一、Synthesis and Adsorption Property of Dihydroxyl Azacrown Ether-Grafted Chitosan(论文文献综述)
阴崇智[1](2021)在《Fe/N无机/有机复合吸附剂的制备及其吸附性能研究》文中研究说明随着人类生活水平的不断提高和工业化进程的不断发展,环境污染问题已成为制约社会发展的主要因素之一,其中水污染问题尤为突出。在各种污染物中,重金属是一种既能造成急性中毒,也具有蓄积毒性的污染物,对人类健康和社会发展造成了巨大的威胁。本研究制备了Fe/N共掺杂改性木质素(Fe/N-Lignin)、N掺杂Fe/Mg层状双金属氢氧化物(N-Fe/Mg-LDH)、N掺杂Fe/Mg金属有机纳米片层材料(Fe-Mg-BDC)三种不同结构的Fe/N无机/有机复合吸附剂,实现了对As(V)阴离子的选择性吸附。通过选择性、浓度效应、p H效应、饱和吸附量、吸附速率、再生性能等方面对吸附剂的性能进行评价,研究了吸附剂的吸附等温线和吸附动力学。相关材料通过FT-IR、XPS、XRD和SEM进行表征,研究了相关吸附机理。本研究的主要工作及结论如下:(1)以木质素(Lignin)为基体,通过Mannich反应向木质素中的酚羟基邻位引入氨甲基,制备了N掺杂改性木质素(N-Lignin),并进一步通过络合反应对N-Lignin进行Fe元素掺杂,制备了Fe/N共掺杂改性木质素(Fe/N-Lignin)。相比于N-Lignin,Fe/N-Lignin对As(V)的选择性明显增强,其分离因子、分别是N-Lignin的916倍、486倍。Fe/N-Lignin对As(V)的饱和吸附量达到720.96 mg·g-1,在60 min内达到吸附平衡。再生4次后,Fe/N-Lignin对As(V)的吸附量仅降低了10.38%。(2)以甘氨酸为N源,制备了N掺杂改性的不同Fe/Mg比的层状双金属氢氧化物(N-Fe/Mg-LDH),同时制备了未经N掺杂改性的Fe/Mg层状双金属氢氧化物(Fe/Mg-LDH-1)。在不同Fe/Mg摩尔比的N-Fe/Mg-LDH中,只有N-Fe/Mg-LDH-1(Fe/Mg比1:1)对As(V)的选择性有较大的提升,其分离因子、分别是Fe/Mg-LDH-1的620倍、994倍。N-Fe/Mg-LDH-1对As(V)的饱和吸附量达到853.44mg·g-1,在120 min内达到吸附平衡。再生4次后,N-Fe/Mg-LDH-1对As(V)的吸附量仅降低了12.49%。(3)以三乙胺为N源,制备了N掺杂改性的Fe/Mg金属有机纳米片层材料(Fe-Mg-BDC)。Fe-Mg-BDC对Pb(Ⅱ)阳离子的饱和吸附量达到737.81 mg·g-1,在60min内达到吸附平衡。Fe-Mg-BDC和Fe-Pb(Mg)-BDC(饱和吸附Pb(Ⅱ)的Fe-Mg-BDC)对As(V)阴离子的饱和吸附量分别达到122.92 mg·g-1、134.49 mg·g-1,分别在60 min和30 min内达到平衡。再生4次后,Fe-Pb(Mg)-BDC对As(V)的吸附量仅降低了23.62%。
陈尚龙[2](2020)在《ATRP法制备羧基化生物吸附剂及其对重金属离子的吸附》文中进行了进一步梳理原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP)是目前最有效的活性/可控聚合技术。鉴于重金属污染对生态环境和人类健康的严重危害,本文以开发利用农业废弃物治理水体中重金属污染为出发点,以农业废弃物玉米芯为原料,利用ATRP技术将大量对重金属离子具有较强亲和能力的羧基(-COO-)嫁接到玉米芯表面,制备3种羧基化玉米芯生物吸附剂(MC-g-PAA-Na、MC-g-PAA-K和MC-g-PGMA-g-PAA-Na)。深入研究了吸附剂的制备条件、对重金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+和Ni2+)的吸附性能和吸附机理。主要研究工作如下:(1)以2-溴异丁酰溴为引发剂,其羰基上的溴元素与玉米芯表面的羟基反应生成酯,得到具有引发活性的玉米芯大分子引发剂(MC-Br);再利用ATRP技术在MC-Br表面引发丙烯酸甲酯(MA)发生聚合反应,得到丙烯酸甲酯/玉米芯接枝共聚物(MC-g-PMA);最后通过NaOH溶液将嫁接在玉米芯表面的MA水解成丙烯酸(AA),制备出MC-g-PAA-Na。其适宜水解条件:NaOH浓度为0.3 mol L-1、水解时间为6 h、水解温度为50 oC。在此条件下,MC-g-PMA的水解得率为26.9%,远低于其理论水解得率(108.2%),表明部分玉米芯表面羟基与2-溴异丁酰溴反应生成的酯在此过程中被水解,导致嫁接在该酯上的功能性基团(-COO-)全部脱落,严重影响吸附剂对重金属离子的吸附性能。与未改性玉米芯生物吸附相比,MC-g-PAA-Na对重金属离子的最大吸附量增加10.26-17.68倍。(2)通过t-BuOK溶液水解MC-g-PMA,制备出MC-g-PAA-K,其适宜水解条件:t-BuOK浓度为0.4 mol L-1、水解时间为8 h、水解温度为60 oC。在此条件下,MC-g-PMA的水解得率为31.2%,高于NaOH溶液水解MC-g-PMA的得率(26.9%),但仍远低于其理论水解得率(124.8%)。