,同时,壳聚糖预絮凝处理后的浮珠表面也贴附了大量的壳聚糖聚集体,可以在微藻与浮珠表面之间形成架桥作用,促进了“小球藻-浮珠”结合体的形成。4)基于化学沉淀法包覆技术,在硅硼酸钠浮珠表面包裹聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)和辣木籽提取物,开发了两种新型浮珠(SLPMs和辣木浮珠),在浮珠浓度为0.7g/L,SLPMs在pH值为9时,采收率最高,可达到98.43%;辣木浮珠在pH值为7时,采收率最高,可达到89.13%,pH值对于辣木浮珠采收率的影响要比SLPMs大。通过Zeta电位、FTIR等表征实验,揭示新型浮珠材料提高小球藻采收率的作用机理为:(1)PDDA包裹在硅硼酸钠表面,导致浮珠最外层带正电,与小球藻间静电斥力变为引力;在强静电引力作用下,SLPMs周围形成一圈微藻“外套”,通过压缩双电层作用,实现高效采收;(2)辣木提取液包覆改变了浮珠表面疏水性,与小球藻之间亲水斥力由变为疏水引力,同时,辣木籽中含有导致微藻絮凝的活性物质,在采收过程中会释放到藻液中,导致微藻絮凝,以絮体的形式附着在浮珠表面,提高了小球藻的采收率。上述研究成果可以为开发高效、低耗与环境友好的微藻采收新技术,实现微藻生物制造产业化提供理论依据与技术支撑。

李静静[10](2018)在《GO辅助提取竹叶黄酮的动力学研究及提取液的分离净化》文中提出竹叶黄酮具有抗氧化、抑菌、护肝、抗辐射等多重功效。本文首先采用一级动力学模型、Fick平板模型、二级动力学模型和两段式洗漆/扩散模型分别对氧化石墨烯(GO)辅助乙醇提取(GERE)和乙醇热回流提取(ERE)竹叶黄酮过程的动力学实验数据进行模拟,发现两段式洗涤/扩散模型能够较好地描述竹叶黄酮的提取动力学过程。然后讨论了转速、乙醇水溶液体积分数、提取温度、液固比及GO加入量等对竹叶黄酮提取过程动力学的影响。结果表明,转速对竹叶黄酮的提取速率影响较小,提取过程受颗粒内扩散控制,外扩散阻力可以忽略;快扩散阶段表观扩散系数Dd1’与温度T之间的关系为:ERE提取时,lnDd1’=5.8302-1925.6/T,活化能为16.01 kJ.mol-1;GO用量为15mg·g-1GERE提取时,lnDd1’=3.098-948.33/T,活化能为 7.88kJ.mol-1,比 ERE 提取时降低了 50.78%。热力学计算结果表明,竹叶黄酮的提取为吸热、熵增过程,可自发进行。加入GO可以提高竹叶黄酮的提取率,同时降低了提取过程的活化能、加快竹叶黄酮的快扩散和慢扩散过程。然后,通过单因素和正交实验优化了明胶和壳聚糖絮凝预处理竹叶提取液的工艺,并采用Zeta电位和红外光谱对絮凝机理进行了分析。结果表明:壳聚糖絮凝效果明显优于明胶;其中壳聚糖絮凝除杂较优条件为:壳聚糖用量O.1mg/mL,溶液pH值5.5,在40℃下絮凝10min,静置2h,此时竹叶醇提水溶液的黄酮保留率与澄清率分别为95.3%、95.8%。壳聚糖对竹叶醇提水溶液的澄清率最高,其次为水提液,对乙醇和GO-乙醇提取液的澄清率较低;对四种工艺竹叶提取液絮凝时的黄酮保留率差别不大,均在95%以上。Zeta电位和FTIR分析表明,壳聚糖溶液能够通过电中和及吸附架桥作用脱除竹叶提取液中的脂类、鞣酸类、蛋白质、多糖和小分子萜类等杂质。

二、壳聚糖絮凝动力学研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、壳聚糖絮凝动力学研究(论文提纲范文)

(1)改性磁性壳聚糖的制备及其处理乳化油废水研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 乳化油废水的现状
        1.1.1 乳化油废水概述
        1.1.2 含油废水的来源
        1.1.3 乳化油的危害
    1.2 废水中乳化油的去除方法
        1.2.1 物理法
        1.2.2 化学法
        1.2.3 物理化学法
        1.2.4 生物法
    1.3 改性磁性壳聚糖的研究现状
        1.3.1 四氧化三铁的研究现状
        1.3.3 磁性壳聚糖在废水处理中的应用
    1.4 论文研究目的意义和内容
        1.4.1 论文的研究目的和意义
        1.4.2 论文的主要研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验试剂和实验仪器
        2.1.1 实验试剂和实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料表征方法及原理
        2.2.1 X射线衍射仪(XRD)
        2.2.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)
        2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.4 Zeta电位分析
        2.2.5 振动探针式磁强计(VSM)
        2.2.6 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.7 热重分析(TGA)
        2.2.8 金相显微镜(POM)
    2.3 乳化油含量的测定方法
第3章 Fe_3O_4@ECS-PAA的制备及其去除乳化油研究
    3.1 引言
    3.2 Fe_3O_4@ECS-PAA的制备过程
        3.2.1 Fe_3O_4的制备
        3.2.2 Fe_3O_4@ECS的制备
        3.2.3 Fe_3O_4@ECS-PAA的制备
    3.3 Fe_3O_4@ECS-PAA的表征分析
        3.3.1 SEM、TEM分析
