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奈米樹狀高分子複合磁性金屬吸附重金屬之研究 = Dendrimer mo...

周志明

奈米樹狀高分子複合磁性金屬吸附重金屬之研究 = Dendrimer modified magnetic nanoparticles for adsorption of heavy metals

紀錄類型:	書目-語言資料,印刷品 : 單行本
並列題名:	Dendrimer modified magnetic nanoparticles for adsorption of heavy metals
作者:	周志明,
其他團體作者:	國立高雄大學
出版地:	[高雄市]
出版者:	撰者;
出版年:	2009[民98]
面頁冊數:	152面圖、表 : 30公分;
標題:	回收再利用
標題:	dendrimer
電子資源:	http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/94776718713672263248
附註:	指導教授：連興隆
附註:	參考書目：面
摘要註:	本論文研究主要目的是利用奈米樹狀高分子複合磁性金屬 (MNP-Gn, n為樹狀高分子之世代)去除水中重金屬，探討去除效率及可能之去除機制，並測試其回收再利用及濃縮重金屬之可行性，提升其可利用性及回收效率。試驗主要分為三部份進行 : (1) 利用共沉澱法製備磁性奈米顆粒 (MNP)，並製備複合樹狀高分子材料；(2) 以MNP及MNP-Gn 對水中重金屬進行等溫吸附試驗； (3) 探討 MNP及MNP-Gn 之回收再利用效率。試驗過程主要影響因子包括重金屬種類、世代、材料用量及pH。XRD分析確認自製材料為 Fe3O4¬。奈米樹狀高分子複合磁性金屬經 TEM與 BET-N2分析得知，粒徑大小約 10 nm，比表面積為56.96 m2/g；利用 FT-IR確認樹狀高分子成功複合於 MNP表面。樹狀高分子 (dendrimer)去除機制主要分為螯合作用及表面靜電引力之吸附兩種，由本實驗結果發現，使用MNP-G3去除 50 mg/L Zn2+溶液，24小時內可達 70 ％以上之去除效率。pH < 3時，不利於 MNP-G3吸附；反之，當提升 pH 則有利於重金屬之吸附。MNP-G3對 Zn2+最大飽和吸附量為 24 mg/g。酸性條件下，MNP-G3去除不同價數金屬之能力為 : As5+>Al3+>K+>Zn2+>Cu2+>>Li+，其中砷 (As) 於酸性環境下是以負電型態存在，有效與帶正電之 MNP-G3進行吸附，證明此系統有靜電交互作用之機制存在；另一方面，一價金屬 Li+無明顯去除效率，證實低原子序鹼金族金屬無法進行錯合反應，且金屬離子價數越高，其去除效率亦隨之增加。由MNP-G3進行回收再利用試驗中發現，其再利用達10次以上。針對脫附劑測試發現僅需使用 10 ml HCl (1 %)，即可以有效將吸附於 MNP-G3表面之金屬離子完全脫附。 Removal of heavy metals from wastewater using dendrimer modified magnetic nanoparticles (MNP-Gn, n is different generation) was examined in batch reactors. In this study, the MNP-Gn was synthesized, characterized and examined as reusable adsorbents of heavy mental. Parameters that may affect the adsorption such as the different metal ions、dendrimer generation、MNP-Gn loading and pH were evaluated. X-ray diffraction spectra showed that the MNPs were in the form of Fe3O4. Field emission transmission electron microscope images showed that the particle size was about 10 nm. The specific surface area of MNP-Gn was 56.96 m2/g. Fourier transform infrared spectrometer indicated that dendrimers were successfully coated onto the surface of magnetic nanoparticles (Fe3O4). The adsorption efficiency of zinc ions increased with increasing pH. The result was observed that MNP-G3 removed Zn2+ about 70 % at pH 7. The maximum adsoption capacity determined by Langmuir model is 24 mg/g at pH 7 and 25 ℃. At pH less than 3, heavy mental is readily desorbed. In addition, the MNP-Gn can be regenerated using the doluted HCl aqueous solution (1 %) where Zn2+ and Cu2+ can be recovered in a concentrated form. It was found that the MNP-Gn underwent ten consecutive adsorption-desorption still retained the original removal capacity of Zn2+ and Cu2+.