与NaOH溶液相比,采用位阻较大的t-BuOK溶液对MC-g-PMA进行水解,减少了玉米芯表面羟基与2-溴异丁酰溴反应生成的酯在此过程中被水解,使吸附剂对重金属离子的最大吸附量再增加0.75-1.13倍。(3)在MC-Br表面嫁接一定数量的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),形成一个保护层,得到甲基丙烯酸缩水甘油酯/玉米芯接枝共聚物(MC-g-PGMA)。MC-g-PGMA在NaOH溶液中无明显质量损失,再结合傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析,表明嫁接GMA形成的保护层没有被NaOH溶液破坏,仍覆盖MC-Br表面,保护玉米芯表面羟基与2-溴异丁酰溴反应生成的酯,避免其在NaOH溶液中被水解。再在MC-g-PGMA表面引发MA发生聚合反应,得到丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/玉米芯接枝共聚物(MC-g-PGMA-g-PMA);最后通过NaOH溶液将嫁接在玉米芯表面的MA水解成AA,制备出MC-g-PGMA-g-PAA-Na,通过FTIR、扫描电子显微镜(SEM)、EDS和XPS技术验证了该制备过程。其适宜水解条件:NaOH浓度为1.0 mol L-1、水解时间为20 h、水解温度为60 oC。在此条件下,MC-g-PGMA-g-PMA水解得率为76.4%,高于NaOH溶液和t-BuOK溶液水解MC-g-PMA的得率。与MC-g-PAA-Na相比,添加保护层的MC-g-PGMA-g-PAA-Na对重金属离子的最大吸附量增加2.20-3.00倍。(4)采用FTIR、SEM、EDS和XPS对MC-g-PAA-Na和MC-g-PGMA-g-PAA-Na进行表征,证明了发生聚合反应的MA被NaOH水解成AA,这些AA与NaOH反应生成丙烯酸钠(AA-Na),使Na元素以羧酸钠(-COO-Na)形式存在,其较高的百分数表明羧基化玉米芯生物吸附剂中存在大量的羧基(-COO-),其中MC-g-PGMA-g-PAA-Na中羧基含量为6.02 mmol g-1。与近几年文献报道的吸附剂相比,MC-g-PGMA-g-PAA-Na对Pb2+、Cd2+、Cu2+和Ni2+都具有较高的吸附容量,是一种新型高效吸附材料。(5)3种羧基化玉米芯生物吸附剂吸附Pb2+、Cd2+和Cu2+的适宜溶液pH值为5.00,吸附Ni2+的适宜溶液pH值为7.00,对Pb2+、Cd2+、Cu2+和Ni2+的去除率≥98.08%,表明3种吸附剂都可以有效地去除水溶液中Pb2+、Cd2+、Cu2+和Ni2+。3种羧基化玉米芯生物吸附剂吸附Pb2+、Cd2+、Cu2+和Ni2+的过程是自发、吸热且伴随焓增加的过程,更符合Langmuir模型,属于单层吸附,吸附稳定性较强;遵循准二级反应机理,属于化学吸附,吸附较快。(6)MC-g-PGMA-g-PAA-Na具有较好的应用稳定性,Pb2+的静态解吸率为95.18%,重复使用5次对吸附性能影响较小。MC-g-PGMA-g-PAA-Na动态吸附Pb2+的前期,流出溶液中Pb2+的质量浓度<0.2 mg L-1,已达到直接排放的标准,且动态吸附快,具有较强的实用性。(7)采用热重、FTIR、SEM、EDS和XPS对吸附重金属离子前后的MC-g-PGMA-g-PAA-Na进行表征,证明了MC-g-PGMA-g-PAA-Na与含有重金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+和Ni2+)溶液接触后,主要是其含有的羧基(-COO-)吸附了溶液中重金属离子,并形成了羧酸盐,羧基与重金属离子的配位方式主要是双齿桥式。同时MC-g-PGMA-g-PAA-Na含有的Na+全部释放到溶液中,说明其吸附溶液中重金属离子的过程伴有Na+与重金属离子的阳离子交换。该论文有图127幅,表28个,参考文献215篇。
于硕[3](2020)在《氨基多羧酸改性磁性壳聚糖的制备及对重金属离子吸附性能的研究》文中提出水资源在人类生活和发展进程中一直处于必不可少的地位,随着我国现代工业化领域的进步与发展,水污染现象不断加重,尤其是水体中的重金属污染。重金属进入水生生态环境,会随着食物链的积累进入人体对人体造成严重的伤害。从污染水体中去除重金属已成为当务之急,许多处理方法已应用到实际处理中。在众多的重金属处理方法中,吸附法由于其经济性、高效性和可再生利用无污染被认为是最理想的方法。吸附法体现出的优点在很大程度上归因于吸附剂。在各种吸附剂中,壳聚糖由于其优异的化学特性,环境友好性和丰富的吸附位点被广泛应用于重金属的去除。壳聚糖在低于5.5的pH下具有高溶解性,且难以从水溶液中分离,这些问题都限制了其作为吸附剂在废水处理中的应用。壳聚糖和磁性成分的结合可以有效解决这些缺点。另外,为了进一步提高磁性壳聚糖吸附剂对重金属离子的吸附能力,需要对吸附剂进行修饰改性引入有利于吸附的官能团。氨基多羧酸类化合物可以与重金属离子形成稳定的结构,是一类重要的螯合剂,将其接枝到吸附剂上可以有效提高吸附剂的吸附性能。本文以四氧化三铁作为磁性组分,以壳聚糖为基体,以戊二醛作交联剂,通过戊二醛与壳聚糖的交联反应制备了磁性壳聚糖,利用酰胺化反应将氨基多羧酸类化合物(EDTA和DTPA)接枝于磁性壳聚糖表面合成了EDTA-CS/Fe3O4和DTPA-CS/Fe3O4吸附剂。