        3.3.2 FTIR分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 TGA分析
        3.3.5 Zeta电位分析
        3.3.6 VSM分析
        3.3.7 接触角分析
        3.3.8 BET分析
    3.4 Fe_3O_4@ECS-PAA去除乳化油性能
        3.4.1 不同投加量的影响
        3.4.2 不同pH的影响
        3.4.3 不同接触时间的影响
        3.4.4 循环再生测试
        3.4.5 盐度的影响
        3.4.6 破乳动力学
    3.5 Fe_3O_4@ECS-PAA去除乳化油的机理
    3.6 本章小结
第4章 Fe_3O_4@CS-NaOL的制备及其去除乳化油研究
    4.1 引言
    4.2 Fe_3O_4@CS-NaOL复合材料的制备过程
        4.2.1 Fe_3O_4的制备
        4.2.2 Fe_3O_4@CS的制备
        4.2.3 Fe_3O_4@CS-NaOL的制备
    4.3 Fe_3O_4@CS-NaOL复合材料的表征分析
        4.3.1 SEM、TEM分析
        4.3.2 FTIR分析
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 TGA分析
        4.3.5 Zeta电位分析
        4.3.6 VSM分析
        4.3.7 接触角分析
        4.3.8 BET分析
    4.4 Fe_3O_4@CS-NaOL去除乳化油性能
        4.4.1 不同投加量的影响
        4.4.2 不同pH的影响
        4.4.3 不同接触时间的影响
        4.4.4 循环再生测试
        4.4.5 盐度的影响
        4.4.6 破乳动力学
    4.5 Fe_3O_4@CS-NaOL去除乳化油的机理
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

(2)磁场中的同向絮凝动力学研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 磁性絮凝剂的应用
        1.1.1 微藻捕集
        1.1.2 重金属去除
        1.1.3 水介质破乳
        1.1.4 尾矿处理
    1.2 絮凝机理
        1.2.1 双电层压缩
        1.2.2 吸附电中和
        1.2.3 吸附架桥
        1.2.4 沉淀网捕
    1.3 絮凝动力学理论的发展
        1.3.1 基础絮凝动力学理论
        1.3.2 异相絮凝动力学理论
        1.3.3 同向絮凝动力学理论
    1.4 絮凝动力学的研究现状
    1.5 课题研究意义和目的
        1.5.1 研究意义和目的
        1.5.2 论文创新点
第2章 磁性絮凝动力学试验的构建
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与实验仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 溶液的配制
    2.4 实验方法
        2.4.1 磁性絮凝剂性能实验方法
        2.4.2 磁性絮凝动力学分析方法与计算
    2.5 本章小结
第3章 磁场对絮凝动力学参数的影响
    3.1 引言
    3.2 磁性絮凝剂与常规絮凝剂絮凝效果的对比
        3.2.1 絮凝剂对絮凝的影响
        3.2.2 磁场强度对絮凝的影响
    3.3 磁场对絮凝动力学参数的影响
        3.3.1 絮体粒径分布
        3.3.2 絮体密度变化
        3.3.3 颗粒碰撞的频率
    3.4 本章小结
第4章 磁性絮凝动力学方程的修正
    4.1 引言
    4.2 磁场与重力场协同作用下的絮凝速率方程修正
    4.3 动力学控制指标的分析
    4.4 常规絮凝剂与磁性絮凝剂絮凝动力学机理的比较
    4.5 本章小结
第5章 结论及展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果

(3)壳聚糖絮凝蛹虫草菌丝体多糖工艺优化及其失活动力学分析(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 供试材料
        1.1.1 材料:
        1.1.2 主要试剂与药品:
        1.1.3 主要仪器:
    1.2 方法
        1.2.1 蛹虫草诱变菌株CSYB-2菌丝体多糖浸提液的制备:
        1.2.2 相关参数测定方法:
        1.2.3 响应面法对壳聚糖絮凝纯化多糖工艺的优化:
        1.2.4 壳聚糖(絮凝剂)失活动力学分析:
2 结果与分析
    2.1 单因素实验
    2.2 响应面优化实验
        2.2.1 BBD实验设计结果与回归方程显着性分析:
        2.2.2 响应面分析:
        2.2.3 最佳工艺优化与验证实验:
    2.3 壳聚糖(絮凝剂)失活动力学分析
        2.3.1 温度对多糖浸提液絮凝效果的影响:
        2.3.2 速率常数(k)求解:
        2.3.3 受热失活活化能的求解:
3 讨论

