一、乙二胺螯合棉纤维的制备及吸附性能研究(论文文献综述)
杨中豪[1](2019)在《接枝超支化胺吸附滤膜制备及其去除水中污染物性能》文中提出膜分离技术在水体的处理,特别是废水处理中有着十分广泛的使用,吸附膜作为分离膜材料的一种,是分离膜与吸附相结合的一种材料。吸附膜是使用具有一定孔径的膜材料作为基体或介质,将具有目标功能的颗粒或基团嵌入/连接到膜上,使其具有膜分离和吸附两种能力。膜材料性能优异,应用广泛,近年来对膜材料的改性一直以来是研究热点。本文选用的超支化聚酰胺-胺(HPAMAM)具有特殊的超支化结构和大量的端胺基团,且相较于具有高度对称结构的树枝状大分子来说,它们具有相似的性能,但HPAMAM的制备方法更简单方便,生产成本更低。因此在膜改性领域具有很好的前景。本文以均苯三甲酰氯为交联剂,通过界面聚合和化学接枝两种方法成功将超支化胺接枝在了纤维素材料上,在初步对比两种方法后选择了化学接枝法为改性方法制备HPAMAM改性吸附膜,测定了改性膜对铜离子、铬离子、铅离子、甲基橙、罗丹明B的吸附容量,检验了 pH值、浓度、时间等影响因素对吸附容量的影响,并研究了其等温吸附模型和吸附动力学模型。发现HPAMAM改性吸附膜对三种重金属离子和两种染料有较好的吸附能力,但是滤膜本身纤维强度不高,重复使用性能较差。本文进一步选用了纤维强度较高的纯棉滤布为基膜,将超支化胺成功接枝在了滤布上。并检验了其对铜离子、甲基橙、罗丹明B的吸附能力,检验了 pH值、浓度、时间等影响因素对吸附容量的影响。发现HPAMAM改性棉纤维滤布对三种重金属离子和两种染料有较好的吸附能力,并研究了其等温吸附模型和吸附动力学模型。发现HPAMAM改性棉纤维滤布对铜离子和两种染料有较好的吸附能力,吸附容量大于HPAMAM改性吸附膜,而且重复利用性较好,在重复使用四次后仍保留着70%的吸附容量。
王小娟[2](2017)在《基于微晶纤维素的跨尺度气凝胶的制备及吸附性能研究》文中认为随着中国经济的持续发展,水污染问题和水资源的保护已经成为全国共同关注的问题之一,各种符合我国国情、经济有效的废水处理技术应运而生。本文以微晶纤维素(MCC)为载体,采用原位生成法,以高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4)为纳米二氧化锰前驱体,制得单层覆盖均匀的微晶纤维素基复合分层材料MCC-MnO2。将上述制备的MCC-MnO2与高分子材料海藻酸钠(SA)分子链组装,伴随着GDL-CaCO3体系驱动中缓释出的Ca2+,海藻酸钠逐渐凝胶化,形成水凝胶。然后对该水凝胶进行冷冻干燥,形成结构均匀的气凝胶。本文对染料和重金属离子吸附,优化气凝胶制备工艺和吸附工艺,采用冷场发射扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪、万能强力试验机等对气凝胶材料进行表征,并通过吸附动力学和吸附等温线解释其吸附机理。结果如下:(1)气凝胶对染料和重金属离子均有很好的吸附效果,对亚甲基蓝和刚果红的饱和吸附量分别为266.7mg/g和210.4mg/g;对Pb2+和Cu2+的饱和吸附量分别为179.4mg/g和124.3mg/g。(2)气凝胶对染料较优的吸附工艺为:原始pH值,气凝胶吸附剂的添加量为0.2g,吸附时间为400min,亚甲基蓝和刚果红的初始浓度为400mg/L;气凝胶对重金属离子较优的吸附工艺为:原始pH值,气凝胶吸附剂的添加量为0.15g,吸附时间为400min,Pb2+和Cu2+的初始浓度为400mg/L。(3)气凝胶吸附材料对染料和重金属均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。
胡冬英[3](2017)在《两种季铵化纤维素的制备、表征及应用研究》文中研究说明本研究以天然可再生的生物质材料纤维素(微晶纤维素、亚麻落麻)为原料,两种不同分子链结构的季铵盐为改性剂,分别在多相和均相状态下对纤维素进行衍生化处理,探究了衍生化后的纤维素作为吸附剂应用于染料、抗生素的吸附以及作为抗菌剂应用于复合抗菌包装膜的制备。通过固体、液体核磁(13C NMR、1H NMR)、傅里叶红外(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等表征手段对样品的分子结构、元素组成、晶型变化、热力学性质、微观形貌等进行表征分析。1)以微晶纤维素、亚麻落麻纤维素为原料,十二叔胺为改性剂,在多相条件下制备得到季铵化纤维素(FMCC、QCFN)。13CNMR、FTIR、XPS表征分析结果表明成功制备了季铵化纤维素,FMCC、QCFN氮含量分别为2.1%、2.2%,其中季铵基团的N元素的平均取代度分别为0.26、0.28;XRD分析结果表明经过季铵化改性后纤维素的结晶结构和排列有序性遭到了破坏;SEM分析表明纤维素原有的微观形貌发生了改变,改性后其表面变得更粗糙,有利于对染料和抗生素的吸附。2)以季铵化纤维素(FMCC、QCFN)为吸附剂,分别探讨了不同吸附剂用量、染料或者抗生素浓度、接触时间、体系pH值、温度等实验条件下FMCC对模拟染料废水(刚果红、活性翠蓝)、以及QCFN对模拟抗生素废水(阿莫西林、环丙沙星)的吸附性能;分别采用了线性、非线性拟合的方式对FMCC、QCFN的吸附数据进行了动力学和等温吸附行为方面的研究;并利用数据处理获得的热力学参数对吸附行为进行了更深入的解析。FMCC和QCFN对染料和抗生素的吸附分别在3 h和2 h达到吸附平衡状态;pH值的变化造成了吸附容量大小的差异性。FMCC净化刚果红、活性翠蓝的相关数据解析适用准二级、粒子扩散动力学、以及Langmuir等温吸附;FMCC对刚果红和活性翠蓝的最大Langmuir吸附容量值分别为312.50 mg g-1、408.90 mg g-1 QCFN对抗生素的吸附适用准二级、粒子扩散动力学、以及Langmuir等温吸附;QCFN对阿莫西林和环比沙星的最大Langmuir吸附容量值分别为183.14 mg g-1、247.41 mg g-1。FMCC和QCFN吸附剂能有效的去除模拟废水中的染料和抗生素,有望应用于废水净化领域。3)以微晶纤维素(MCC)为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、十二叔胺和环氧氯丙烷合成的3-氯-2-羟丙基十二烷基三甲基氯化铵为改性剂,在均相溶解条件前提下对MCC实行季铵化处理。探讨了不同的纤维素溶剂(7%氢氧化钠/12%尿素/81%水、6%氢氧化钠/5%硫脲/89%水溶液)、不同的季铵盐/纤维素无水葡萄糖单元摩尔比(3:1、4.5:1、6:1、9:1、12:1)在季铵化纤维素的改性程度与取代度(DS)方面的差异性。1H NMR分析结果表明本实验成功合成了 3-氯-2-羟丙基十二烷基三甲基氯化铵。元素分析结果表明:两种不同的溶剂制备得到的季铵化纤维素取代度相差不大;改性纤维素产物的N元素含量及DS值随着反应条件摩尔比值的增加而增加;当摩尔比值大于6:1之后,产物的N含量及取代度值增加不明显。综合考虑,本实验选用7%氢氧化钠/12%尿素/81%水溶液为纤维素溶剂、季铵盐与纤维素无水葡萄糖单元摩尔比为6:1比较适宜。4)以微晶纤维素为原料,7%氢氧化钠/12%尿素/81%水溶液为溶剂,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和3-氯-2-羟丙基十二烷基三甲基氯化铵为改性剂,季铵盐/纤维素无水葡萄糖单元摩尔比为6:1,均相制备季铵化纤维素溶液;利用季铵化纤维素溶液和聚乙烯醇(PVA)溶液充分混合在一起通过一定的相互作用制备二元复合膜(CMP、YMP)。FTIR与XRD分析结果表明季铵化纤维素与聚乙烯醇分子之间存在强的作用力。SEM分析结论显示季铵化纤维素与聚乙烯醇存在一定的可混性,能形成光滑、致密的均匀复合膜。复合膜(CMP、YMP)具有良好的抗拉伸强度,高的氧气和水蒸气阻隔性,对金黄色葡萄球菌(S.aurea)与大肠杆菌(E.coli)均具有良好的抗菌杀菌性能。壳聚糖,从结构上看就是氨基纤维素,以季铵化壳聚糖为抗菌剂制备的复合抗菌膜为对照实验组,从侧面证实季铵化纤维素能有效的杀灭细菌并且其复合膜具备良好的性能及应用前景。