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和热重分析等表征了吸附剂的结构、表面形貌和组成。对两种吸附剂吸附重金属离子的能力进行了探讨,通过改变初始pH、时间、溶液浓度、温度等条件优化了吸附剂的最佳使用条件,对实验数据进行了动力学、热力学和等温线模型拟合,分析了吸附剂的吸附行为。实验结果如下:EDTA-CS/Fe3O4在pH=6,T=298 K,c0=200mg/L,t=2 h的条件下对Cu2+的饱和吸附量为86.32 mg/g。在pH=5,T=298 K,c0=200 mg/L,t=30 min的条件下对Cd2+饱和吸附量为176.32 mg/g。吸附剂对Cu2+和Cd2+的吸附行为可以被准二级动力学模型和Langmuir等温线模型更好的拟合,适当的升温有利于吸附剂的吸附。吸附剂在进行五次吸附再生后仍有较好的吸附性能。DTPA-CS/Fe3O4在pH=6,T=298 K,c0=150 mg/L,t=2 h的条件下对Cu2+的饱和吸附量为67.72 mg/g。在pH=5,T=298 K,c0=200 mg/L,t=30 min的条件下对Cd2+的饱和吸附量为128.28 mg/g。吸附剂对Cu2+和Cd2+的吸附行为也可以被准二级动力学模型和Langmuir等温线模型更好的拟合,适当的升温有利于吸附剂的吸附。吸附剂在进行五次吸附再生后仍有较好的吸附性能。
周雪飞[4](2020)在《两亲性聚芳醚腈的制备与性能研究》文中研究指明目前,工业上使用较多的人工合成染料中常含有大量有毒有害物质,未经处理的染料污水被直接排放到自然环境中将给整个生态系统带来巨大威胁。两亲性聚合物由于同时含有亲水基团和疏水基团,表现出吸附、自组装、絮凝、分散、增稠等多种优异的物理化学性质,并对处理染料污水具有极大的应用潜力。聚芳醚腈(Polyarylene ether nitriles,PEN)是一类综合性能优异的高性能工程塑料,具有耐高温、耐腐蚀、阻燃、尺寸稳定性强、加工性和设计性突出等优点,在航空航天、石油化工、汽车制造等领域的应用前景十分广阔。基于亲核取代缩聚反应机理可获得多种功能性聚芳醚腈,目前在聚芳醚腈的光、电、磁等功能性开发和研究中已取得丰富的成果。因此,本论文工作将针对不同结构的两亲性聚芳醚腈展开详细探究,揭示其结构与两亲性以及自组装行为之间的联系,并拓展两亲性聚芳醚腈在吸附和催化降解染料中的功能应用。1.通过向聚芳醚腈侧链引入亲水性基团,获得五种不同结构的两亲性无规聚芳醚腈共聚物(AmPEN-H),并借助氢氧化钠去质子化作用将其转化为离子形式(AmPEN-Na)。研究发现,所有结构的AmPEN都能完全溶解在极性有机溶剂中。相比于AmPEN-H,AmPEN-Na的热稳定性更高且T5%不低于430oC;而且AmPEN-Na的亲水性也更好,主要表现为接触角的下降和吸水率的增加,其中以去质子化的PEN(S-P-7/3)的亲水性最好甚至能在水中溶解。通过对比发现,去质子化的PEN(S-P-7/3)对亚甲基蓝(MB)染料的吸附容量最大且能达到1375.2 mg/g,表明亲水性的提高有助于AmPEN-Na对染料的吸附。2.基于亲核取代缩聚反应机理,分两步合成两种含相同疏水链段和不同亲水链段的两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物B-b-S和B-b-S-P。利用“水包油”法探究B-b-S和B-b-S-P的自组装行为,分别获得了平均粒径约为0.6μm和0.7μm且形状规整的聚芳醚腈微球。研究发现,在吸附MB的过程中,B-b-S微球和B-b-S-P微球满足相同的吸附规律,都符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型,吸附过程中也都伴随着吸热并能够自发进行,两种微球对MB的最大吸附容量分别为188.3mg/g和119.1 mg/g。另外,碱性环境更有助于微球活性基团的电离,并促进微球与MB间的静电相互作用,实现对MB吸附容量的提高;同时,π-π相互作用和范德华力也促进了MB在微球上的聚集。3.以PEN(S-P-7/3)为研究对象,利用铝离子(Al3+)与其活性基团交联的方法制备了一系列PEN(S-P-7/3)-Al吸附剂。相对于PEN(S-P-7/3),PEN(S-P-7/3)-Al在高温下或水溶液中的稳定性都得到明显改善。由于同种电荷相互排斥,含阴离子活性基团的PEN(S-P-7/3)-Al几乎不吸附阴离子染料。然而,PEN(S-P-7/3)-Al对阳离子染料MB的吸附量能达到1721.3 mg/g,并且能够从MB与金橙G(OG)或与甲基橙(MO)组成的二元混合溶液中对MB进行选择性吸附。经过数据分析和模拟,证明PEN(S-P-7/3)-Al与MB之间的静电相互作用是决定PEN(S-P-7/3)-Al吸附容量的主要因素,表明两亲性聚芳醚腈在选择性吸附阳离子染料的应用中具有较大潜力。4.为了进一步降低染料的危害,制备具有可见光催化活性的酞菁锌(ZnPc),采用“水包油”法构筑ZnPc/B-b-S杂化微球。合成的ZnPc不仅具有出色的光吸收和光发射性能,其在可见光照射下还可以释放出大量的单线态氧并用于降解MB。在ZnPc引入B-b-S微球中后,产物ZnPc/B-b-S杂化微球同样具有较强的光电活性。此外,ZnPc/B-b-S杂化微球对MB兼具吸附和光催化降解能力,其中ZnPc含量的增加有助于杂化微球对MB的催化降解,而B-b-S含量的增加则有助于其对MB的吸附。