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《水稻秸稈陰離子吸附劑制備及其性能的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要我國水稻秸稈資源豐富，但是大部分卻沒有得到合理的利用，而是被直接丟棄或焚燒，導(dǎo)致大量環(huán)境污染及安全事故的問題。富營養(yǎng)化問題是當(dāng)今世界面臨的嚴(yán)峻的水污染問題之一．其主要是因?yàn)樗w中含有的氮、磷等可供藻類利用的營養(yǎng)物質(zhì)過多，其中磷是藻類增殖的限制因子，是引起水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì)。本文在原有方法基礎(chǔ)上合成得到一種水稻秸稈陰離子吸附劑，并運(yùn)用于水中磷酸根的吸附研究。本次研究以環(huán)氧氯丙烷作為醚化劑，以交聯(lián)劑乙二胺代替催化劑吡啶，與三乙胺發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，通過接入季胺基團(tuán)，改變水稻秸稈的表面電性和對磷酸根的去除性能。在不同物料投加量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度下，
2、對水稻秸稈進(jìn)行修飾，通過單因素實(shí)驗(yàn)，以修飾后水稻秸稈對磷酸根的去除率及修飾水稻秸稈表面電性作為指標(biāo)，確定了最佳合成條件并到了最佳產(chǎn)物；并且利用現(xiàn)代分析技術(shù)，如掃描電鏡技術(shù)、元素分析技術(shù)、紅外光譜技術(shù)和多種化學(xué)方法等，對得修飾后水稻秸稈的結(jié)構(gòu)形貌、組成元素、比表面積和表面電荷進(jìn)行了表征，并與原水稻秸稈進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，在水稻秸稈修飾過程中，各物料配比和各階段的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等都是影響合成效果較為關(guān)鍵韻因素，因此在修飾過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制各條件。修飾后水稻秸稈對磷酸根的最佳吸附條件是：pH4～10；吸附劑的投加量59／L；溫度對吸附效果沒有太大的影
3、響，因此實(shí)際的應(yīng)用不受季節(jié)氣溫的限制。修飾后的水稻秸稈除磷的效果很好，去除率達(dá)90％以上。水稻秸稈修飾后，部分物化性質(zhì)發(fā)生了變化。在結(jié)構(gòu)形貌上，修飾后水稻秸稈表面更光滑，并且沿縱向出現(xiàn)很多空腔；在元素含量上，修飾后水稻秸稈的含氮量大大增加；在表面電性上，修飾前水稻秸稈表面帶負(fù)電荷，修飾后水稻秸稈表面帶正電荷。本研究還在實(shí)驗(yàn)室中通過靜態(tài)吸附法對修飾水稻秸稈對模擬水中磷酸根的吸附效果進(jìn)行了詳盡的研究；同時(shí)根據(jù)各種吸附動力學(xué)模式，計(jì)算出相應(yīng)的動力學(xué)速率常數(shù)及反應(yīng)級數(shù)。結(jié)果表明，Langmuir模型適用于其對磷酸根的吸附，最大的吸附量達(dá)1．96mmol／g。
4、修飾后水稻秸稈對陰離子的去除速度很快，在15min內(nèi)即可完成整個(gè)吸附過程，達(dá)到吸附平衡。顆粒內(nèi)擴(kuò)散方程和偽二級動力學(xué)方程可較好的描述吸附過程，該吸附過程受顆粒內(nèi)擴(kuò)散的控制，但顆粒內(nèi)擴(kuò)散控制不是唯一的速率控制步驟。吸附劑再生時(shí)，使用20ml，0．1mol／LNaOH溶液對0．29飽和吸附陰離子的修II飾后水稻秸稈的解吸率即可達(dá)到90％以上。通過吸附一解吸循環(huán)10次的試驗(yàn)表罵’水稻秸稈的吸附容量沒有發(fā)生明顯的變化，表明修飾水稻秸稈在富營養(yǎng)化水體處理方面，具有較高的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：水稻秸稈；乙二胺；吸附；磷酸根IIIAbstractRicestraws(
5、RS)areregardedasabundantandavailablebiologicalresources·Butmostofthemareabandonedorcombustedwithoutproperutilizationleadingtoenvironmentalpollutionandsafetyincidents．Theproblemofeutrophicationisoneoftheseriouswaterpollutionproblems．Itmainlybecauseofexcessivenutrientsinwatercont
6、ainingnitrogenandphosphorusavailableforalgae，inwhichphosphorusisthelimitingfactorofthealgaeproliferationiscausedbywatereutrophicationkeynutrients．Inthispaper，theoriginalmethodbasedonricestrawanionicsorbentsynthesizedandappliedtowater,phosphateadsorptionstudies．Modifiedricestraw
7、(MRS)waspreparedfromriceresidueafterreactionwithepichlorohydrinandtriethylamineinthepresenceofN，N—dimethylformamideandethylenediamine．AnoptimalsynthesisconditionofMRSWasdeterminedafterthesingleinfluentialfactorexperiments．Dataofphosphateremovalandyieldwereusedasperformanceindic
8、atorsoftheproductsprepared．Thephysicalandchemicalchara
