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研究生:黃依文
研究生(外文):I-Wen Huang
論文名稱:丙烯酸改質生物吸附劑去除水中重金屬之研究
論文名稱(外文):Removal of Heavy Metals from Aqueous Solution by Using Acrylic Acid-Modified Biosorbents
指導教授:趙煥平
指導教授(外文):Huan-Ping Chao
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:生物環境工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:93
中文關鍵詞:生物吸附劑改質吸附重金屬
外文關鍵詞:heavy metalsadsorptionbiosorbentsmodified
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傳統上處理重金屬廢水的方式包括化學沉澱、吸附、離子交換、膜處理技術等,對於低濃度之重金屬廢水,通常使用離子交換法進行處理,但離子交換樹脂的成本較高,故近年來有許多研究人員致力於開發低成本、吸附量大且對環境較為友善的生物吸附劑,來處理廢水中之重金屬。本實驗除了希望能發現較新的生物吸附劑外,亦希望能利用改質實驗,來提升生物吸附劑之吸附量,並比較改質前後之吸附效果。
本研究主要選擇釋迦皮、竹筍皮、哈密瓜皮、荔枝殼、松果與甘蔗渣六種農業廢棄物,利用簡單的前處理技術,將其製備成生物吸附劑,並對其進行丙烯酸改質,使COOH嫁接於吸附劑表面,經掃描式電子顯微鏡、比表面積測試、傅立葉轉換紅外線光譜、陽離子交換能力等測試,確定其表面性質,接著針對Pb2+、Cu2+、Cd2+之重金屬溶液進行吸附實驗。實驗結果顯示改質前後之哈密瓜皮具有相當良好的吸附效果,而改質過後的松果以及荔枝殼亦有良好之吸附量。
吸附劑之吸附量為大小:哈密瓜(改質)>松果(改質)>荔枝(改質)>哈密瓜,其餘吸附劑之吸附量大小並無一定規則;其中改質前後的松果,吸附量提升最多,但吸附量仍不及改質後之哈密瓜。整體而言,所有的生物吸附劑對重金屬的吸附大小為:銅>鎘>鉛。



The methods of treating wastewater contained heavy metals include precipitation, adsorption, ion exchange and membrane technique. Ion exchange is the most common way for removal of the low concentration heavy metals in the wastewater. However, ion exchange resin possesses high production costs. Thus, researchers intended to develop biosorbents with low costs, high adsorption capacities and friendly to environment to removal heavy metals from aqueous solutions. In this study, we selected annona squamosal(AS), bamboo shoot (BS),cantaloupe (CAN),lichi fruit peel (LC), pine cone (PC) and sugarcane bagasse (SB) as biosorbents to graft carboxyl on the biosorbent surface through acrylic acid. The biosorbents were characterized by scanning electron microscope, measurement of cation exchange capacity, Brunauer-Emmett-Teller surface area analysis, Fourier transform infrared spectrometry. Then, we compare the adsorption amount of Pb2+, Cu2 + and Cd2+ before and after grafting process.
The results indicate that the modified-CAN has the highest adsorption capacities. Also, CAN, modified-PC and modified-LC exhibit the high adsorption capacities toward Pb2+, Cu2 + and Cd2+.The adsorption capacities of the adsorbents indicated the decreasing order: modified-CAN> modified-PC> modified-LC>CAN. In, addition, PC has the best level of grafting COOH on the adsorbent surface. For most biosorbents, the adsorption amounts of heavy metals are in the order: Cu> Cd> Pb.



目錄
________________________________________
摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章 研究緣起與目的 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的與內容 2
第二章 文獻回顧 3
2-1 生物吸附劑 3
2-1-1 常見之生物吸附劑 3
2-1-2 改質生物吸附劑 4
2-2 工業廢水中之重金屬 7
2-3 重金屬介紹及對人體之危害11
2-3-1 鉛 11
2-3-2 銅 11
2-3-3 鎘 12
2-4 官能基之表面吸附 13
2-5 吸附理論介紹 15
2-5-1 吸附觀念 15
2-5-2 吸附等溫模式 16
2-5-3 吸附等溫曲線型式 20
2-5-4 吸附機制 21
2-5-5 影響吸附的因素 23
第三章 實驗設備與方法 25
3-1 研究架構 25
3-2 實驗材料與製備 26
3-2-1 藥品 26
3-2-2 實驗器皿 27
3-2-3 實驗設備與儀器 27
3-3 實驗項目與步驟 29
3-3-1 檢測陽離子交換容量 29
3-3-2 生物吸附劑製備流程 31
3-3-3 生物吸附劑改質流程 32
3-3-4 吸附平衡實驗流程 33
3-4 研究方式 34
3-4-1 性質鑑定 34
3-4-2 吸附等溫線分析 34
第四章 結果與討論 35
4-1 吸附劑性質 35
4-1-1 SEM之測定分析 35
4-1-2 BET之測定分析 47
4-1-3 FTIR之測定分析 48
4-1-4 CEC之測定分析 53
4-2 等溫吸附模式 55
4-2-1 吸附Pb2+ 55
4-2-2 吸附Cu2+ 60
4-2-3 吸附Cd2+ 66
4-3 改質對吸附之影響 71
4-3-1 吸附Pb2+ 71
4-3-2 吸附Cu2+ 72
4-3-3 吸附Cd2+ 73
4-4 重金屬離子吸附之比較75
第五章 結論 82
參考文獻 83