经过对比,ZnPc含量为42.9 wt%的杂化微球对MB的去除效率最高,经过60 min吸附和240 min光照后,体系中的MB仅剩0.8%。结果表明,ZnPc/B-b-S杂化微球是一种有效的染料污水处理剂,两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物在构筑功能性微纳材料方面具有极大的优势且值得深入研究。5.选择B-b-S-P微球作为载体,利用溶胶凝胶法在其表面原位负载不同含量的锐钛矿型二氧化钛(TiO2)并构筑四种B-b-S-P/TiO2杂化微球催化剂,用于处理MB染料。随着TiO2负载量的逐渐增加,B-b-S-P/TiO2杂化微球的耐热性和玻璃化转变温度都随之逐渐升高,同时杂化微球的衍射峰也越来越强,其吸收峰则从300nm红移到400 nm。研究发现,TiO2含量为40.7 wt%的B-b-S-P/TiO2-3杂化微球对MB的处理效率最高,该杂化微球可以在60 min内对MB达到吸附-脱附平衡,并在60 min光照后将体系中剩余42.0%的MB几乎全部降解。此外,经过三次循环使用后,杂化微球对MB依然保持较高的处理效率。总的来说,两亲性聚芳醚腈杂化微球的可设计性强、稳定性好、协同作用突出,这一工作对于开发功能性聚芳醚腈微纳结构具有一些指导意义。
李觊雪[5](2020)在《电场耦合冠醚功能化聚砜膜对锂离子选择吸附性能的研究》文中研究说明锂是自然界中目前已知的最轻的金属,具有优良的电化学活性,最高的氧化还原电位值,是21世纪在工业中广泛利用的金属材料。为了有效、环保地从盐湖水中提取锂,本文提出将对锂离子具有选择吸附性能的冠醚接枝到氯甲基化聚砜膜上,构建具有锂离子选择性吸附的冠醚功能化聚砜膜。首先,制备冠醚接枝聚砜膜。先通过模板法合成得到4’-氨基苯并-12-冠-4(AB12C4),然后将聚砜进行氯甲基化制得氯甲基化聚砜(CMPSf)。对比均相接枝与表面接枝两种方法,得到更优接枝方案为表面接枝。采用表面接枝制得冠醚接枝聚砜功能化膜(PSf-sg-AB12C4),经优化得到最佳接枝温度和时间分别为80?C及12 h。所制备的功能化膜具有海绵状孔结构,孔隙率为70%,平均孔径为40 nm。冠醚提升了PSf膜表面的亲水性能,其纯水通量高达1990 L·m?2·h?1。其次,对PSf-sg-AB12C4功能化膜的锂离子选择吸附及锂同位素分离性能进行研究。先通过动态循环吸附法进行膜的锂离子吸附实验,得到最大锂离子吸附量(Qe)为51.99 mg·g-1。并考察吸附过程的等温吸附和吸附动力学,结果表明其吸附行为符合Langmuir和准二级动力学模型,也即锂离子在膜上为均匀单层化学吸附。然后,以钠、钾、镁、钙、锂离子配制混合溶液,探究功能化膜对混合离子的选择性,其Li+/K+、Li+/Na+、Li+/Ca2+、Li+/Mg2+选择因数(α)分别为38.43、33.13、27.11、3.42。继而利用DFT计算功能化膜与不同离子的结合焓(?H),验证了其对锂离子的选择性。进一步,本文还研究了PSf-sg-AB12C4膜的重复使用性,结果表明经十次重复使用后,其对锂离子的吸附量可恢复至最高吸附量的90.37%,证明其具有良好的重复使用性。此外,本文还考察了PSf-sg-AB12C4膜对锂同位素的分离性能,结果表明其对锂同位素(6Li/7Li)的分离因子为1.023。最后,进一步耦合电场提升PSf-sg-AB12C4膜对镁、锂离子的渗透性能。结果表明,与CMPSf膜相比,PSf-sg-AB12C4膜对镁/锂渗透系数比提升了8倍。随着两极间跨膜电压上升,镁/锂渗透系数比从无电压时的3.05升至2 V电压时的32.58。随着离子浓度升高,镁/锂渗透系数比增加,在离子浓度均为0.5 mol·L-1时达到最高值。此外,随溶液p H值升高,镁/锂渗透系数比上升,当p H为中性时系数比最高,过低p H影响锂离子吸附,过高可能使镁离子生成Mg(OH)2沉淀。上述结果表明电场耦合PSf-sg-AB12C4膜有利于提升其对镁锂的分离性能。
张蕾[6](2018)在《高效选择性锂离子吸附剂的制备与应用研究》文中认为首先以2-羟甲基-12-冠-4作为原料,合成了对锂离子具有选择吸附性的功能单体甲基丙烯酰氧基甲基12-冠-4(M12C4);利用悬浮聚合分别将其与苯乙烯(St)、交联剂二乙烯基苯(DVB)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)、交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)共聚,探讨了聚合稳定性的影响因素,分别制得了两种不同的吸附剂。利用核磁共振碳谱(13C-NMR)对吸附剂的化学组成进行了表征,利用BET对吸附剂的孔结构进行了分析,表明制备的吸附剂具有预期的结构。还对吸附剂进行了吸附等温线和吸附动力学研究,考察了初始溶液pH对吸附剂吸附容量的影响,测试了吸附剂的选择吸附性和循环利用性能。对于以M12C4和St作为单体、DVB作为交联剂的吸附剂,制备了M12C4添加量为10%和20%的两种吸附剂,其吸附均符合Langmuir模型和准二级动力学模型,即吸附属于单分子层的化学吸附。当冠醚基单体添加量为10%时,在温度25℃、溶液pH为7、初始锂离子浓度80mg/L、吸附时间180 min的条件下,测得最大吸附容量为1.85 mg/g;当冠醚单体添加量为20%时,在该条件下测得最大吸附容量为3.38 mg/g。