(4)改性海藻酸钠絮凝剂的制备及其污水处理性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 水体中污染物的介绍
        1.2.1 无机污染物
        1.2.2 有机污染物
    1.3 絮凝剂
        1.3.1 无机絮凝剂
        1.3.2 人工合成有机絮凝剂
        1.3.3 天然有机絮凝剂
    1.4 絮凝机理
        1.4.1 电荷中和作用
        1.4.2 电荷修补作用
        1.4.3 链接桥架作用
        1.4.4 网捕卷扫作用
    1.5 海藻酸钠的改性及海藻酸钠絮凝剂
        1.5.1 海藻酸钠的化学改性与应用
        1.5.2 海藻酸钠在污水处理中的应用
    1.6 本论文立题依据与研究内容
    1.7 本论文创新之处
第二章 海藻酸钠纳米絮凝剂的制备及絮凝性能研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 海藻酸钠纳米絮凝剂的制备
        2.2.3 絮凝剂SADC的表征
        2.2.4 絮凝剂SADC絮凝性能测试
    2.3 制备与表征结果分析
        2.3.1 絮凝剂SADC的制备
        2.3.2 絮凝剂SADC的元素分析
        2.3.3 絮凝剂SADC的傅立叶红外光谱分析(FTIR)
        2.3.4 絮凝剂SADC的核磁共振氢谱分析(1H NMR)
        2.3.5 絮凝剂SADC的热重分析(TGA)
    2.4 絮凝剂SADC对重金属絮凝性能研究
        2.4.1 DC链接率对重金属絮凝性能的影响
        2.4.2 溶液pH对絮凝性能的影响
        2.4.3 污染物初始浓度对絮凝性能的影响
        2.4.4 絮凝剂SADC对多种金属离子的絮凝性能及絮凝选择性
        2.4.5 钙离子Ca~(2+)对絮凝性能的影响
        2.4.6 光电子能谱(XPS)分析
    2.5 絮凝剂SADC对双酚A絮凝性能研究
        2.5.1 DC链接度不同对双酚A絮凝性能的影响
        2.5.2 溶液pH对去除率的影响
        2.5.3 污染物初始浓度对去除率的影响
        2.5.4 SEM分析
    2.6 吸附等温线及絮凝动力学研究
        2.6.1 吸附等温线研究
        2.6.2 絮凝动力学研究
    2.7 本章结论
第三章 两性海藻酸钠絮凝剂的制备及絮凝性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 材料
        3.2.2 两性海藻酸钠絮凝剂的制备
        3.2.3 絮凝剂SA-CTA的表征
        3.2.4 絮凝剂SA-CTA絮凝性能研究
    3.3 制备与表征结果讨论
        3.3.1 絮凝剂SA-CTA的制备
        3.3.2 核磁共振氢谱分析(1HNMR)
        3.3.3 傅立叶红外光谱分析(FTIR)
        3.3.4 TGA热重分析
        3.3.5 SA-CTA、HA及高岭土的Zeta电位
        3.3.6 絮凝剂SA-CTA的扫描电镜测试
    3.4 絮凝剂SA-CTA对重金属阳离子的絮凝性能研究
        3.4.1 溶液pH对重金属阳离子絮凝效果的影响
        3.4.2 重金属离子初始浓度对絮凝效果的影响
        3.4.3 絮凝剂阳离子链接率对絮凝效果的影响
        3.4.4 絮凝剂SA-CTA对多种金属离子的絮凝性能及絮凝选择性
        3.4.5 XPS分析
    3.5 絮凝剂SA-CTA对腐殖酸和高岭土的絮凝研究
        3.5.1 溶液pH对 HA、Kaolin絮凝效果的影响
        3.5.2 污染物初始浓度对絮凝效果的影响
        3.5.3 絮凝剂SA-CTA阳离子链接率对絮凝效果的影响
        3.5.4 CaCl_2及Zeta电位对HA去除率的影响
    3.6 吸附等温线及絮凝动力学研究
        3.6.1 吸附等温线研究
        3.6.2 絮凝动力学研究
    3.7 本章结论
第四章 三乙烯四胺改性海藻酸纳絮凝剂的制备及絮凝性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 海藻酸钠改性絮凝剂的制备
        4.2.3 絮凝剂SA-TETA-S的结构表征
        4.2.4 絮凝剂SA-TETA-S絮凝性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 絮凝剂SA-TETA-S的制备
        4.3.2 元素分析
        4.3.3 FTIR图谱分析
        4.3.4 UV吸收光谱图谱分析
        4.3.5 ~1HNMR图谱分析
        4.3.6 胶体颗粒形态与Zeta电位
        4.3.7 絮凝剂SA-TETA-S的絮凝性能
        4.3.8 絮凝剂使用量对絮凝性能的影响
        4.3.9 温度对絮凝性能的影响
        4.3.10 絮凝剂SA-TETA-S对多种金属离子的吸附性能及吸附选择性
        4.3.11 吸附等温线研究
        4.3.12 絮凝动力学研究
        4.3.13 XPS分析
    4.4 本章小结
第五章 氨基硫脲改性海藻酸钠絮凝剂的制备及絮凝性能研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 材料