张璐[4](2016)在《利用废天然棉纤维制备离子交换纤维及性能的研究》文中进行了进一步梳理工业、农业、医疗、国防及人们的日常生活都需要用到棉花,棉花的应用范围极其广泛。棉花的利用会产生大量的废弃物,而对这些废弃物目前处理主要是焚烧和填埋等不环保的方法,这样不仅会造成大量资源的浪费,也会造成大气和土地污染。因此,对废棉纤维的资源化回收具有相当重要的意义。本文在系统综述了离子交换纤维研发应用技术及废棉纤维加工处理的基础上,着重探讨了利用废天然棉纤维制备离子交换纤维的原理,找出了通过棉纤维接枝改性制备离子交换纤维的合成方法。本论文以江汉平原的废棉花为原料,以环氧氯丙烷(Ep)和二乙烯三胺(DT)为接枝单体,通过对废棉花活化和分步接枝制备了具有吸附功能的离子交换材料(CED)。通过单因素优化实验,考察了影响产物性能的主要因素,同时,也对离子交换纤维(CED)吸附动力学进行了研究。主要研究内容及结论如下:采用一定浓度的NaOH溶液对废旧棉纤维进行活化,通过XRD检测经活化后的棉纤维,结果显示:经活化后的棉纤维结晶度和晶粒尺寸都降低。选取环氧氯丙烷(Ep)和二乙烯三胺(DT)为接枝单体对废棉纤维(Cell)进行接枝改性制备离子交换纤维(CED),采用SEM和FT-IR进行样品形貌表征和结构分析,结果表明:废棉纤维经处理后表面由光滑变得粗糙,表面有大量颗粒状或绒毛状物质附于上面;棉纤维分子结构上引入了相应的活性基团。说明接枝改性改变了棉纤维的分子结构及表观形态,环氧氯丙烷(Ep)和二乙烯三胺(DT)成功被接枝到废棉纤维上。通过单因素实验分析,环氧棉纤维(CE)的最佳合成工艺条件为:活化棉纤维3g,环氧氯丙烷(Ep)30mL,无水乙醇10mL,8%的NaOH水溶液150mL,接枝温度70℃,接枝时间为8h。此条件下,制备的环氧棉纤维(CE)的环氧值可达到1.15以上。产物离子交换纤维(CED)的最佳合成工艺条件为:环氧棉纤维3.5g,去离子水100mL,Na2CO31.5g,二乙烯三胺(Dt)8.0g,在氮气保护条件下,接枝温度55℃,接枝时间3h。所制备的产物对Cu2+和Ni2+的吸附量可达到最大值。利用所制备的离子交换纤维(CED)对Cu2+和Ni2+的吸附性能的进行了研究,结果表明:在pH=3-4、温度为35℃、吸附时间为60min,Cu2+初始浓度为500 mg/L,离子交换纤维(CED)对Cu2+有最大吸附容量,可以达到334.56mg/g;在pH=3-4、温度为35℃、吸附时间为40min,Ni2+初始浓度为500mg/L,离子交换纤维(CED)对Ni2+有最大吸附容量,可以达到378.63mg/g;本试验通过制备的产物对Cu2+和Ni2+的吸附动力学研究发现:该离子交换纤维(CED)吸附Cu2+和Ni2+属于单分子层吸附,其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,经过模型线性拟合可知,其相关系数R2均大于0.99。其吸附动力学符合准二级动力学模型,且线性相关系数都大于0.99。对Cu2+吸附表观活化能Eα=1.829KJ/mol,指前因子A=0.000235;对Ni2+吸附表观活化能Eα=4.036KJ/mol,指前因子A=0.00093。
臧传锋[5](2016)在《纤维素基重金属吸附材料的制备及吸附性能研究》文中研究说明纤维素作为自然界中通过光合作用合成的天然高聚物,已经融入了大自然的生态循环系统,而且可以完全再生,是一种储量巨大的天然资源。纤维素具有丰富的官能团,易于物理和化学修饰,并具有可生物降解性、生物相容性及安全性等优点,是自然界赋予人类的宝贵资源和财富。大自然每年通过光合作用可合成纤维素约1800亿吨,但目前被人类利用的纤维素,占地球上总纤维素的比例不到10%,造成了资源的极大浪费。超支化聚合物作为一种高度支链化的聚合物,端基由很多活性基团组成,极易溶于常见的普通溶剂中,溶液粘度低,具有很高的反应活性。此外,超支化聚合物制备成本低,且制备简单,使其应用前景广阔。本研究利用多氨基超支化聚合物(HBP-NH2),分别对棉纤维和二醋酸纤维素纳米纤维(CDA)进行氨基化改性,制备了两种重金属吸附材料——CF-NH2和CDA-NH2,并对CF-NH2和CDA-NH2分别经SEM、FT-IR以及XPS分析,进一步表征了HBP-NH2与纤维素基材料的结合情况,探讨了制备两种重金属吸附材料的化学机理,并通过选择在水体中以Cu2+阳离子形式存在的铜离子和水体中主要以Cr2O72-、Cr O42-、HCr O4-阴离子形式存在的铬离子两种重金属离子,对制备的CF-NH2和CDA-NH2两种重金属吸附材料进行重金属吸附试验。研究结果表明,棉纤维和CDA纳米纤维经过一系列预处理后,通过戊二醛的交联作用成功的将HBP-NH2接枝到棉纤维和上CDA纳米纤维,成功制备了两种HBP-NH2改性的纤维素基重金属吸附材料CF-NH2和CDA-NH2。SEM图片显示,棉纤维CDA纳米纤维经HBP-NH2改性后,表面覆盖了一层物质,说明HBP-NH2经化学接枝交联到纤维素基材料表面。FT-IR结构分析表明,棉纤维经HBP-NH2改性后,在1637.27cm-1处出现了C=N的特征吸收峰,在吸收频率1619.91cm-1处出现了伯胺的N-H弯曲振动吸收峰,在1227.76cm-1处、1202.62cm-1处和1058.73cm-1处出现了脂肪族胺的C-N伸缩振动峰;经HBP-NH2改性后的CDA纳米纤维,在吸收频率1637.34cm-1处出现了C=N的特征吸收峰,证实了戊二醛和氨反应生成席夫碱。在吸收频率35003100 cm-1之间有游离-NH2、-NH和缔合-NH2、-NH重叠所形成的N-H伸缩振动吸收峰,在吸收频率1558.27cm-1处出现了伯胺的N-H弯曲振动吸收峰,吸收频率为1350400cm-1间的指纹区内,1157.13cm-1处和1114.70cm-1处出现了有机胺的C-H伸缩振动峰,进一步证实了HBP-NH2被成功接枝到纤维素基材料上。XPS分析进一步表明,经HBP-NH2改性后的棉纤维表面在396 e V处,出现了明显的N1s的光电子谱线;经HBP-NH2改性后的CDA纳米纤维表面在398.2 e V处,出现了明显的N1s的光电子谱线,进一步证实了通过戊二醛的交联作用HBP-NH2被成功的接枝到了纤维素基材料的表面。重金属的静态吸附实验表明,与普通棉纤维及氧化棉纤维相比,经HBP-NH2改性后的CF-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附能力都有了很大提高。当溶液的p H值为5.0时,CF-NH2对Cu(II)的吸附能力最强,吸附量最大;当溶液的p H值为4.0时,CF-NH2对Cr(VI)离子的吸附能力达到最大。与未改性的CDA纳米纤维相比,CDA-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附能力都有了很大提高。当溶液的p H值达到5.59时,CDA-NH2吸附剂上富含的氨基官能团去质子化的程度较高,导致有更多的自由氨基官能团配体与重金属Cu(II)离子结合,同时氨基官能团上的自由电子对的吸引能力也会进一步增强,CDA-NH2对Cu(II)的吸附能力最强,吸附量最大。当溶液的p H值为4.0时,CDA-NH2对Cr(VI)离子的吸附能力达到最大。吸附等温线实验表明,CF-NH2和CDA-NH2两种吸附剂对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附主要是化学吸附,并且溶液温度对吸附剂吸附能力的影响不大,重金属吸附可以在常温下进行。不同温度下CF-NH2和CDA-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附等温线与Langmuir方程具有较好的拟合性,线性相关系数大于0.99。从拟合结果可以看出,CF-NH2和CDA-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附是放热过程,属于化学吸附,CF-NH2和CDA-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附是多层吸附,且两种吸附材料对在溶液中为阳离子的Cu(II)和阴离子的HCr O4-离子都具有很好的吸附能力。吸附动力学实验表明,CF-NH2和CDA-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子吸附的动力学对Lagergren准二级动力学方程均有较好的回归效果,准二级动力学方程回归时的线性相关系数大于0.99,优于准一级动力学方程的回归结果。用准二级动力学方程计算得到的对Cu(II)、Cr(VI)离子的平衡吸附量数值与实验得到的qe数值非常接近,说明CF-NH2和CDA-NH2吸附剂对Cu(II)、Cr(VI)离子吸附符合准二级吸附动力学,CF-NH2和CDA-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附过程属于化学吸附的反应过程。另外,改性得到的CF-NH2和CDA-NH2两种吸附材料的氨基含量分别为0.305%和7.531%,由于两种重金属吸附材料都是化学吸附为主,使得CDA-NH2吸附材料对Cu(II)、Cr(VI)离子具有更高的吸附能力。