对于以M12C4和MMA作为单体、TMPTMA作为交联剂的吸附剂,也制备了M12C4添加量为10%和20%的两种吸附剂,其吸附均同样符合Langmuir模型和准二级动力学模型,也属于吸附属于单分子层的化学吸附。当冠醚添加量为10%时,在25℃、pH为7、初始锂离子浓度80mg/L、吸附时间180 min的条件下,测得最大吸附容量为2.31mg/g;当冠醚添加量为20%时,在该条件下测得最大吸附容量为3.91 mg/g。通过对选择分离系数的计算,证明了上述两种吸附剂在Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+的混合溶液中呈现出对Li+的选择吸附性。通过循环利用测试吸附剂的吸附容量随使用次数的增加变化不明显,证明了两种类型的吸附剂的使用稳定性。
梁文[7](2018)在《不同官能团改性壳聚糖衍生物的制备及其对重金属离子的吸附性能研究》文中认为工农业生产过程中含有毒重金属污染废水的排放,是造成环境重金属污染的主要原因之一。在排放之前,对重金属污染废水进行污染物脱除,是缓解生态环境重金属污染的重要举措。吸附法作为污水净化中最具应用前景的工程措施之一,在实际工程应用中采用成本低、效率高且绿色环保的吸附剂,是拓展吸附法在重金属污染废水净化中的关键。壳聚糖(CS)及其衍生物作为一种天然有机高分子材料,在诸多领域都具有广泛的应用前景。针对壳聚糖化学结构中活性官能团(氨基及羟基)的化学特点,对其进行不同化学改性,是提高其对水体中重金属的吸附性能及拓展壳聚糖衍生物环境应用的重要方法。本研究在团队前期研究的基础上,进一步优化壳聚糖衍生物的改性方式,以甲醛为交联剂,采用“一锅”反应法对CS进行化学结构修饰与改性,合成了几种多胺联合硫脲修饰壳聚糖衍生物(T-CS,T-EDA-CS,T-TETA-CS和T-TEPA-CS)及硫代卡巴肼修饰壳聚糖衍生物(TCCS);在此基础上,将磁性生物炭与氨基硫脲改性壳聚糖复合,合成氨基硫脲改性壳聚糖/磁性生物炭复合材料(TMBC);并运用SEM、元素分析、XRD、XPS、FT-IR等技术手段对获得的材料进行分析表征。通过批处理吸附实验法,研究了溶液pH值、接触时间、溶液初始浓度及重复利用等因素对吸附过程的影响,并进一步结合吸附剂的表征和吸附性能探究,深入分析探讨重金属污染物的吸附机理。获得的主要研究结果及结论如下:(1)将乙二胺(EDA)、三乙烯四胺(TETA)和四乙烯五胺(TEPA)联合硫脲(T)基团接入CS结构中,制备出四种多胺联合硫脲修饰壳聚糖衍生物T-CS,T-EDA-CS,T-TETA-CS和T-TEPA-CS。其对Hg(Ⅱ)的吸附研究结果表明,四种吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附量均显着高于原CS,吸附体系的最佳pH为4.0;Hg(Ⅱ)的吸附能在12 h内达到吸附平衡,吸附过程均符合伪二级动力学模型,吸附等温线可用Langmuir模型描述;室温下,Hg(Ⅱ)的最大吸附量分别为T-EDA-CS(217.10 mg/g)>T-CS(164.85 mg/g)>T-TETA-CS(149.74 mg/g)>T-TEPA-CS(140.63 mg/g)。四种吸附剂的环境稳定性良好,可多次重复使用。四种吸附剂是结构依赖吸附剂,其吸附性能主要和产物结构中含有大量的羟基、氨基和硫脲基团有关。四种吸附剂Hg(Ⅱ)的吸附过程为络合反应过程。(2)将硫代卡巴肼(TC)接入CS结构中后,可以成功制备出硫代卡巴肼修饰壳聚糖衍生物(TCCS),从而赋予产物更多的活性含氮和含硫的化学官能团。以TCCS为吸附剂,通过批处理实验法研究其对水中Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明,TCCS对Cd(Ⅱ)的吸附随着pH的增加而增加,最佳吸附pH在6.0左右。TCCS对Cr(Ⅵ)的吸附量在pH为3.0达最大,且随体系pH值的增加而逐渐下降。TCCS对Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附均能在90 min内达到吸附平衡,吸附过程均符合伪二级动力学模型,吸附等温线均可用Langmuir模型描述,在298 K时,TCCS对Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的最大吸附容量分别为81.26和144.68 mg/g。TCCS的环境稳定性良好且具有较好的重复使用能力。TCCS对Cd(Ⅱ)的吸附主要为络合反应过程;对Cr(Ⅵ)的吸附包含多种反应过程,吸附中Cr(Ⅵ)主要以HCrO4–的形式通过静电吸附进行,且有部分Cr(Ⅵ)被还原成Cr(ⅡI),然后Cr(ⅡI)被TCCS中的活性官能团通过络合作用而吸附。(3)为进一步提升壳聚糖衍生物的回收利用效率,将磁性生物炭与氨基硫脲改性壳聚糖结合,合成了具有磁性的氨基硫脲改性壳聚糖/生物炭复合材料(TMBC)。结果表明:TMBC不但具有较好的环境稳定性,而且对Cd(Ⅱ)的吸附能力要显着高于常规生物炭、磁性生物炭及氨基改性壳聚糖等吸附材料。TMBC对Cd(Ⅱ)的吸附最佳pH为5.98。Cd(Ⅱ)的吸附能在6 h内达到平衡,吸附过程符合伪二级动力学模型,吸附等温线可用Langmuir模型描述,在298 K时TMBC对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达93.72 mg/g。TMBC对Cd(Ⅱ)的吸附主要为络合反应过程。TMBC作为一种具有较好重复使用性的新型绿色复合材料,其对含重金属污染的矿山废水具有良好的净化能力,且便于采用磁分离技术进行分离回收再利用,在净化重金属污染废水中有较好的应用前景。