        5.2.2 海藻酸钠螯合絮凝剂的制备
        5.2.3 絮凝剂SA-TSC的表征
        5.2.4 絮凝剂SA-TSC凝性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 絮凝剂SA-TSC的制备
        5.3.2 元素分析
        5.3.3 FTIR红外光谱分析
        5.3.4 UV吸收光谱分析
        5.3.5 ~1HNMR图谱分析
        5.3.6 TGA热重分析
        5.3.7 絮凝剂SA-TSC的絮凝性能研究
        5.3.8 重金属离子初始浓度对絮凝效果的影响
        5.3.9 溶液pH对絮凝性能的影响
        5.3.10 絮凝剂SA-TSC对不同重金属离子的选择性
        5.3.11 吸附等温线研究
        5.3.12 絮凝动力学研究
        5.3.13 XPS分析
    5.4 本章小结
第六章 主要结论与展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读博士学位期间发表的论文及专利

(5)环境友好型Ti3C2Tx@CS复合材料制备及对水体中Cr(Ⅵ)和刚果红去除机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 重金属废水污染与治理
        1.1.1 重金属废水的来源与危害
        1.1.2 重金属废水修复技术
    1.2 染料废水的污染与治理
        1.2.1 染料废水的来源与危害
        1.2.2 染料废水的治理现状
    1.3 MXene的结构及在水体修复的应用
        1.3.1 MXene简介
        1.3.2 MXene在水体修复中的应用
    1.4 壳聚糖(CS)的结构及在水体修复中的应用
        1.4.1 壳聚糖的结构
        1.4.2 壳聚糖在水体修复中的应用
    1.5 研究目的、内容及意义
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 选题意义及创新点
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料及仪器试剂
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 Ti_3C_2T_x@CS复合材料制备
        2.2.2 材料的表征方法
        2.2.3 Ti_3C_2T_x@CS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究
        2.2.4 Ti_3C_2T_x@CS复合材料对刚果红染液的絮凝实验
3 复合材料Ti_3C_2T_x@CS的制备及表征分析
    3.1 微观形貌及元素含量分析
    3.2 物相分析
    3.3 样品关键官能团变化分析
    3.4 元素价态分析
    3.5 本章小结
4 Ti_3C_2T_x@CS复合材料对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究
    4.1 Ti_3C_2T_x@CS对 Cr(Ⅵ)吸附效果的影响
    4.2 吸附动力学研究
        4.2.1 准一级动力学模型
        4.2.2 准二级动力学模型
        4.2.3 颗粒内扩散模型
    4.3 吸附等温线
    4.4 吸附热力学
    4.5 pH值对Ti_3C_2T_x@CS吸附Cr(Ⅵ)的影响
    4.6 Ti_3C_2T_x@CS复合材料的再生性能
    4.7 本章小结
5 Ti_3C_2T_x@CS复合材料对刚果红染液的去除研究
    5.1 Ti_3C_2T_x@CS投加量对刚果红脱色率的影响
    5.2 反应时间对刚果红脱色率的影响
    5.3 温度对刚果红脱色率的影响
    5.4 pH对刚果红脱色率的影响
    5.5 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
个人简历、在校发表的论文及研究成果
致谢

(6)系列壳聚糖基吸附剂的结构调控和性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 常见的水处理方法
        1.2.1 高级氧化法
        1.2.2 膜分离法
        1.2.3 化学沉降法
        1.2.4 生物法
        1.2.5 絮凝法
        1.2.6 吸附法
    1.3 吸附材料及其种类
        1.3.1 活性炭
        1.3.2 矿物
        1.3.3 吸附树脂
        1.3.4 稀土基氢氧化物
        1.3.5 金属有机框架(MOFs)
        1.3.6 壳聚糖
    1.4 本论文研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
    参考文献
第二章 长链聚丙烯酸刷修饰壳聚糖对药物污染物的吸附行为研究与机理
    2.1 引言
    2.2 实验内容
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 表征方法
        2.2.5 吸附实验方法
    2.3 分析与讨论
        2.3.1 修饰壳聚糖磁性复合小球吸附剂结构表征
        2.3.2 复合吸附剂的溶出情况
        2.3.3 pH影响以及选择性吸附