高超[6](2016)在《改性丝藻(Ulothrix)生物吸附材料的制备及吸附性能研究》文中研究说明本文针对我国低浓度重金属废水处理问题,以丝藻生物体为基础材料,选择戊二醛作为改性剂,制备了较高吸附性能的改性丝藻生物吸附材料,并对其改性前后的微观形貌、比表面积、化学结构和吸附性能进行了对比表征。丝藻改性研究结果表明,戊二醛百分率、pH值和改性时间分别为5%、pH 1和2 h时,丝藻的吸附能力达到最佳,比表面积较改性前提高了56倍。FTIR分析显示,改性后使丝藻负载了醛基官能团,羟基等其他官能团的吸收峰位置也发生了一定地偏移;SEM微观形貌检测表明,改性丝藻的空隙率明显提高。丝藻改性前后对Zn2+离子吸附性能对比研究结果显示,最优平衡条件由pH 6、吸附剂浓度10 g/L、吸附时间3 h、吸附温度25℃,改变为pH 6.7、吸附剂浓度4 g/L、吸附时间2 h、吸附温度25℃,平衡吸附量由0.134 mg/g提高至0.563 mg/g,去除率由39.5%提高至90.1%。丝藻改性前后对MoO42-吸附性能对比研究结果显示,最优平衡条件由pH 1、吸附剂浓度10 g/L、吸附时间3.5 h、吸附温度30℃,改变为pH 1.5、吸附剂浓度5 g/L、吸附时间3 h、吸附温度30℃,平衡吸附量由0.157 mg/g提高至0.720 mg/g,去除率由37.6%提高至92.82%。丝藻改性后,对两种金属离子的吸附容量和使用的经济性均有良好提高。吸附热力学研究表明,改性丝藻吸附Zn2+和MoO42-均符合Langmuir吸附等温模型,属于单分子层吸附;两者的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,吸附反应过程受分子扩散控制;改性丝藻吸附Zn2+的热动力学研究显示,在293.15K、298.15K和303.15K时,ΔG分别为-5.45、-6.92和-8.84 kJ/mol,ΔH为80.54 kJ/mol,ΔS为293.51 J/(mol·K);改性丝藻吸附MoO42-的热动力学研究显示,在303.15K、308.15K和313.15K时,ΔG分别为-1.21、-2.42和-3.55 kJ/mol,ΔH为67.12 kJ/mol,ΔS为225.77 J/(mol·K);两者的吸附热动力学结果表明,改性丝藻吸附Zn2+和MoO42-均为自发的、吸热的和表面混乱度增加的反应。吸附/解吸研究结果表明,改性丝藻生物吸附材料可循环使用。结论表明,改性丝藻生物吸附材料可以应用于处理低浓度重金属废水,使用前景良好。
白盼星,陈胜,郑庆康[7](2015)在《纳米纤维素重金属离子吸附材料研究进展》文中指出重金属离子广泛存在于制革、印染、电镀等行业排放的废水中,这些离子大多具有毒性和致癌性,且不可被生物降解而易在环境和生物体中大量积聚。纳米纤维素具有可降解、可再生、高比表面积、高孔隙率、高吸水性和高反应活性等特性,近年来成为吸附材料领域的研究热点。综合介绍了纳米纤维素吸附材料的制备及其在重金属离子吸附方面的应用研究进展。
钱金鑫[8](2015)在《亚氨基二乙酸螯合纤维的合成及性能研究》文中进行了进一步梳理本文以聚丙烯接枝苯乙烯氯甲基化纤维(chloramethylated polypropylene graftedstyrene,CPP-g-St)为原料,经胺基化和羧甲基化两步法反应,制备一种具有选择吸附性的亚胺基二乙酸螯合纤维(iminodiacetic acid chelate fiber,IDACF)。利用正交实验法分别研究了时间、浴比、温度等因素对胺基化反应和羧甲基化反应的影响,得出制备亚氨基二乙酸螯合纤维的最佳工艺条件。运用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、能谱分析及综合热分析仪四种测试手段对纤维的结构和物理性能进行表征,并对纤维的吸附性能进行了研究。通过静态吸附法确定出最优合成条件。就胺基化反应而言,反应时间为6h,反应温度80℃,浴比50:1,四乙烯五胺的用量15mL为其最佳反应条件;对于羧甲基化反应,当反应时间为6h,反应温度70℃,浴比30:1,氯乙酸用量为2g时,所合成的纤维吸附效果最佳。所合成纤维的元素分析结果表明,IDACF中N含量达7.28%,Cl元素基本消失,O的含量较胺基离子交换纤维升高;红外光谱分析表明亚氨基二乙酸螯合纤维上出现C-H、O-H、N-H、C=O等特征吸收峰;扫描电镜图片和能谱图显示纤维表面形貌发生明显的改变,合成反应和吸附过程皆发生在纤维的表面;热重研究结果表明,亚氨基二乙酸螯合纤维热稳定性能良好。静态吸附实验结果表明,IDACF对Cu2+的吸附是一个较为快速的过程,最大吸附容量为73.4mg·L-1,吸附的最佳pH为5.00交换容量随着初始浓度的增加而增大,且IDACF对Cu2+具有良好的选择吸附性,吸附热力学研究表明,IDACF对Cu2+的等温吸附过程很好地符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程为物理吸附。吸附热力学参数考察表明IDACF对Cu2+的吸附是一个放热和熵增加的自发过程。
何辉[9](2013)在《蔗渣浆纤维素基重金属吸附材料的制备及其吸附性能的研究》文中研究指明纤维素是自然界中广泛存在的一种价廉、可再生、可生物降解的自然资源,近年来,随着资源的枯竭,利用天然的纤维素制备高附加值的功能高分子聚合物已经成为人们研究的热点。本文设计并合成了一种纤维素基重金属吸附材料,通过微波、等离子体对纤维素预处理后,再进行环氧化、胺化、超声强化黄化反应将含N、S的具有重金属吸附功能的基团接枝到蔗渣浆纤维素上,制备得到纤维素基重金属吸附材料。详细讨论了微波、等离子体预处理、环氧化反应、胺化反应、超声强化黄化反应过程中各因素的影响。运用SEM、FT-IR、XRD、 NMR、EDAX检测手段对天然蔗渣浆纤维、改性后的纤维素基重金属吸附材料的表面形态、化学结构和结晶形态等性质进行了表征。详细研究了改性后的纤维素基重金属吸附材料对重金属离子吸附性能,用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对吸附过程进行拟合,并进行了吸附过程中的固-液吸附机理和模型的探讨。1.以漂白蔗渣浆为主要原料,以环氧氯丙烷为活性剂,二乙烯三胺、二硫化碳为单体,先用微波和等离子体预处理碱浸渍后的纤维素,再进行环氧化反应,胺化反应,超声强化黄化反应制得纤维素基重金属吸附材料。在单因素实验分析得到的较优条件下,微波、等离子体预处理后制备得到的纤维素基重金属吸附材料对Cu2+吸附量分别为35.2mg/g、32.4mg/g。2.利用先进的定性、定量分析手段,对原纤维素和经过微波、等离子体预处理后改性制备得到的纤维素基重金属吸附材料进行结构表征。通过SEM观察表明改性后的纤维素表面出现一些絮状物质,其表面结构发生了明显的变化;用XRD分析表明纤维素接枝改性前后的结晶区发生了明显的变化;用FTIR、NMR分析表明纤维素上接入了含0的环氧基、含N的胺基和含S的磺基;用EDAX分析表明接枝改性前后纤维素表面的O、N、S元素含量发生了显着的变化。通过定性和定量综合分析表明纤维素被环氧化、胺化和黄化,制得了含有重金属吸附功能基团的纤维素基重金属吸附材料。3.通过测试纤维素基重金属吸附材料对Cu2+、Cr6+吸附性能,得到了较优吸附条件;实验表明纤维素基重金属吸附材料可再生回用,第一次回用率大于48%,第2次回用率大于20%。研究表明,纤维素基重金属吸附材料对Cu2+、Cr6+的吸附符合Langmuir、Freundlich两种等温吸附模型和二级吸附动力学模型,说明吸附以化学吸附为主,吸附状态属于单层吸附。通过固-液相吸附机理研究表明,纤维素基重金属吸附材料对Cu2+、Cr6+吸附具有固-液相吸附过程的三个连续阶段,并且表面扩散和颗粒内扩散过程占吸附的主导地位,控制着吸附速率,而吸附质在吸附材料内孔表面上则发生快速吸附。