范春贞[8](2017)在《磁性壳聚糖粒子的制备及其对典型重金属离子的吸附和磁回收性能研究》文中提出随着工业的快速发展,有限的淡水资源已受到严重污染,其中,水体重金属污染已经成为亟待解决的污染问题之一。吸附法是一种简单高效的治理水体重金属污染的方法之一。在众多吸附剂中,磁性壳聚糖吸附剂兼具壳聚糖良好的吸附能力和磁性材料的可回收特性,是一种具有应用前景的吸附剂。目前,对于磁性壳聚糖对于重金属离子的吸附研究多集中在提高吸附剂的吸附量和选择性,但缺乏对其稳定性、综合评价和磁回收的相关研究。本论文针对这三方面进行研究。具体内容如下:首先,研究磁性壳聚糖粒子的稳定性,采用经典包埋法制备磁性壳聚糖粒子,并用戊二醛交联。通过磁滞曲线、温磁曲线、热重、傅里叶红外(FTIR)和X射线衍射(XRD)等表征方法对材料进行表征。研究了其对Cu2+的吸附性能和多种条件下的稳定性,包括磁性和吸附性能的稳定性。同时,利用FTIR和XRD进一步分析了磁性壳聚糖粒子在各种条件下的官能团和晶型变化。结果表明,在五次再生循环中,磁性壳聚糖粒子并未出现明显的磁性和吸附量损失;在长达十个月的干燥存贮过程中,磁性壳聚糖粒子表现出了良好的稳定性;在不同温度下,采用鼓风和真空两种加热方式将磁性壳聚糖粒子加热30小时,这两种加热方式对磁性壳聚糖粒子的稳定性影响类似,在50和100°C条件下加热后吸附量变化较小,150和200°C条件下加热造成吸附量的大幅下降。在50-150°C的加热条件下,磁性壳聚糖粒子的磁性较为稳定;200°C条件下加热使其磁性出现少量增加;不同的磁场强度对磁性壳聚糖粒子的稳定性影响甚微。其次,对于众多磁性壳聚糖材料,现存的研究缺乏综合评价标准或评价方法。建立两种平价模式来全面地评价磁性壳聚糖粒子。根据吸附量(Q)和回收效率为98%所需的回收时间(t),建立吸附回收指数(ARI,ARI=tQ)。根据磁性壳聚糖粒子的两个特性指数Q和饱和磁化强度(Ms)建立矢量模型,并将Q和Ms标准化值置于二维坐标中。目标值(1,1)设为兼具最佳的Q和Ms,通过材料与目标值在坐标系中的距离进行材料的优劣性评价,即,性能越好的材料距离目标值越近。采用两种方法制备两系列无改性的、具有不同壳聚糖含量的磁性壳聚糖粒子,用于吸附不同价态的重金属离子,并利用两种磁性壳聚糖粒子检验两种评价模型的有效性和科学性。用评价模型评价各种磁性吸附剂发现已有的研究中缺乏兼具高磁性和高吸附量的吸附剂,制备两种兼具高磁性和高吸附量的磁性壳聚糖粒子。第一种为胺改性壳聚糖/CoFe2O4粒子,用于对Cu(II)和Pb(II)的单组分对比吸附和双组分竞争吸附。SEM,FTIR和XRD的表征结果表明成功制备了胺改性壳聚糖/CoFe2O4粒子。磁性结果表明其饱和磁化强度为63.83 emu g-1,使其具备快速的磁响应。同时,研究了反应时间、pH值、初始离子浓度、共存离子和腐殖酸对单双组分吸附的影响。结果表明,吸附动力学符合准二级动力学模型,单组分吸附和不同Cu(II)、Pb(II)质量比((Cu(II)/Pb(II))的双组分吸附等温线均符合Langmuir模型。在单组分吸附过程中,Cu(II)和Pb(II)的最大吸附量分别为168.0和228.3 mg g-1,在双组分吸附((Cu(II)/Pb(II)=1:1)过程中,所得Cu(II)和Pb(II)的最大吸附量分别为139.6和160.2 mg g-1。第二种为聚丙烯酸改性高磁性壳聚糖粒子。该吸附剂含有高磁性的CoFe磁核,随后包覆SiO2层,并将壳聚糖负载于表面,采用聚丙烯酸对其进行改性。通过扫描电镜(SEM),FTIR,XRD和磁性对所制吸附剂进行表征。表征结果证实了聚丙烯酸改性高磁性壳聚糖粒子的成功制备,该材料具有优异的饱和磁化强度(118.9 emug-1)。研究了其对Cu2+的吸附动力学,吸附等温线,pH值的影响和吸附解吸能力。吸附动力学符合准二级动力学,吸附等温线符合Langmuir模型,所得最大吸附量为234.1 mg g-1。EDTA能够使吸附饱和的吸附剂得到再生。吸附剂吸附完成后,回收再利用可减少二次污染、节约资源。利用永磁铁建立回收模型,用不同的磁铁排布方式建立磁回收模型,即底部回收模型和两侧回收模型,分别为一块磁铁置于磁回收池底部和两块磁铁置于磁回收池两侧,对磁性壳聚糖粒子在磁场中进行受力分析,推导出两种磁铁排布方式的磁回收效率方程。在不同的流速条件下,分别用所制备的包埋法和化学沉淀法制备的壳聚糖含量为0.3的磁性壳聚糖粒子、胺改性壳聚糖/CoFe2O4粒子和聚丙烯酸改性高磁性壳聚糖粒子进行磁回收实验。两种回收模型中丙烯酸改性高磁性壳聚糖粒子的磁回收效率最高,当粒子进入磁回收池的速度为0.003m s-1时,两种回收模型的磁回收效率均达到0.99。通过比较实验所得的回收效率与回收效率方程计算的理论回收效率,发现两者之间存在一定差异,通过二分法对磁回收率方程添加修正系数,得出更切合实验结果的磁回收效率方程。研究结果为磁性吸附剂的实际应用奠定了理论与实验基础。