        2.3.4 共存无机盐离子影响
        2.3.5 循环再生能力
        2.3.6 吸附热力学
        2.3.7 吸附动力学
        2.3.8 吸附前后谱图对比
    2.4 吸附机理
    2.5 结论
    参考文献
第三章 长链聚苯乙烯刷修饰壳聚糖对药物污染物的吸附行为研究与机理
    3.1 引言
    3.2 实验内容
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验方法
        3.2.4 表征方法
        3.2.5 吸附实验方法
    3.3 分析与讨论
        3.3.1 复合吸附剂的结构表征
        3.3.2 复合吸附剂的溶出情况
        3.3.3 pH影响
        3.3.4 选择性吸附
        3.3.5 共存无机盐离子影响
        3.3.6 循环再生能力
        3.3.7 吸附热力学
        3.3.8 吸附动力学
        3.3.9 吸附前后pH变化和扫描电镜图
    3.4 吸附机理
    3.5 结论
    参考文献
第四章 金属氢氧化物负载壳聚糖对磷酸根的吸附行为研究与机理
    4.1 引言
    4.2 实验内容
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验方法
        4.2.4 表征方法
        4.2.5 吸附实验方法
    4.3 分析与讨论
        4.3.1 负载量和投加量对吸附性能的影响
        4.3.2 季铵含量对吸附性能的影响
        4.3.3 复合小球吸附剂的表征分析(SEM、红外、XRD以及热重)
        4.3.4 pH影响
        4.3.5 吸附动力学
        4.3.6 吸附热力学
        4.3.7 盐离子影响
        4.3.8 吸脱附循环
        4.3.9 模拟真实废水
        4.3.10 吸附后吸附剂结构表征
    4.4 吸附机理
    4.5 结论
    参考文献
第五章 金属有机框架(MOFs)负载壳聚糖对磷酸根的吸附行为研究与机理
    5.1 引言
    5.2 实验内容
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 实验方法
        5.2.4 表征方法
        5.2.5 吸附实验方法
    5.3 分析与讨论
        5.3.1 MOFs负载量对吸附性能的影响
        5.3.2 吸附性能对比分析
        5.3.3 吸附剂CS-UiO-66的结构表征
        5.3.4 pH影响
        5.3.5 吸附动力学
        5.3.6 吸附热力学
        5.3.7 共存离子影响
        5.3.8 循环再生
    5.4 吸附机理
    5.5 结论
    参考文献
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
攻读博士学位期间的主要科研成果
致谢

(7)中药水提液杂质絮凝机理及模拟研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
代号及物理意义对照表
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 中药分离纯化技术的研究进展
        1.2.1 分子蒸馏技术
        1.2.2 大孔树脂吸附技术
        1.2.3 分子印迹技术
        1.2.4 膜分离技术
        1.2.5 离心分离技术
        1.2.6 絮凝技术
    1.3 絮凝技术在中药水提液除杂纯化中的应用研究
        1.3.1 絮凝工艺的应用与优化
        1.3.2 新型絮凝剂的开发及应用研究
    1.4 絮凝机理的研究现状
        1.4.1 电中和絮凝机理
        1.4.2 架桥絮凝机理
        1.4.3 静电簇絮凝机理
        1.4.4 网捕卷扫絮凝机理
    1.5 絮凝过程中分子间相互作用研究进展
        1.5.1 分子间相互作用的分类
        1.5.2 絮凝过程中分子间相互作用研究现状
        1.5.3 分子间相互作用的研究方法
    1.6 论文的研究目的和内容
        1.6.1 研究目的和意义
        1.6.2 研究内容
第2章 中药水提液杂质的絮凝实验研究
    2.1 实验材料及设备
        2.1.1 实验材料及试剂
        2.1.2 实验仪器及设备
    2.2 糊化淀粉絮凝实验方案
        2.2.1 糊化淀粉溶液制备
        2.2.2 直链淀粉的纯化与制备
        2.2.3 絮凝剂的选择与配制
        2.2.4 淀粉絮凝实验方案及步骤
    2.3 实验指标与分析方法
        2.3.1 电荷密度测定
        2.3.2 淀粉含量测定
        2.3.3 絮体表征与分析
    2.4 糊化淀粉絮凝实验结果与讨论
        2.4.1 絮凝剂用量及电荷密度对糊化淀粉絮凝效果的影响
        2.4.2 絮凝剂种类对糊化淀粉絮体沉降效果的影响
        2.4.3 絮体表征及絮凝机理分析
    2.5 鞣酸絮凝实验结果与絮凝机理分析
        2.5.1 鞣酸絮凝研究的实验基础
        2.5.2 鞣酸絮凝实验方案
        2.5.3 电荷密度对鞣酸去除效果的影响
