化学改性甘草废渣吸附剂的制备及其对重金属离子和染料分子吸附性能的研究

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1、分类号：R9单位代码：10752密级：公开学号：20120170宁夏医科大学硕士研究生学位论文化学改性甘草废渣吸附剂的制备及其对重金属离子和染料分子吸附性能的研究StudyofHeavyMetalIonandDyesMolecularAdsorptionontoAdsorbentsPreparedfromGlycyrrhizaResiduebyChemicalModification学位申请人：马春芳指导教师：冯宁川教授申请学位门类级别：医学专业名称：药物分析学研究方向：药物分析检测和水污染控制所在学院：药学院论文完成日期：二〇一五年三月宁夏医科大学研究生院NingxiaMedica

2、lUniversityThesisforApplicationofMaster’sDegreeStudyofHeavyMetalIonsandDyesMolecularAdsorptionontoAdsorbentsPreparedfromGlycyrrhizaResiduebyChemicalModificationStudent’sName:MaChunfangSupervisor：Prof.FengNingchuanSubjectCategory:MedicalScienceMajor:PharmaceuticalanalysisSpecialty:Pharmaceutical

3、analysistestingandwaterpollutioncontrolCollege:PharmaceuticalcollegeCompletionDate:Mar.2015宁夏医科大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是个人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，无抄袭及编造行为。除文中已经特别加以注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并致谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名论义导师签名I巧丨”年艾月g円2叩年仁月/J口宁夏医科大学关

4、于学位论文使用授权的声明宁夏医科大学有权保留使用本人学位论文，同意学校按规定向国家有关部门机构送交论文的复印件和电子版，允许被査阅和借阅。本人授权宁夏医科大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复印手段保存和汇编本学位论文。可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。(保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名论文导师签名年：月丨)曰力&年芕月g曰中文摘要化学改性甘草废渣吸附剂的制备及其对重金属离子和染料分子吸附性能的研究摘要近年来，随着工业活动的扩大及中医药卫生事业的发展，废水和废渣的排放量不断增加。因此，开展中药渣的资源化综合利用，并将其

5、用于水污染物的控制具有重要的现实意义，是目前医药化学和环境科学领域的一个重要课题。本论文以甘草废渣(GR)为原料，分别采用硫酸、氢氧化钾和磷酸为改性剂，制备改性甘草废渣吸附剂，并将其用于对水溶液中重金属离子及染料的吸附。通过单因素实验方法，研究了硫酸、氢氧化钾和磷酸的浓度、固液比、改性温度和改性时间等对吸附剂吸附能力及改性产物产率的影响，确定化学改性甘草废渣吸附剂制备的最佳工艺条件。采用现代分析检测技术，如BET-N2吸附法、红外光谱分析和扫描电镜等，对改性前后甘草废渣的比表面积、官能团、结构、形貌等进行了表征。将三种吸附剂用于对Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+四种重金属离子模

6、拟废水及结晶紫和甲基橙两种染料模拟废水的吸附。通过静态吸附实验，考察了不同pH值、吸附剂加入量、时间等对吸附剂吸附重金属离子和染料效果的影响，同时，对吸附动力学及吸附等温线进行了研究。实验结果表明，硫酸改性甘草废渣制备的吸附剂（SGR）最佳工艺条件为：硫酸浓度15mol/L，改性温度95℃，固液比为1:6，改性时间为10h；以氢氧化钾为活化剂制备甘草废渣活性炭（CAC）最佳工艺条件为：剂料比为5:1、活化温度为700℃、活化时间为30min、氢氧化钾质量浓度为70%；以磷酸为活化剂制备的活性炭（PAC）最佳工宁夏医科大学硕士研究生学位论文艺条件为：固液比为8:1、活化时间为45min

7、、活化温度为500℃，磷酸浓度为70%。在结构形貌方面，扫描电镜观察表明，与GR相比，CAC和PAC表面变得粗糙多孔，比表面积增大，比表面积分别为583.1m2/g、513.7m2/g，大于工业用水处理活性炭一级标准(500m2/g)；官能团分析表明,活性官能团的数目提高；XRD分析表明，KOH和H3PO4活化后的活性炭石墨化程度很高，已形成了不规则的无定形碳结构。硫酸改性后的甘草废渣(SGR)由于分子表面与硫酸发生了反应，-SO3H引入到了甘草废渣中，使