奈米樹狀高分子複合磁性金屬吸附重金屬之研究 = Dendrimer modified magnetic nanoparticles for adsorption of heavy metals
周, 志明

奈米樹狀高分子複合磁性金屬吸附重金屬之研究 = Dendrimer modified magnetic nanoparticles for adsorption of heavy metals / 周志明撰 - [高雄市] : 撰者, 2009[民98]. - 152面 ; 圖、表 ; 30公分.
指導教授：連興隆參考書目：面.
回收再利用dendrimer

奈米樹狀高分子複合磁性金屬吸附重金屬之研究 = Dendrimer modified magnetic nanoparticles for adsorption of heavy metals
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300 $a 指導教授：連興隆
300 $a 參考書目：面
328 $a 碩士論文--國立高雄大學土木與環境工程學系碩士班
330 $a 本論文研究主要目的是利用奈米樹狀高分子複合磁性金屬 (MNP-Gn, n為樹狀高分子之世代)去除水中重金屬，探討去除效率及可能之去除機制，並測試其回收再利用及濃縮重金屬之可行性，提升其可利用性及回收效率。試驗主要分為三部份進行 : (1) 利用共沉澱法製備磁性奈米顆粒 (MNP)，並製備複合樹狀高分子材料；(2) 以MNP及MNP-Gn 對水中重金屬進行等溫吸附試驗； (3) 探討 MNP及MNP-Gn 之回收再利用效率。試驗過程主要影響因子包括重金屬種類、世代、材料用量及pH。XRD分析確認自製材料為 Fe3O4¬。奈米樹狀高分子複合磁性金屬經 TEM與 BET-N2分析得知，粒徑大小約 10 nm，比表面積為56.96 m2/g；利用 FT-IR確認樹狀高分子成功複合於 MNP表面。樹狀高分子 (dendrimer)去除機制主要分為螯合作用及表面靜電引力之吸附兩種，由本實驗結果發現，使用MNP-G3去除 50 mg/L Zn2+溶液，24小時內可達 70 ％以上之去除效率。pH < 3時，不利於 MNP-G3吸附；反之，當提升 pH 則有利於重金屬之吸附。MNP-G3對 Zn2+最大飽和吸附量為 24 mg/g。酸性條件下，MNP-G3去除不同價數金屬之能力為 : As5+>Al3+>K+>Zn2+>Cu2+>>Li+，其中砷 (As) 於酸性環境下是以負電型態存在，有效與帶正電之 MNP-G3進行吸附，證明此系統有靜電交互作用之機制存在；另一方面，一價金屬 Li+無明顯去除效率，證實低原子序鹼金族金屬無法進行錯合反應，且金屬離子價數越高，其去除效率亦隨之增加。由MNP-G3進行回收再利用試驗中發現，其再利用達10次以上。針對脫附劑測試發現僅需使用 10 ml HCl (1 %)，即可以有效將吸附於 MNP-G3表面之金屬離子完全脫附。 Removal of heavy metals from wastewater using dendrimer modified magnetic nanoparticles (MNP-Gn, n is different generation) was examined in batch reactors. In this study, the MNP-Gn was synthesized, characterized and examined as reusable adsorbents of heavy mental. Parameters that may affect the adsorption such as the different metal ions、dendrimer generation、MNP-Gn loading and pH were evaluated. X-ray diffraction spectra showed that the MNPs were in the form of Fe3O4. Field emission transmission electron microscope images showed that the particle size was about 10 nm. The specific surface area of MNP-Gn was 56.96 m2/g. Fourier transform infrared spectrometer indicated that dendrimers were successfully coated onto the surface of magnetic nanoparticles (Fe3O4). The adsorption efficiency of zinc ions increased with increasing pH. The result was observed that MNP-G3 removed Zn2+ about 70 % at pH 7. The maximum adsoption capacity determined by Langmuir model is 24 mg/g at pH 7 and 25 ℃. At pH less than 3, heavy mental is readily desorbed. In addition, the MNP-Gn can be regenerated using the doluted HCl aqueous solution (1 %) where Zn2+ and Cu2+ can be recovered in a concentrated form. It was found that the MNP-Gn underwent ten consecutive adsorption-desorption still retained the original removal capacity of Zn2+ and Cu2+.
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681 $a 008M/0019 $b 541606 7746 $v 2007年版
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