圖目錄
________________________________________
圖2-1 丙烯酸對生物吸附劑之改質示意圖6
圖2-2 典型液體吸附類型 20
圖3-1 實驗研究架構 25
圖3-2 陽離子交換容量流程圖 30
圖3-3 生物吸附劑製備流程 31
圖3-4 生物吸附劑改質流程圖 32
圖3-5 吸附平衡實驗流程圖 33
圖4-1 SEM圖 36
(a)AS (b)AS細部(c)MAS(d)MAS細部
圖4-2 SEM圖 37
(a)BS (b)BS細部(c)MBS (d)MBS細部
圖4-3 SEM圖 38
(a)CAN (b)CAN細部(c)MCAN (d)MCAN細部
圖4-4 SEM圖 39
(a)LC (b)LC細部(c)MLC (d)MLC細部
圖4-5 SEM圖 40
(a)PC (b)PC細部(c)MPC (d)MPC細部
圖4-6 SEM圖 41
(a)SB (b)SB細部(c)MSB (d)MSB細部
圖4-7 EDS圖(a)AS (b)MAS (c)BS (d)MBS 43
圖4-8 EDS圖(a)CAN (b)MCAN (c)LC (d)MLC 44
圖4-9 EDS圖(a)PC (b)MPC (c)SB (d)MSB 45
圖4-10 AS與MAS之FTIR圖譜比較 50
圖4-11 BS與MBS之FTIR圖譜比較 50
圖4-12 CAN與MCAN之FTIR圖譜比較 51
圖4-13 LC與MLC之FTIR圖譜比較 51
圖4-14 PC與MPC之FTIR圖譜比較 52
圖4-15 SB與MSB之FTIR圖譜比較 52
圖4-16 改質前後AS對Pb2+之吸附等溫線 56
圖4-17 改質前後BS對Pb2+之吸附等溫線 56
圖4-18 改質前後CAN對Pb2+之吸附等溫線57
圖4-19 改質前後LC對Pb2+之吸附等溫線 57
圖4-20 改質前後PC對Pb2+之吸附等溫線 58
圖4-21 改質前後SB對Pb2+之吸附等溫線 58
圖4-22 改質前後AS對Cu2+之吸附等溫線 61
圖4-23 改質前後BS對Cu2+之吸附等溫線 61
圖4-24 改質前後CAN對Cu2+之吸附等溫線62
圖4-25 改質前後LC對Cu2+之吸附等溫線 62
圖4-26 改質前後PC對Cu2+之吸附等溫線 63
圖4-27 改質前後SB對Cu2+之吸附等溫線 63
圖4-28 改質前後AS對Cd2+之吸附等溫線 67
圖4-29 改質前後BS對Cd2+之吸附等溫線 67
圖4-30 改質前後CAN對Cd2+之吸附等溫線68
圖4-31 改質前後LC對Cd2+之吸附等溫線 68
圖4-32 改質前後PC對Cd2+之吸附等溫線 69
圖4-33 改質前後SB對Cd2+之吸附等溫線 69
圖4-34 各吸附劑吸附Pb2+之改質效果 71
圖4-35 各吸附劑吸附Cu2+之改質效果 73
圖4-36 各吸附劑吸附Cd2+之改質效果 74
圖4-37 AS吸附不同重金屬之吸附效果 76
圖4-38 MAS吸附不同重金屬之吸附效果 76
圖4-39 BS吸附不同重金屬之吸附效果 77
圖4-40 MBS吸附不同重金屬之吸附效果 77
圖4-41 CAN吸附不同重金屬之吸附效果 78
圖4-42 MCAN吸附不同重金屬之吸附效果 78
圖4-43 LC吸附不同重金屬之吸附效果 79
圖4-44 MLC吸附不同重金屬之吸附效果 79
圖4-45 PC吸附不同重金屬之吸附效果 80
圖4-46 MPC吸附不同重金屬之吸附效果 80
圖4-47 SB吸附不同重金屬之吸附效果 81
圖4-48 MSB吸附不同重金屬之吸附效果 81