刘新亮[10](2012)在《蔗髓改性制备重金属离子吸附材料及其机理研究》文中进行了进一步梳理重金属污染形势越来越严峻。据调查统计,目前我国五分之一的耕地面积不同程度上受到镉、砷、铅、铬等重金属的污染。有些重金属通过植物吸收富集,然后进入食物链,导致动物致残、致疾、致畸,甚至死亡,直接影响人类或其他动物的健康安全。目前,重金属的处理方法有很多,如膜分离法、化学沉淀法、离子交换法等,比较各种重金属处理方法,其中吸附法更方便有效,尤其是可再生的生物资源吸附材料有更大的发展前景。此外,甘蔗是我国主要的糖料作物之一,广西蔗糖产量占我国糖产量的60%以上。甘蔗渣已经成为广西制浆造纸工业的重要原料。然而,占甘蔗质量30%-35%的蔗髓,成为制糖、造纸工业的废弃物,且产生量巨大。目前,蔗髓的利用率极低,大多被焚烧掉。因此,蔗髓生物质资源的合理有效利用,可以大大提高制糖、造纸工业废弃物的附加值,使其具有更大的发展空间。本研究采用化学方法对蔗髓进行改性,制备重金属离子的吸附材料,从蔗髓的主要成分纤维素、木素两方面对蔗髓在改性过程中的化学反应机理进行探讨,并对改性蔗髓的吸附重金属离子的机理进行研究。主要研究内容和结果如下:经过环氧氯丙烷对碱预处理、高碘酸钠氧化处理的蔗髓进行交联醚化,然后利用二乙烯三胺、甲醛在碱性条件下胺化改性,并探讨了改性后蔗髓对重金属的吸附性能。利用傅立叶红外光谱仪、扫描电子显微镜对改性前后蔗髓进行表征分析。结果发现,蔗髓改性的最佳工艺为:环氧化改性的反应温度为30℃,环氧氯丙烷加入量为20mL,反应时间为3.5h。胺化改性反应时间为3h,反应温度为30℃,甲醛和二乙烯三胺的加入量为7ml和5ml。红外分析表明,改性后的蔗髓出现C-N、C-N、N-H的特征振动峰。SEM对改性前后的表面结构分析,发现改性后的纤维表面存在许多卷曲、碎片。利用改性后的蔗髓对重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)进行吸附研究,在pH=6.5,离子浓度为150mg/L,吸附时间为60min,对Cu、Pb的吸附量分别可以达到62.75mg/g和46.32mg/g,高于改性前蔗髓对Cu、Pb的吸附量8.25mg/g和17.85mg/g。经过分离蔗髓中的纤维素、木素,探讨蔗髓纤维素、木素的改性工艺和吸附效果,并利用傅立叶红外分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段,寻找蔗髓中纤维、木素在蔗髓改性及重金属吸附中的作用。实验结果表明,蔗髓纤维改性的环氧化和胺化最佳工艺与蔗髓改性的相近,说明蔗髓的改性与蔗髓中的纤维有很大的关系。木素环氧化改性和胺化改性,其最佳工艺与蔗髓改性的最优条件有所差异。改性后木素的傅立叶红外光谱分析表明,在改性过程中,木素中引入了环氧基、胺基和羰基。因此,说明蔗髓中木素参与蔗髓改性,但对蔗髓改性起到辅助作用。改性后的纤维、木素对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的吸附表明,蔗髓中纤维素的改性对Pb(Ⅱ)的吸附有很大的贡献,而蔗髓中的木素对Cu(Ⅱ)的吸附有贡献。此外,基于纤维素的氧化和降解反应,建立了高碘酸钠氧化纤维氧化降解动力学方程,并引入损失单位纤维产生的醛基量的参数R对氧化程度进行评价。其中高碘酸钠氧化纤维的醛基产生动力学方程为[DGlc]=Co(C1-exp(-α1K1t))-α3K3t,高碘酸钠氧化降解纤维的动力学方程为[L]=(a2K2+α3K3)t,其中K1、K2、K3均为动力学参数。引入参数R来评价氧化反应,其表达式为R=[DGlc]/[L]=MbmDGlc/MamL=MB/Aa·F/L·(1-L)。用建立的模型对实验结果进行拟合分析,结果表明,实验数据与动力学模型间有很好的拟合效果,因此利用其对高碘酸钠氧化纤维进行描述。分析表明高碘酸钠浓度的变化对纤维的降解速率影响较小,而升高温度在加快纤维上醛基的产生的同时,也加速了纤维的降解。运用量子化学理论,对纤维素、木素的结构单元进行计算,探讨其反应活性和在改性中反应历程。在DFT B3LYP/6-31G基组下,对环氧氯丙烷、纤维素的葡萄糖三糖单元、木素的结构单元进行量子化优化计算,分别对其电荷分布、电子能级轨道进行分析,并利用核磁共振对其结构进行分析推测。结果表明,纤维素的反应活性基团主要分布在分子链中的葡萄糖基单元上的C2、C3和C6位的羟基上。木素的结构单元的酚羟基具有很高的反应活性,容易受到亲核试剂进攻,且反应活性顺序为:紫丁香基苯丙烷的酚羟基>愈创木酚基丙烷酚羟基。对羟苯基丙烷和愈创木酚基丙烷的酚羟基邻位C上分布的电荷在-0.15eV和-0.16eV之间,对H的束缚较弱,因此,在甲醛的质子化作用下,使木素单元上活泼氢脱除。改性蔗髓吸附机理的研究,主要从吸附动力学模型的拟合、吸附控制模型的拟合及吸附前后傅立叶红外光谱分析三方面进行探讨。结果发现,准一级模型和准二级吸附模型都可以较好的描述对改性后的蔗髓、蔗髓纤维素和木素对重金属Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)吸附过程。Webber扩散控制模型可以分两个阶段描述吸附过程;粒子外扩散模型可以较好描述吸附初始阶段,粒子内扩散控制模型对实验结果的拟合效果较差。为了探讨改性蔗髓对重金属离子吸附的活性位点,实验对改性纤维和木素吸附重金属离子前后的红外光谱变化进行了分析,考察吸附重金属前后各官能团振动变化。实验结果表明:改性后的纤维中的NH2与0H或醚键中的C-0-C参与了重金属离子的吸附;改性木素中的酚羟基、胺基对重金属离子吸附也有一定的贡献。
二、乙二胺螯合棉纤维的制备及吸附性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、乙二胺螯合棉纤维的制备及吸附性能研究(论文提纲范文)
(1)接枝超支化胺吸附滤膜制备及其去除水中污染物性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 膜分离技术 |
1.3 超支化胺研究 |
1.3.1 超支化胺结构与性能 |
1.3.2 超支化胺应用 |
1.4 纤维素研究 |
1.4.1 纤维素基本构成 |
1.4.2 纤维素可及度与活性 |
1.4.3 纤维素的化学反应 |
1.5 课题研究目的及内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 材料预处理 |
2.2.2 材料的制备 |
2.2.3 膜的表征 |
2.2.4 吸附重金属研究 |
2.2.5 吸附染料研究 |
2.3 等温吸附模型研究 |
2.4 吸附动力学研究 |
2.5 水通量及截留颗粒物 |
2.6 本章小结 |
第3章 HPAMAM改性吸附膜吸附重金属和染料性能 |
3.1 引言 |
3.2 HPAMAM改性吸附膜表征 |
3.2.1 扫描电镜表征 |
3.2.2 红外光谱分析 |
3.3 HPAMAM改性吸附膜吸附重金属研究 |
3.3.1 不同改性方法吸附对比 |
3.3.2 pH值对吸附效果影响 |
3.3.3 初始离子浓度对吸附效果影响 |
3.3.4 吸附时间对吸附效果影响 |
3.3.5 等温吸附模型分析 |
3.3.6 吸附动力学分析 |
3.4 HPAMAM改性吸附膜吸附染料研究 |
3.4.1 pH对吸附染料效果影响 |
3.4.2 初始浓度对吸附染料效果影响 |
3.4.3 吸附时间对吸附效果影响 |
3.4.4 等温吸附模型分析 |
3.4.5 吸附动力学分析 |
3.5 水通量及截留颗粒物 |
3.5.1 水通量 |
3.5.2 截留颗粒物 |
3.6 本章小结 |
第4章 HPAMAM改性棉纤维滤布吸附重金属和染料性能 |
4.1 引言 |
4.2 HPAMAM改性滤布表征 |
4.2.1 扫描电镜分析 |
4.2.2 红外光谱分析 |
4.3 HPAMAM改性棉纤维滤布吸附重金属性能 |
4.3.1 pH对吸附效果影响 |
4.3.2 离子初始浓度对吸附效果影响 |
4.3.3 时间对吸附效果影响 |
4.3.4 等温吸附模型分析 |
4.3.5 吸附动力学分析 |
4.3.6 重复使用性能 |
4.4 吸附染料 |
4.4.1 pH影响 |
4.4.2 初始浓度影响 |
4.4.3 时间影响 |
4.4.4 等温吸附模型分析 |
4.4.5 吸附动力学分析 |
4.5 水通量及截留颗粒物 |
4.5.1 水通量 |
4.5.2 截留颗粒物 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(2)基于微晶纤维素的跨尺度气凝胶的制备及吸附性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 工业水污染及处理现状 |
1.1.1 染料污染的危害及现状 |
1.1.2 重金属离子污染的危害及现状 |