        2.5.4 鞣酸絮凝机理分析
    2.6 本章小结
第3章 中药水提液杂质絮凝模拟的流程及方法
    3.1 中药水提液絮凝除杂模拟研究内容及基本流程
    3.2 中药水提液杂质絮凝模拟的主要计算方法
        3.2.1 几何优化
        3.2.2 基组的选择和基组重叠误差的校正
        3.2.3 色散修正
        3.2.4 溶剂效应
        3.2.5 退火模拟
        3.2.6 絮体复合物构型筛选
    3.3 中药水提液杂质絮凝模拟中的分析方法
        3.3.1 热力学分析
        3.3.2 玻尔兹曼絮体复合构型分布
        3.3.3 静电势分析
        3.3.4 约化密度梯度函数分析
        3.3.5 独立密度梯度模型分析
    3.4 杂质与絮凝剂分子相互作用能量的分解方法
    3.5 本章小结
第4章 中药水提液杂质淀粉絮凝的量子化学模拟研究
    4.1 淀粉絮凝模拟体系的选择与建立
    4.2 淀粉絮凝模拟体系计算方法
    4.3 淀粉-非离子型聚丙烯酰胺絮凝体系模拟结果与分析
        4.3.1 单体几何构型与静电势分析
        4.3.2 M2-NPAM5 复合物形成过程的热力学参数分析
        4.3.3 M2-NPAM5 复合物结构分析
        4.3.4 M2-NPAM5-1的RDG分析
        4.3.5 M2-NPAM5-1的IGM分析
    4.4 淀粉-阳离子聚丙烯酰胺絮凝体系模拟结果与分析
        4.4.1 CPAM5 的几何构型选择及静电势分析
        4.4.2 M2-CPAM5 复合物形成过程的热力学参数分析
        4.4.3 M2-CPAM5 复合物构型分析
        4.4.4 M2-CPAM5-1的RDG分析
        4.4.5 M2-CPAM5-1的IGM分析
    4.5 淀粉与聚丙烯酰胺类絮凝剂絮凝体系的能量分析
    4.6 本章小结
第5章 中药水提液杂质鞣酸絮凝的量子化学模拟研究
    5.1 鞣酸絮凝模拟体系的建立与计算方法
    5.2 鞣酸-壳聚糖絮凝体系模拟结果与分析
        5.2.1 GA与CH2 分子几何构型及静电势分析
        5.2.2 GA-CH2 复合物形成过程的热力学参数分析
        5.2.3 GA-CH2 复合物结构分析
        5.2.4 GA-CH2-1的RDG分析
        5.2.5 CH2-GA1的IGM分析
    5.3 鞣酸-质子化壳聚糖体系模拟结果与分析
        5.3.1 PCH2 分子表面静电势分析
        5.3.2 GA-PCH2 复合物形成过程的热力学参数分析
        5.3.3 GA-PCH2 复合物结构分析
        5.3.4 GA-PCH2-1 复合物的RDG分析
        5.3.5 GA-PCH2-1 复合物的IGM分析
    5.4 鞣酸-羟基化壳聚糖絮凝体系模拟结果与分析
        5.4.1 HPCH2 的几何结构及分子表面静电势分析
        5.4.2 GA-HPCH2 复合物形成过程的热力学分析
        5.4.3 GA-HPCH2 絮体复合物构型分析
        5.4.4 GA-HPCH2-1的RDG分析
        5.4.5 GA-HPCH2-1的IGM分析
    5.5 鞣酸与壳聚糖及其衍生物絮凝体系的能量分析
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(8)接枝磁性壳聚糖微球制备及其对日落黄染料的吸附性能(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 染料废水概述
        1.1.1 染料简介
        1.1.2 染料分类
        1.1.3 染料废水特点
    1.2 染料废水处理技术
        1.2.1 物理法
        1.2.2 化学法
        1.2.3 生物法
    1.3 壳聚糖基吸附剂研究现状
        1.3.1 壳聚糖简介
        1.3.2 壳聚糖应用
        1.3.3 改性壳聚糖吸附剂
        1.3.4 磁性壳聚糖吸附剂
    1.4 课题意义和研究内容
        1.4.1 课题意义
        1.4.2 课题研究主要内容
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 磁性微球的表征
        2.2.1 扫描电子显微镜分析
        2.2.2 傅里叶变换红外光谱分析
        2.2.3 X射线衍射分析
        2.2.4 饱和磁化强度分析
        2.2.5 热重分析
        2.2.6 粒度分析
        2.2.7 Zeta电位测定
        2.2.8 含水率测定
    2.3 磁性微球的应用
        2.3.1 染料性质
        2.3.2 染料溶液的配制
        2.3.3 标准曲线的制作
        2.3.4吸附效果影响因素实验
        2.3.5 脱附和再生实验方法
    2.4 吸附模型与机理分析
        2.4.1 吸附动力学模型分析
        2.4.2 吸附等温线模型分析
        2.4.3 吸附热力学分析
3 聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝磁性壳聚糖微球的制备及其吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝磁性壳聚糖微球的制备