刘栎锟[9](2017)在《冠醚功能化有序介孔硅基材料制备及分离锂同位素研究》文中提出锂的两种稳定同位素6Li和7Li,6Li可用于生产核聚变反应所需的氚(T),而高纯度的7Li则是核反应堆堆芯的冷却剂和载热剂的主要成分。研究锂同位素的分离技术对于我国国防和能源工业具有战略意义。研究表明,基于冠醚化合物对锂离子的配位络合作用发展起来的萃取色谱方法在锂同位素分离领域具有良好的应用前景,但现有的冠醚功能化吸附材料尚存在官能化程度较低、吸附容量不高的局限,导致锂同位素分离效果欠佳。为此,本论文在合成和筛选出对锂具有优良配位络合能力的冠醚配体的基础上,结合有序介孔硅基材料比表面积大、孔隙率高及孔道规整等结构优势,分别利用表面化学接枝和表面引发活性自由基聚合等合成策略制备新型冠醚功能化的有序介孔硅基材料,并系统研究其对锂同位素的吸附分离性能。论文的创新性成果包括:第一,设计并合成了苯并-15-冠-5及其含有不同取代基的系列衍生物,并在溶剂萃取体系中考察了其对锂同位素的萃取分离能力,筛选出4-氨基苯并-15-冠-5作为优良的冠醚配体,用于冠醚功能化吸附材料的构建;第二,制备出短通道、大孔径且具有活性位点的SBA-15有序介孔氧化硅前驱体材料,利用化学键合的方法将冠醚配体以共价键形式接枝到材料的表面和孔道中,实现了对锂同位素的有效吸附和分离;第三,利用引发剂再生催化剂型原子转移自由基聚合(ICAR-ATRP),结合受生物启发的多巴胺化学方法,在有序介孔硅基材料的内、外表面可控生长聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)链段,制备出新型的有序介孔氧化硅/聚合物杂化材料,并基于其链段中大量环氧基团的开环反应,实现冠醚配体的高官能化度接枝,从而提升了材料对锂的吸附能力。本论文的研究分别建立了利用表面化学接枝和表面引发活性自由基聚合技术制备冠醚功能化有序介孔硅基吸附材料的方法,并通过系统性的批次吸附实验,认识了不同类型的冠醚功能化有序介孔硅基吸附材料对锂同位素的吸附分离行为,评价了包括溶剂效应、阴离子效应、温度效应等在内的多种因素对材料性能的影响,建立了吸附分离过程的动力学模型、热力学模型以及吸附等温线模型,并探讨了材料对锂同位素的吸附分离机理。本论文的研究将为锂同位素分离技术的发展提供进一步的理论和实验依据。
孟虎[10](2015)在《铀酰离子印迹聚合物的合成与性能研究》文中指出随着核电的高速发展,在铀矿开釆和选冶过程中产生了大量的含铀放射性废水,可能会造成严重的环境污染。由于铀是一个具有化学毒性和低放射活性的重金属元素,铀及其化合物进入到人体中可能会对肾脏造成渐进或不可逆的损伤,甚至导致肾衰竭,因而有必要开展环境样品中铀含量的分析测定。吸附法被广泛用于环境样品预处理,同时由于环境样品通常具有组成复杂以及浓度低等特点,要求吸附剂对UO22+具有高的选择性和亲和性。目前研究的吸附剂大多选择性较低,而离子印迹聚合物由于对模板离子具有高的选择性和亲和性,适合于环境样品中UO22+的分离富集。本论文采用表面印迹技术制备了三种铀酰离子印迹聚合物,用于UO22+的选择性吸附。首先通过硅胶表面烯基的共聚反应,进行接枝聚合制备了硅胶表面印迹聚合物。在此基础上我们采用表面引发接枝聚合法合成了另一种具有更高选择性和吸附容量的铀酰离子印迹聚合物,此外我们还以硅胶包覆氧化石墨烯为基体制备了具有快速吸附性能的铀酰离子印迹聚合物吸附剂。首先,本论文通过烯基功能化硅胶表面双键的共聚反应制备了硅胶表面印迹聚合物。硅胶表面的烯基能够引导印迹聚合反应在硅胶表面进行,与铀酰离子配合物及交联剂进行共聚合,在硅胶颗粒表面接枝印迹聚合物层。采用红外光谱、扫描电镜以及元素分析分别对产物进行了表征。而吸附实验研究表明,该印迹聚合物对UO22+有高的吸附效率,吸附过程是吸热和自发的,升高温度有利于UO22+的吸附。动力学研究证实,该吸附过程符合准二级动力学模型,速控步可能是化学吸附,印迹和非印迹聚合物的最大吸附容量分别为35.92和22.58 mg g-1,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型。选择性实验结果证实该印迹聚合物对UO22+具有高的选择性,可用于环境样品中铀的分离富集。在上述工作的基础上,为进一步提高印迹聚合物的选择性和吸附容量,我们采用预辐照表面引发接枝聚合法在硅胶表面接枝印迹聚合物制备了另一种铀酰离子印迹聚合物。表面引发接枝聚合可以获得稳定的聚合物结构以及高的接枝密度,有利于提高印迹识别位点的稳定性,进而提高印迹聚合物的选择性和吸附容量。此外,采用预辐照方法在硅胶表面引入过氧化物,具有简单、方便、绿色等特点,且引入的过氧化物在室温下是稳定的,便于长时间保存。进一步的研究发现,UO22+能够促进过氧化物的分解形成含氧自由基,引发接枝聚合反应制备印迹聚合物。此外,还通过批次吸附实验研究了该印迹聚合物的吸附性能。动力学研究表明该吸附过程符合准二级动力学模型,而热力学的研究证实吸附过程是吸热和自发的。此外,该吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,印迹聚合物的最大吸附容量为46.42 mg g-1,显着高于硅胶表面双键共聚制备的印迹聚合物。而选择性研究的结果证实,该印迹聚合物对UO22+具有高的选择性,可用于从环境样品中分离富集UO22+,而且该印迹聚合物还具有良好的可复用性。此外,我们还制备了一种对UO22+具有快速吸附性能的离子印迹聚合物。