1.2 吸附法 |
1.2.1 物理吸附 |
1.2.2 化学吸附 |
1.2.3 离子交换吸附 |
1.3 微晶纤维素气凝胶在水处理中的应用 |
1.3.1 微晶纤维素概述 |
1.3.2 微晶纤维素气凝胶在水处理中的应用 |
1.3.3 微晶纤维素气凝胶在水处理中的优势和缺陷 |
1.4 海藻酸钠气凝胶在水处理中的应用及缺陷 |
1.4.1 海藻酸钠概述 |
1.4.2 海藻酸钠气凝胶在水处理中的应用 |
1.4.3 海藻酸钠气凝胶在水处理中的优势和缺陷 |
1.5 纳米二氧化锰在水处理中的应用及缺陷 |
1.5.1 纳米二氧化锰概述 |
1.5.2 纳米二氧化锰在水处理中的应用 |
1.5.3 纳米二氧化锰在水处理中的优势和缺陷 |
1.6 本课题研究的意义及主要工作 |
第二章 基于微晶纤维素的跨尺度气凝胶的制备及工艺优化 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 吸附实验 |
2.3.1 染料的吸附实验 |
2.3.2 金属离子吸附实验 |
2.3.3 亚甲基蓝和刚果红标准溶液曲线的绘制 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 MCC-MnO_2的结构特征 |
2.4.2 MCC-MnO_2/SA气凝胶的结构特征 |
2.4.3 组装构建跨尺度气凝胶的工艺优化 |
2.5 小结 |
第三章 气凝胶材料对染料吸附性能的研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料与实验仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 吸附剂的静态饱和吸附量 |
3.3.2 溶液pH值对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
3.3.3 吸附材料添加量对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
3.3.4 吸附时间对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
3.3.5 溶液的初始浓度对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
3.4 小结 |
第四章 气凝胶材料对重金属离子吸附性能的研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料与实验仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 吸附剂的静态饱和吸附量 |
4.3.2 溶液pH值对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
4.3.3 吸附材料添加量对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
4.3.4 吸附时间对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
4.3.5 溶液初始浓度对气凝胶吸附材料吸附性能的影响 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文 |
致谢 |
(3)两种季铵化纤维素的制备、表征及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纤维素的结构及衍生化 |
1.2.1 纤维素的结构 |
1.2.2 纤维素的季铵化改性 |
1.3 季铵化纤维素在染料废水和抗生素废水净化中的应用 |
1.3.1 染料废水的来源与危害 |
1.3.2 抗生素废水的来源与危害 |
1.3.3 吸附法 |
1.3.4 季铵化纤维素基吸附剂在染料和抗生素净化中的应用 |
1.4 纤维素在抗菌食品包装膜中的应用 |
1.4.1 抗菌食品包装膜概述 |
1.4.2 纤维素基抗菌膜的制备及应用 |
1.5 课题研究的内容 |
1.5.1 课题研究的提出 |
1.5.2 实验设计路线 |
1.5.3 研究的主要内容 |
1.5.4 研究的创新点 |
2 多相季铵化纤维素的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 FMCC的表征 |
2.3.2 QCFN的表征 |
2.4 本章小结 |
3 FMCC和QCFN对染料和抗生素的吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 吸附实验的提出 |
3.2.4 FMCC对染料的吸附研究 |
3.2.5 QCFN对抗生素的吸附研究 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 FMCC对染料的吸附性能研究 |
3.3.2 QCFN对抗生素的吸附性能研究 |
3.4 本章小结 |
4 均相季铵化改性纤维素的制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 表征手段 |
4.2.4 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 3-氯-2-羟丙基十二烷基三甲基氯化铵的表征 |
4.3.2 季铵盐改性纤维素条件探讨 |
4.4 本章小结 |
5 均相季铵化纤维素基复合抗菌膜的制备及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验方案的提出 |
5.2.3 实验方法 |
5.2.4 表征 |
5.2.5 抑菌试验 |
5.2.6 香蕉保鲜效果测定 |
5.2.7 数据的统计分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 季铵化纤维素复合膜 |
5.3.2 季铵化壳聚糖复合膜 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
附表 |
(4)利用废天然棉纤维制备离子交换纤维及性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 离子交换纤维概述 |
1.1.1 离子交换纤维的简介 |
1.1.2 离子交换纤维的研究进展 |
1.2 棉纤维的简介 |
1.2.1 棉纤维的结构 |
1.2.2 棉纤维的化学组成 |
1.2.3 废旧棉纤维的加工处理及带来的环境危害 |
1.3 棉纤维制备离子交换纤维的方法 |
1.3.1 棉纤维的预处理 |
1.3.2 棉纤维的醚化改性 |
1.3.3 棉纤维的酯化改性 |
1.3.4 棉纤维的氧化改性 |
1.3.5 棉纤维的接枝共聚 |
1.4 离子交换纤维对水体中铜、镍去除的应用 |
1.4.1 铜、镍的性质及形态分布 |
1.4.2 含铜、镍废水的危害 |
1.4.3 含铜、镍废水的治理 |
1.4.4 离子交换纤维对水体中铜、镍的去除 |
1.5 本论文的主要研究内容及意义 |
1.5.1 本论文研究的目的及意义 |
1.5.2 本论文研究的主要内容 |
1.5.3 本论文拟解决的主要问题及措施 |
1.5.4 研究的特色及创新点 |
第2章 试验材料和试验方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验药品 |
2.1.2 主要试验仪器与设备 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 二乙烯三胺(DT)接枝棉纤维制备离子交换纤维(CED)方法 |
2.2.2 吸附试验方法 |
2.3 测定方法 |
2.3.1 环氧值的测定 |
2.3.2 火焰原子吸收法测定镍 |
2.3.3 火焰原子吸收法测定铜 |
2.3.4 X射线衍射(XRD) |
2.3.5 扫描电镜(SEM) |
2.3.6 红外光谱(FT-IR) |
第3章 离子交换纤维(CED)制备的单因素实验 |
3.1 废棉纤维的活化 |
3.1.1 结果与分析 |
3.2 环氧棉纤维(CE)制备的影响 |
3.2.1 环氧棉纤维制备(CE)的单因素实验 |
3.2.3 NaOH浓度对环氧纤维素(CE)的影响 |
3.2.4 环氧氯丙烷用量对环氧纤维素(CE)的影响 |
3.2.5 无水乙醇用量对环氧纤维素(CE)的影响 |