        3.2.1 Fe_3O_4 纳米颗粒的制备
        3.2.2 磁性壳聚糖微球(MCPs)的制备
        3.2.3 聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝磁性壳聚糖微球(PMCPs)的制备
    3.3 表征结果分析
        3.3.1 扫描电子显微镜分析
        3.3.2 傅里叶变换红外光谱分析
        3.3.3 X射线粉末衍射分析
        3.3.4 饱和磁化强度分析
        3.3.5 热重分析
        3.3.6 粒度分析
        3.3.7 Zeta电位测定
        3.3.8 含水率测定
    3.4 吸附效果影响因素分析
        3.4.1 染料溶液初始pH的影响
        3.4.2 吸附时间的影响
        3.4.3 染料溶液初始浓度的影响
    3.5 可重复利用性分析
    3.6 吸附模型与机理分析
        3.6.1 吸附动力学模型分析
        3.6.2 吸附等温线模型分析
        3.6.3 吸附热力学分析
        3.6.4 吸附机理分析
    3.7 吸附容量比较分析
    3.8 本章小结
4 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
附录
    A 作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B 作者在攻读学位期间公开的专利目录
    C 作者在攻读学位期间获奖情况
    D 学位论文数据集
致谢

(9)小球藻浮珠浮选采收技术及相界面间物理化学作用机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 微藻简介
    1.2 小球藻简介
    1.3 小球藻的应用
        1.3.1 生物能源
        1.3.2 饲料与保健食品
        1.3.3 污水处理
        1.3.4 化妆品
    1.4 小球藻的培养
    1.5 小球藻的采收
        1.5.1 沉淀法
        1.5.2 絮凝法
        1.5.3 过滤法
        1.5.4 离心法
        1.5.5 磁珠分离法
        1.5.6 气浮法
    1.6 浮珠浮选技术的提出
    1.7 研究意义与研究内容
        1.7.1 研究意义
        1.7.2 研究内容
        1.7.3 技术路线图
第2章 微藻浮珠浮选体系中相界面物理化学相互作用
    2.1 引言
    2.2 浮珠与微藻间的相互作用
        2.2.1 颗粒间相互作用理论
        2.2.2 范德华力作用
        2.2.3 静电力作用
        2.2.4 表面疏水性作用
    2.3 微藻与采收药剂间的相互作用
        2.3.1 吸附动力学模型
        2.3.2 吸附平衡模型
    2.4 预絮凝剂存在下微藻间的相互作用
        2.4.1 吸附电中和作用
        2.4.2 吸附架桥作用
        2.4.3 网捕卷扫作用
第3章 小球藻的浮珠浮选采收效率及参数优化
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 主要材料与设备
        3.2.2 实验与分析方法
    3.3 浮珠材料对小球藻采收率的影响
        3.3.1 原始浮珠材料的采收率
        3.3.2 改性后浮珠材料的采收率
    3.4 浮珠材料影响小球藻采收率的机理分析
        3.4.1 表面能参数
        3.4.2 界面相互作用与作用距离的定量关系
        3.4.3 表面形态
        3.4.4 红外表征结果
    3.5 浮珠浮选技术的响应面参数优化
        3.5.1 显着因素筛选
        3.5.2 显着因素的单因素实验分析
        3.5.3 显着因素优化
        3.5.4 最优采收条件确认及验证
    3.6 浮珠浮选法经济可行性分析
    3.7 本章小结
第4章 耦合小球藻预处理的浮珠浮选采收技术的采收性能及其作用机理
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 主要材料与设备
        4.2.2 实验与分析方法
    4.3 耦合预处理的浮珠浮选采收效率
    4.4 预絮凝剂在微藻表面吸附行为研究
        4.4.1 吸附动力学研究
        4.4.2 等温吸附研究
        4.4.3 吸附热力学研究
    4.5 预处理后微藻细胞表面结构
    4.6 预絮凝剂对藻细胞表面性质的影响
        4.6.1 预絮凝剂对Zeta电位影响
        4.6.2 预絮凝剂对微藻细胞完整性的影响
    4.7 预絮凝剂作用机理
    4.8 预絮凝工艺下浮珠与小球藻之间的作用机理
    4.9 本章小结
第5章 基于包覆改性的SLPMs与辣木浮珠材料开发及其采收性能研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 主要材料与设备
        5.2.2 实验与分析方法
    5.3 浮珠材料的表征
        5.3.1 浮珠材料的表面电势
        5.3.2 浮珠材料的红外分析