表目錄
________________________________________
表2-1 生物吸附劑文獻之整理 3
表2-2 改質生物吸附劑文獻之整理 5
表2-3 常見重金屬及其污染源 (環保署)7
表2-4 環保署規定重金屬放流水標準(環保署)8
表2-5 環保署規定重金屬放流水標準(環保署)9
表2-6 不同官能基之紅外線吸收特性 14
表2-7 物理吸附與化學吸附之特性差異 16
表4-1 各種生物吸附劑之元素組成(%) 46
表4-2 BET測定 48
表4-3 生物吸附劑表面主要官能基 50
表4-4 吸附劑之陽離子交換容量 55
表4-5 各種生物吸附劑吸Pb2+之最大吸附量60
表4-6 各種生物吸附劑吸Cu2+之最大吸附量65
表4-7 各種生物吸附劑吸Cd2+之最大吸附量71
表4-7 各吸附劑改質後吸附Pb2+之倍數 73
表4-8 各吸附劑改質後吸附Cu2+之倍數 74
表4-9 各吸附劑改質後吸附Cd2+之倍數 75

1.Low, K.S.,Lee,,C.K.,Liew,S.C.,Process Biochem., 2000,36 ,59-64.
2.Valdman, E.,Erijman,L.,Pessoa, F.L.P.,Leite,S.G.F.,Process Biochem.,2001,36,869-873.
3.Huidong, L., Zhao, L., Ting, L., Xiao, X., Zhihui, P., Le, D., Bioresour. Technol.,2008,99, 6271–6279.
4.Kaewsarn, P.,Yu,Q., Environ. Pollut.,2001, 112,209-213.
5.Yan, G.,Viraraghavan,T.,Bioresour. Technol.,2001, 78 ,243-249.
6. Selatnia, A., Bakhti, M.Z., Madani, A., Kertous, L., Mansouri, A.,
Hydrometal.,2004,75, 11–24.
7. Chao, H.P., Chang, C.C.,Adsorption.,2012,18,395-401.
8.Vijayaraghavan, K., Yun, Y.S., Biotechnol., 2008, 26, 266–291.
9.Liu,C.,Ngo,H.H.,Guo,W.,Tung,K.L.,Bioresour.Technol.,2012,119,349-54.
10.Kaewsarn, P., Saikaew, W., Wongcharee, S., Chemical Engineering and Applied Chemistry Conference., 2008,20–21.
11.Lee, S. H.,Yang, J. W.,Sep. Sci. Technol., 1997,32, 1371-1387.
12.Hansen, H. K.,Arancibia, F.,Gutierrez, C.,Hazard.Mater.,2010,180,442-448.
13.Lasheen, M. R.,Ammar, N. S.,Ibrahim, H. S.,Solid State Sci., 2012,14,202-210.
14.Ngah, W. S. W.,Hanafiah, M. A. K. M.,Bioresour. Technol.,2008,99,3935-3948.
15.Kumar, U.,Bandyopadhyay, M., Bioresour. Technol.,2006,97,104-109.
16. Ingole, N. W. ,Patil, V. N.,Journal of Civil, Structural,Environmental and Infrastructure EngineeringResearch andDevelopment.,2013,3,17-26.
17.Homagai, P. L.,Ghimire, K. N.,Inoue, K., Bioresour.Technol.,2010, 101, 2067-2069.
18.Liang, S.,Guo, X.,Feng, N.,Tian, Q., Hazard.Mater.,2009,170,425-429.
19.Leyvaramos, R.,Bernaljacome, L.,Acostarodriguez, I.,Separation and Purification Technology.,2005,45, 41–49.
20.Uauy, R., Olivares, M., Gonzalez, M.,Clin. Nutr., 1998, 67, 952–959.
21. Igwe, J.C.,Abia.,A.A. ,American J. Biotechnol.,2006, 1167-1179.
22.Febrianto,J.,Ismadji,S.,Kosasih, A.N.,Sunarso, J.,Indraswati, J.Y.N. , Hazard. Mater., 2009,162,616-645.

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