3.2.6 反应温度对环氧纤维素(CE)的影响 |
3.2.7 反应时间对环氧纤维素(CE)的影响 |
3.3 二乙烯三胺(DT)接枝棉纤维制备的影响 |
3.3.1 二乙烯三胺(DT)接枝棉纤维制备的单因素实验 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.3.3 离子交换纤维(CED)的结构表征 |
3.4 本章小结 |
第4章 离子交换纤维CED对铜和镍吸附性能及动力学研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 离子交换纤维(CED)对Cu~(2+)和Ni~(2+)吸附性能的研究 |
4.2.2 离子交换纤维(CED)吸附动力学研究 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
读硕士期间已发表的论文 |
致谢 |
(5)纤维素基重金属吸附材料的制备及吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 重金属铜、铬污染的危害及处理方法 |
1.2.1 重金属铜、铬污染的来源与危害 |
1.2.2 重金属铜、铬含量的控制标准 |
1.2.3 水体重金属污染处理方法 |
1.3 纤维素类吸附材料的研究进展 |
1.3.1 纤维素的化学结构 |
1.3.2 纤维素的可及度和反应性 |
1.3.3 纤维素的化学反应 |
1.3.4 纤维素类吸附材料的分类及研究现状 |
1.4 超支化聚合物的研究及应用 |
1.4.1 超支化聚合物的结构与性能 |
1.4.2 超支化聚合物的合成 |
1.4.3 超支化聚合物的应用 |
1.5 本课题研究的研究思路及主要内容 |
1.6 本课题研究的目的和意义 |
参考文献 |
第二章 改性棉纤维基吸附材料的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料和仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 棉纤维基重金属吸附材料的制备 |
2.3.2 CF-NH2的表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 优化CF-NH2合成条件 |
2.4.3 红外光谱结构分析(FT-IR) |
5.4.6 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 改性棉纤维基吸附材料对铜、铬的 吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 静态吸附实验 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 pH值对CF-NH2吸附Cu(II)、Cr(VI)的影响 |
3.4.2 材料改性前后吸附Cu(II)、Cr(VI)离子的对比试验 |
3.4.3 CF-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附等温线模型分析 |
3.4.4 CF-NH2对Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附动力学分析 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 CDA纳米纤维基吸附材料的制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 CDA纳米纤维吸附材料的制备 |
4.3.2 CDA-NH2纳米吸附材料的表征 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 CDA纳米纤维纺丝工艺的优化 |
4.4.2 CDA-NH2合成条件的优化 |
4.4.3 氨基含量的测定 |
4.4.4 扫描电镜(SEM)形貌分析 |
4.4.5 红外光谱结构分析(FT-IR) |
4.4.6 X射线光电子能谱分析(XPS) |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 CDA纳米纤维基吸附材料对铜、铬离子 的吸附性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 静态吸附实验 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 pH值对CF-NH2吸附Cu(II)、Cr(VI)的影响 |
5.4.2 材料改性前后吸附Cu(II)、Cr(VI)离子的对比试验 |
5.4.3 CDA-NH2吸附Cu(II)、Cr(VI)离子的等温线模型分析 |
5.4.4 CDA-NH2吸附Cu(II)、Cr(VI)离子的吸附动力学分析 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论 |
主要创新和不足 |
读博期间的成果 |
致谢 |
(6)改性丝藻(Ulothrix)生物吸附材料的制备及吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 重金属废水来源及危害 |
1.2 重金属吸附材料及研究现状 |
1.2.1 无机吸附材料 |
1.2.2 有机吸附材料 |
1.2.3 生物吸附材料 |
1.3 藻类生物吸附材料的研究进展 |
1.3.1 藻类的组成结构及功能基团 |
1.3.2 藻类生物吸附材料去除重金属机理 |
1.3.3 藻类处理废水的研究现状 |
1.4 选题依据及意义 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验仪器与药剂 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验药剂 |
2.2 藻类吸附材料的采集与预处理 |
2.3 藻类吸附材料的表征方法 |
2.3.1 比表面积检测方法 |
2.3.2 微观形貌检测方法 |
2.3.3 化学结构检测方法 |
2.4 重金属检测方法 |
2.4.1 锌的检测 |
2.4.2 钼的检测方法 |
3 改性丝藻吸附材料的制备与表征 |
3.1 实验方法 |
3.2 丝藻的戊二醛改性 |
3.2.1 改性剂的质量分数的影响 |
3.2.2 改性时间的影响 |
3.2.3 改性pH的影响 |
3.3 改性丝藻的制备 |
3.4 改性前后扫描电镜分析 |
3.5 改性前后比表面积分析 |
3.6 改性前后红外光谱分析 |
3.7 改性机理分析 |
3.8 本章小节 |
4 天然丝藻的吸附性能研究 |
4.1 实验方法和技术路线 |
4.1.1 实验方法 |
4.1.2 技术路线 |
4.2 天然丝藻吸附重金属锌的影响因素 |
4.2.1 初始pH对吸附效果的影响 |
4.2.2 丝藻浓度对吸附效果的影响 |
4.2.3 吸附时间对吸附效果的影响 |
4.2.4 温度对吸附效果的影响 |
4.3 天然丝藻吸附重金属钼的影响因素 |
4.3.1 初始pH对吸附效果的影响 |
4.3.2 丝藻浓度对吸附效果的影响 |
4.3.3 吸附时间对吸附效果的影响 |
4.3.4 温度对吸附效果的影响 |
4.4 本章小节 |
5 改性丝藻的吸附性能研究 |
5.1 改性丝藻吸附锌离子(Zn~(2+))的影响因素 |
5.1.1 溶液pH对吸附效果的影响 |
5.1.2 丝藻浓度对吸附效果的影响 |
5.1.3 吸附时间对吸附效果的影响 |
5.1.4 吸附温度对吸附效果的影响 |
5.2 吸附等温平衡模型 |
5.3 吸附热力学模型 |
5.4 吸附动力学模型 |
5.5 改性丝藻吸附钼(MoO_4~(2-))的影响因素 |
5.5.1 初始pH对吸附效果的影响 |
5.5.2 丝藻浓度对吸附效果的影响 |
5.5.3 吸附时间对吸附效果的影响 |
5.5.4 吸附温度对吸附效果的影响 |
5.6 吸附等温平衡模型 |
5.7 吸附热力学模型 |
5.8 吸附动力学模型 |
5.9 吸附前后红外光谱分析 |
5.10吸附机理 |
5.10.1 改性丝藻吸附锌离子机理 |
5.10.2 改性丝藻吸附钼机理分析 |
5.11本章小节 |
6 丝藻的解吸及终端处理 |
6.1 丝藻的解吸 |
6.1.1 吸附锌离子丝藻的解吸 |
6.1.2 吸附钼离子丝藻的解吸 |
6.2 应用于实际的终端处理 |
