磁性介孔碳复合材料的合成及其在水体污染修复中的应用

《磁性介孔碳复合材料的合成及其在水体污染修复中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S12031073分类号密级硕士学位论文磁性介孔碳复合材料的合成及其在水体污染修复中的应用学位申请人姓名：杨贵德培养单位：环境科学与工程学院导师姓名及职称：汤琳教授曾光明教授学科专业：环境科学与工程研究方向：水环境污染与修复论文提交日期：2015年5月20日学校代号：10532学号：S12031073密级：湖南大学硕士学位论文磁性介孔碳复合材料的合成及其在水体污染修复中的应用学位申请人姓名：杨贵德导师姓名及职称：汤琳教授曾光明教授培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境科学与工程论文提交日期：2015年5月20日论文答辩日期：2015年6月10日答辩委员会主席

2、：李小明教授SynthesisofmagneticmesoporouscarbonanditsapplicationinremediationofwaterpollutionbyYANGGuideB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEnvironmentalScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorPro

3、fessorTANGLinProfessorZENGGuangmingMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人鄉重声明：所皇交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。、作者签名：移责健日期：及年６月／Ｄ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印

4、件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可１＾＾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Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。、本学位论文属于１、保密□。，在年解密后适用本授权书２、不保密口＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名；日期：＞〇／玄年月／＜）日导师签名：日期：７０皆年＾月辟日％磁性介孔碳复合材料的合成及其在水体污染修复中的应用摘要本研究围绕介孔碳复合材料处理水体重金属和有机污染物而进行。具体是基于介孔碳优秀的吸附能力和磁性纳米粒子突出的磁性分离能力而制备出一系列磁性介孔碳复合材料，

5、后用于处理水体重金属和有机污染物。论文主要围绕磁性载铁介孔碳吸附还原水体Cr(VI)、氮杂化磁性介孔碳同时吸附去除Pb(II)和苯酚污染物以及聚苯胺化的磁性介孔碳修复含Cr(VI)废水三个研究方向而开展，同时也深入探讨了磁性介孔碳复合材料处理水体污染物的机理。论文第二章首先利用传统水热合成法制备出介孔硅SBA-15模板，后结合硬模板法和纳米共浇铸技术制备出磁性载铁有序介孔碳(Fe/CMK-3)，并应用于去除水体中Cr(VI)。随后利用SEM、TEM和N2吸脱附技术研究了该材料的形貌、结构和理化性质。在Cr(VI)处理研究中发现，Fe/CMK-3对污染物具有高效的去除能力，并且去除能力

6、受溶液pH影响不大，其最佳吸附条件为pH5.0；动力学研究表明与伪一阶动力学模型相比，伪二阶动力学能更好地拟合吸附数据；同时，基于Langmuir等温吸附模型吸附剂对Cr(VI)的最大吸附量为256.84mg/g；多元阴2-3-离子(SO4和PO4)由于具有和Cr(VI)相似的结构，将轻微抑制吸附剂对Cr(VI)的去除；此外，Fe/CMK-3具有很好的再生能力，在七次吸脱附循环后对Cr(VI)的去除能力仍能达到70%左右。在研究该材料与Cr(VI)的反应机理时发现，在吸附后的Fe/CMK-3表面存在Cr(III)，表明Fe/CMK-3对Cr(VI)的去除是一个吸附还原协同作用的过程。

7、基于以上分析可知，本研究制备的Fe/CMK-3能高效去除水体Cr(VI)，这为含铬废水的处理提供了一个好的选择。论文第三章是以磁性有序介孔碳为载体，苯胺为氮源，在高温、惰性气体条件下制备出一种新型的氮杂化磁性介孔碳(N-Fe/OMC)，相应的表征手段发现，磁性成分主要是γ-Fe2O3、Fe3O4和α-Fe纳米粒子，其大小为14nm左右，同时该介孔碳复合材料表面石墨化加剧，其酸碱稳定性和分散性能都得到明显提高。相比未经改性的介孔碳和磁性介孔碳，N-Fe/OM