    5.4 浮珠浓度对采收率的影响
        5.4.1 SLPMs浮珠浓度对采收率的影响
        5.4.2 辣木浮珠浓度对采收率的影响
    5.5 pH值对采收率的影响
        5.5.1 pH值对SLPMs采收率的影响
        5.5.2 pH值对辣木浮珠采收率的影响
    5.6 离子强度对采收率的影响
        5.6.1 离子强度值对SLPMs采收率的影响
        5.6.2 离子强度值对辣木浮珠采收率的影响
    5.7 新材料提高采收率的作用机理
        5.7.1 SPLMs材料提高采收率的机理
        5.7.2 辣木浮珠提高采收率的作用机理
    5.8 本章小结
结论与展望
    结论
    创新点
    展望
参考文献
攻读学位期间学术成果
致谢

(10)GO辅助提取竹叶黄酮的动力学研究及提取液的分离净化(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 竹叶黄酮的研究现状
        1.1.1 竹叶黄酮简介
        1.1.2 竹叶黄酮的应用
        1.1.3 竹叶黄酮提取方法研究概况
    1.2 提取动力学的研究
        1.2.1 一级动力学模型
        1.2.2 Fick传质模型
        1.2.3 二级动力学模型
        1.2.4 两段式洗涤/扩散模型
        1.2.5 其他动力学模型
    1.3 竹叶提取液的分离纯化研究概况
        1.3.1 竹叶提取液的预处理
        1.3.2 竹叶黄酮的分离纯化
    1.4 研究目的与意义
第二章 实验部分
    2.1 实验仪器及试剂
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 材料及试剂
    2.2 竹叶黄酮的测定
    2.3 竹叶黄酮提取动力学实验
        2.3.1 竹叶预处理
        2.3.2 氧化石墨烯的制备
        2.3.3 提取动力学实验
    2.4 竹叶提取液絮凝除杂实验
        2.4.1 絮凝剂溶液的配制
        2.4.2 絮凝除杂实验
    2.5 评价指标
        2.5.1 竹叶提取率
        2.5.2 黄酮保留率
        2.5.3 澄清率
第三章 GO辅助提取竹叶黄酮的动力学研究
    3.1 竹叶黄酮提取过程的传质动力学
        3.1.1 动力学模型的确定
        3.1.2 转速对竹叶黄酮提取过程的影响
        3.1.3 乙醇浓度对竹叶黄酮提取过程的影响
        3.1.4 提取温度对竹叶黄酮提取过程的影响
        3.1.5 液固比对竹叶黄酮提取过程的影响
        3.1.6 GO用量对竹叶黄酮提取过程的影响
    3.2 提取过程的参数计算
        3.2.1 快速洗脱阶段表观扩散系数及活化能
        3.2.2 热力学参数
    3.3 本章小结
第四章 竹叶提取液絮凝除杂研究
    4.1 明胶絮凝除杂研究
        4.1.1 静置时间的影响
        4.1.2 提取液pH的影响
        4.1.3 絮凝时间的影响
        4.1.4 絮凝温度的影响
        4.1.5 明胶用量的影响
        4.1.6 明胶絮凝除杂正交试验
    4.2 壳聚糖絮凝除杂
        4.2.1 pH值的影响
        4.2.2 絮凝时间的影响
        4.2.3 絮凝温度的影响
        4.2.4 壳聚糖用量的影响
        4.2.5 静置时间的影响
        4.2.6 壳聚糖絮凝除杂正交实验
    4.3 FTIR分析
        4.3.1 明胶及其絮体的FTIR分析
        4.3.2 壳聚糖及其絮体的FTIR分析
    4.4 不同工艺竹叶提取液的絮凝效果
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

四、壳聚糖絮凝动力学研究(论文参考文献)

  • [1]改性磁性壳聚糖的制备及其处理乳化油废水研究[D]. 徐朝宏. 黑龙江大学, 2021(09)
  • [2]磁场中的同向絮凝动力学研究[D]. 于文恬. 齐鲁工业大学, 2020(04)
  • [3]壳聚糖絮凝蛹虫草菌丝体多糖工艺优化及其失活动力学分析[J]. 侯静宇,赵佳启,张金秀,赵立强,王立安. 菌物学报, 2020(12)
  • [4]改性海藻酸钠絮凝剂的制备及其污水处理性能研究[D]. 田贞乐. 江南大学, 2020(01)
  • [5]环境友好型Ti3C2Tx@CS复合材料制备及对水体中Cr(Ⅵ)和刚果红去除机制研究[D]. 南岚. 郑州大学, 2020(02)
  • [6]系列壳聚糖基吸附剂的结构调控和性能研究[D]. 张少鹏. 南京师范大学, 2020
  • [7]中药水提液杂质絮凝机理及模拟研究[D]. 安晓娇. 天津大学, 2019(01)
  • [8]接枝磁性壳聚糖微球制备及其对日落黄染料的吸附性能[D]. 曲雯琪. 重庆大学, 2019(01)
  • [9]小球藻浮珠浮选采收技术及相界面间物理化学作用机理研究[D]. 文豪. 长安大学, 2019(01)
  • [10]GO辅助提取竹叶黄酮的动力学研究及提取液的分离净化[D]. 李静静. 合肥工业大学, 2018(01)

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壳聚糖絮凝动力学研究
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