7 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(7)纳米纤维素重金属离子吸附材料研究进展(论文提纲范文)
1 纳米纤维素吸附材料的制备 |
1.1 表面化学改性制备纳米纤维素吸附材料 |
1.2 纳米纤维素气凝胶吸附材料 |
1.3 纳米纤维素膜吸附材料 |
1.4 基于纳米纤维素的有机-无机杂化吸附材料 |
2 纳米纤维素吸附材料对重金属离子的吸附 |
2.1 对Cu2+的吸附 |
2.2 对Pb2+的吸附 |
2.3 对Cd2+的吸附 |
2.4 对Cr6+的吸附 |
2.5 对Ni2+的吸附 |
2.6 对其他重金属离子的吸附 |
3 结语 |
(8)亚氨基二乙酸螯合纤维的合成及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
重要符号表 |
缩略词表 |
目录 |
表序 |
图序 |
1 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外含铜废水处理现状及发展趋势 |
1.2.1 含铜废水的处理方法 |
1.2.1.1 化学法 |
1.2.1.2 生物法 |
1.2.1.3 物理化学法 |
1.2.1.4 其他方法 |
1.3 螯合纤维的开发历史和现状 |
1.3.1 螯合纤维的结构特点和种类 |
1.3.2 螯合纤维的制备 |
1.3.2.1 含 N 螯合纤维的制备 |
1.3.2.2 含 S 螯合纤维的制备 |
1.3.2.3 含 P 螯合纤维的制备 |
1.3.3 螯合纤维的应用 |
1.3.3.1 痕量元素的分离富集 |
1.3.3.2 废水处理 |
1.4 本文研究的主要内容 |
2 胺基离子交换纤维的制备 |
2.1 引言 |
2.2 主要仪器和试剂 |
2.2.1 实验仪器 |
2.2.2 实验试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 胺基化反应实验 |
2.3.2 胺基化反应正交试验 |
2.3.3 AIEF 吸附容量测定 |
2.3.4 Cu~(2+)浓度测试方法 |
2.4 结果和讨论 |
2.4.1 胺基离子交换纤维的制备的反应原理 |
2.4.2 有机胺类型对胺基化反应的影响 |
2.4.3 溶剂对胺化反应增重率的影响 |
2.4.4 胺化反应正交实验结果与分析 |
2.5 讨论 |
2.6 本章小结 |
3 胺基离子交换纤维结构表征与性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 主要仪器和试剂 |
3.2.1 实验器材 |
3.2.2 实验试剂 |
3.3 AIEF 静态吸附因素研究 |
3.3.1 实验方法 |
3.3.1.1 AIEF 对 Cu~(2+)、Fe~(3+)吸附容量的测定 |
3.3.1.2 Cu~(2+)、Fe~(3+)浓度的测试方法 |
3.3.1.3 静态吸附速率曲线测定 |
3.3.1.4 初始浓度的影响测定 |
3.3.1.5 温度对 AIEF 吸附容量的影响 |
3.3.1.6 AIEF 选择吸附性能研究 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.3.2.1 静态吸附速率曲线 |
3.3.1.2 初始浓度的影响 |
3.3.2.3 pH 对 AIEF 吸附容量的影响 |
3.3.2.4 温度对 AIEF 吸附容量的影响 |
3.3.2.5 AIEF 选择吸附性能研究 |
3.4 AIEF 的结构表征 |
3.4.1 实验方法 |
3.4.1.1 EA 分析 |
3.4.1.2 IR 分析 |
3.4.1.3 SEM 析 |
3.4.1.4 TG-DTG 分析 |
3.4.2 结果分析 |
3.4.2.1 元素分析结果 |
3.4.2.2 IR 分析结果 |
3.4.2.3 SEM 分析结果 |
3.4.2.4 TG 分析 |
3.5 本章小结 |
4 IDACF 的制备及结构表征 |
4.1 前言 |
4.2 主要仪器和试剂 |
4.2.1 实验仪器 |
4.2.2 实验试剂 |
4.2.3 羧甲基化反应实验 |
4.2.4 羧甲基化反应正交试验 |
4.2.5 IDACF 吸附容量的测定 |
4.2.6 Cu~(2+)浓度的测试方法 |
4.2.7 IDACF 的表征 |
4.2.7.1 元素分析 |
4.2.7.2 IR 测定 |
4.2.7.3 SEM 分析 |
4.2.7.4 TG 测试 |
4.3 结果和分析 |
4.3.1 IDACF 制备的反应机理 |
4.3.2 羧甲基化反应正交实验结果与分析 |
4.3.3 IDACF 的表征 |
4.3.3.1 元素分析结果 |
4.3.3.2 IR 分析结果 |
4.3.3.3 SEM 与 EDS 分析结果 |
4.3.3.4 TG 分析结果 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
5 IDACF 吸附性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 主要仪器和试剂 |
5.2.1 实验器材 |
5.2.2 实验试剂 |
5.3 IDACF 对 Cu~(2+)的静态吸附因素研究 |
5.3.1 实验方法 |
5.3.1.1 IDACF 静态吸附实验 |
5.3.1.2 Cu~(2+)、Fe~(3+)浓度的测试方法 |
5.3.1.3 静态吸附速率曲线 |
5.3.1.4 初始浓度的影响 |
5.3.1.5 温度的影响 |
5.3.1.6 IDACF 的选择吸附性能 |
5.3.1.7 IDACF 的选择吸附性能 |
5.3.2 结果与讨论 |
5.3.2.1 静态吸附速率曲线 |
5.3.2.2 初始浓度的影响 |
5.3.2.3 pH 的影响 |
5.3.2.4 温度的影响 |
5.3.2.5 IDACF 的选择吸附性能 |
5.4 IDACF 吸附 Cu~(2+)的热力学研究 |
5.4.1 实验方法 |
5.4.1.1 吸附等温线的测定 |
5.4.1.2 Cu~(2+)浓度的测试方法 |
5.4.2 结果与讨论 |
5.4.2.1 IDACF 吸附 Cu~(2+)的等温吸附线 |
5.4.2.2 Langmuir 等温吸附模型 |
5.4.3 硫脲螯合纤维吸附 Cu~(2+)热力学函数的计算 |
5.4.3.1 吸附焓ΔH 的计算 |
5.4.3.2 吸附自由能ΔG 的计算 |
5.4.3.3 吸附熵ΔS 的计算 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
6 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(9)蔗渣浆纤维素基重金属吸附材料的制备及其吸附性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 综述 |
1.1 纤维素的结构特点 |
1.2 纤维素基重金属吸附材料的分类 |
1.2.1 纤维素基阳离子吸附材料 |
1.2.2 纤维素基阴离子吸附材料 |
1.2.3 两性纤维素基离子吸附材料 |
1.2.4 离子螯合纤维 |
1.3 纤维素基吸附材料的改性方法 |
1.3.1 酯化反应 |
1.3.2 醚化反应 |
1.3.3 接枝共聚反应 |
1.4 改性合成中纤维素的预处理 |
1.4.1 微波辐射引发接枝 |
1.4.2 低温等离子体引发接枝 |
1.5 纤维素基重金属吸附材料的吸附原理 |
1.5.1 等温吸附平衡模型 |
1.5.2 固-液相吸附机理 |
1.6 本课题研究的意义 |
1.7 本课题研究的内容 |
第二章 微波预处理制备纤维素基重金属吸附材料 |
2.1 实验材料和仪器 |
2.1.1 主要实验仪器 |
2.1.2 实验原材料 |
2.2 分析检测方法 |
2.2.1 环氧值的测定 |
2.2.2 Zeta电位的测试 |
2.2.3 Cu~(2+)吸附量的测定 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 微波预处理 |
2.3.2 环氧化反应 |
2.3.3 胺化反应 |
2.3.4 超声强化黄化反应 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 微波预处理 |
2.4.2 环氧化反应 |
2.4.3 胺化反应 |
2.4.4 超声强化黄化反应 |
2.5 本章小结 |
第三章 等离子体预处理制备纤维素基重金属吸附材料 |
3.1 实验材料和方法 |
3.1.1 主要实验仪器 |
3.1.2 实验原材料 |
3.2 分析检测方法 |
3.3 实验方法 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 等离子体预处理 |
3.4.2 优化条件下制备纤维素基重金属吸附材料 |
3.5 本章小结 |
第四章 纤维素基重金属吸附材料的结构表征 |
4.1 实验药品和仪器 |
4.1.1 实验仪器和设备 |
4.1.2 实验原材料 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 微波预处理制备纤维素基重金属吸附材料 |
4.2.2 等离子体预处理制备纤维素基重金属吸附材料 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 SEM分析 |
4.3.2 FT-IR分析 |
4.3.3 XRD分析 |
4.3.4 NMR分析 |
4.3.5 EDAX分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 纤维素基重金属吸附材料吸对Cu~(2+)吸附性能的研究 |
5.1 实验药品和仪器 |
5.1.1 实验仪器和设备 |
5.1.2 实验原材料 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 纤维素基重金属吸附材料的制备 |
5.2.2 纤维素基重金属吸附材料吸附性能测试 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 pH对吸附量的影响 |
5.3.2 浓度对吸附量的影响 |
5.3.3 温度对吸附量的影响 |
5.3.4 吸附材料用量对吸附量的影响 |
5.3.5 再生回用 |
5.3.6 吸附动力学研究 |
5.3.7 等温吸附模型的探讨 |
5.3.8 固-液相吸附机理探讨 |
5.3.9 纤维素基重金属吸附材料对重金属的吸附机理探讨 |
5.4 本章小结 |
第六章 纤维素基重金属吸附材料对Cr~(6+)吸附性能的研究 |
6.1 实验药品和仪器 |
6.1.1 实验仪器和设备 |
6.1.2 实验原材料 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 纤维素基重金属吸附材料的制备 |
6.2.2 纤维素基重金属吸附材料吸附性能测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 pH值对吸附量的影响 |
6.3.2 温度对吸附量的影响 |
6.3.3 再生回用 |
6.3.4 等温吸附模型的探讨 |
6.3.5 二级吸附速率模型的探讨 |
6.3.6 固-液相吸附模型的探讨 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间论文发表情况 |
(10)蔗髓改性制备重金属离子吸附材料及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 重金属污染及治理国内外现状 |
1.1.1 重金属污染现状 |
1.1.2 重金属污染的来源 |
1.1.3 重金属污染的治理方法 |
1.2 重金属吸附材料的国内外研究现状 |
1.2.1 吸附材料的分类 |
1.2.2 生物质吸附材料 |
1.3 重金属吸附剂吸附原理 |
1.3.1 吸附平衡模型 |
1.3.2 吸附动力学模型 |
1.3.3 固-液吸附机理 |
1.4 本课题的研究意义、目的和内容 |
1.4.1 本课题的研究意义和目的 |
1.4.2 本课题研究路线及内容 |
第二章 蔗髓改性及其吸附性能的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要仪器及化学试剂 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果讨论与分析 |
2.3.1 蔗髓组织结构及化学成分的分析 |
2.3.2 蔗髓改性工艺探讨 |
2.3.4 改性前后蔗髓傅立叶变换红外分析 |
2.3.5 改性前后蔗髓扫描电子显微镜分析 |
2.3.6 蔗髓改性前后吸附性能的研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 蔗髓纤维改性及其吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要仪器及化学试剂 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果分析及讨论 |
3.3.1 高碘酸钠氧化水平控制性的探讨 |
3.3.2 纤维环氧化改性条件优化 |
3.3.3 纤维胺化改性条件优化 |
3.3.4 改性前后纤维表征 |
3.3.5 改性后纤维吸附性能研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 蔗髓木素改性及其吸附性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要仪器及药品 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果分析及讨论 |
4.3.1 木素环氧化工艺的优化 |
4.3.2 木素胺化改性工艺的优化 |
4.3.3 改性前后木素的表征 |
4.3.4 改性后木素吸附性能研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 蔗髓化学改性机理的探讨研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 纤维素氧化实验 |
5.2.2 量子化分析 |
5.2.3 固体核磁共振~(13)C-NMR分析 |
5.3 纤维素化学改性机理的研究 |
5.3.1 高碘酸钠氧化纤维素动力学模型的研究 |
5.3.2 纤维改性量子化学研究 |
5.3.3 核磁共振~(13)C-NMR分析 |
5.4 木素化学改性机理的探讨 |
5.4.1 模拟木素模型的建立 |
5.4.2 木素单元前线轨道HOMO和LUMO的分析 |
5.4.3 木素结构单元的电荷密度分析 |
5.4.4 木素改性反应机理讨论 |
5.4.5 核磁共振~(13)C-NMR分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 改性蔗髓吸附重金属机理的探讨 |
6.1 引言 |
6.2 试验方法 |
6.2.1 实验仪器及药品 |
6.2.2 金属离子吸附模型研究 |
6.2.3 傅立叶红外光谱表征 |
6.3 结果分析与讨论 |
6.3.1 吸附动力学模型的讨论 |
6.3.2 吸附控制模型的讨论 |
6.3.3 傅立叶红外光谱分析 |
6.3.4 蔗髓吸附重金属历程的描述 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
四、乙二胺螯合棉纤维的制备及吸附性能研究(论文参考文献)
- [1]接枝超支化胺吸附滤膜制备及其去除水中污染物性能[D]. 杨中豪. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
- [2]基于微晶纤维素的跨尺度气凝胶的制备及吸附性能研究[D]. 王小娟. 苏州大学, 2017(04)
- [3]两种季铵化纤维素的制备、表征及应用研究[D]. 胡冬英. 东北林业大学, 2017(02)
- [4]利用废天然棉纤维制备离子交换纤维及性能的研究[D]. 张璐. 武汉工程大学, 2016(07)
- [5]纤维素基重金属吸附材料的制备及吸附性能研究[D]. 臧传锋. 苏州大学, 2016(08)
- [6]改性丝藻(Ulothrix)生物吸附材料的制备及吸附性能研究[D]. 高超. 辽宁工业大学, 2016(07)
- [7]纳米纤维素重金属离子吸附材料研究进展[J]. 白盼星,陈胜,郑庆康. 纺织科技进展, 2015(06)
- [8]亚氨基二乙酸螯合纤维的合成及性能研究[D]. 钱金鑫. 北京理工大学, 2015(07)
- [9]蔗渣浆纤维素基重金属吸附材料的制备及其吸附性能的研究[D]. 何辉. 广西大学, 2013(02)
- [10]蔗髓改性制备重金属离子吸附材料及其机理研究[D]. 刘新亮. 广西大学, 2012(03)