首先采用溶胶-凝胶法制备了硅胶包覆氧化石墨烯,再经两步反应对其表面进行烯基功能化制备了烯基化硅胶包覆氧化石墨烯,后通过其表面双键的共聚反应制备了表面印迹聚合物,通过红外光谱、电镜、热重分析以及拉曼光谱对产物进行表征,并研究了其吸附性能。通过批次吸附实验发现,该印迹聚合物对UO22+表现出快速的吸附动力学,这可能是由于基体材料GO具有较高的比表面积,有利于提高印迹聚合物的吸附速率,吸附过程符合准二级动力学模型。而热力学研究表明,该吸附是吸热和自发的。印迹和非印迹聚合物的最大吸附容量分别为17.89 mg g-1、10.32 mg g-1,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型。该印迹聚合物对UO22+具有较高的选择性,可用于环境样品中UO22+的快速分离富集。研究表明,离子印迹技术是制备高选择性铀吸附剂的有效方法,可用于环境样品分析预处理,预辐照表面引发接枝聚合可提高铀酰离子印迹聚合物的选择性和吸附容量。此外,通过采用硅胶包覆氧化石墨烯为基体可显着提高印迹聚合物的吸附速率。
二、Synthesis and Adsorption Property of Dihydroxyl Azacrown Ether-Grafted Chitosan(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、Synthesis and Adsorption Property of Dihydroxyl Azacrown Ether-Grafted Chitosan(论文提纲范文)
(1)Fe/N无机/有机复合吸附剂的制备及其吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 非金属元素掺杂改性吸附剂 |
1.2.1 N掺杂吸附剂 |
1.2.2 O掺杂吸附剂 |
1.2.3 S掺杂吸附剂 |
1.3 金属元素掺杂改性吸附剂 |
1.3.1 Fe掺杂吸附剂 |
1.3.2 Mg掺杂吸附剂 |
1.4 本文的研究意义与创新点 |
1.4.1 研究方法、研究内容及技术路线 |
1.4.2 创新点 |
2 理论研究 |
2.1 引言 |
2.2 吸附等温线 |
2.2.1 Langmuir等温线模型 |
2.2.2 Freundlich等温线模型 |
2.2.3 Temkin等温线模型 |
2.2.4 Dubinin-Radushkevich等温线模型(D-R方程) |
2.2.5 Flory-Huggins等温线模型 |
2.2.6 BET等温线模型 |
2.2.7 Sips等温线模型 |
2.2.8 Toth等温线模型 |
2.3 吸附动力学 |
2.3.1 拟一阶动力学模型 |
2.3.2 拟二阶动力学模型 |
2.3.3 颗粒内扩散模型(Weber-Morris模型) |
2.3.4 颗粒外扩散模型(Boyd模型) |
2.3.5 Elovich动力学模型 |
2.3.6 Bangham孔道扩散模型 |
2.3.7 Avrami动力学模型 |
3 Fe/N共掺杂改性木质素的制备与性能表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验试剂与仪器 |
3.3 Fe/N-Lignin的制备 |
3.4 研究方法 |
3.4.1 材料的表征 |
3.4.2 吸附性能研究 |
3.4.3 吸附模型拟合 |
3.5 材料表征结果与讨论 |
3.5.1 FT-IR测试 |
3.5.2 XPS测试 |
3.5.3 XRD测试 |
3.5.4 SEM测试 |
3.5.5 BET测试 |
3.6 吸附实验结果与讨论 |
3.6.1 吸附选择性研究 |
3.6.2 初始浓度的影响 |
3.6.3 溶液p H值的影响 |
3.6.4 再生性能研究 |
3.7 吸附模型拟合结果与讨论 |
3.7.1 吸附等温线研究 |
3.7.2 吸附动力学研究 |
3.8 小结 |
4 N掺杂Fe/Mg层状双金属氢氧化物的制备与性能表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验试剂与仪器 |
4.3 N-Fe/Mg-LDH和 Fe/Mg-LDH的制备 |
4.4 研究方法 |
4.4.1 吸附性能研究 |
4.4.2 材料的表征与吸附模型拟合 |
4.5 材料表征结果与讨论 |
4.5.1 FT-IR测试 |
4.5.2 XPS测试 |
4.5.3 XRD测试 |
4.5.4 SEM测试 |
4.5.5 BET测试 |
4.6 吸附实验结果与讨论 |
4.6.1 吸附选择性研究 |
4.6.2 初始浓度的影响 |
4.6.3 溶液p H值的影响 |
4.6.4 再生性能研究 |
4.7 吸附模型拟合结果与讨论 |
4.7.1 吸附等温线研究 |
4.7.2 吸附动力学研究 |
4.8 小结 |
5 N掺杂Fe/Mg金属有机纳米片层材料的制备与性能表征 |
5.1 引言 |
5.2 实验试剂与仪器 |
5.3 材料的制备 |
5.4 研究方法 |
5.4.1 吸附性能研究 |
5.4.2 材料的表征与吸附模型拟合 |
5.5 材料表征结果与讨论 |
5.5.1 FT-IR测试 |
5.5.2 XPS测试 |
5.5.3 XRD测试 |
5.5.4 SEM与 TEM测试 |
5.5.5 BET测试 |
5.6 吸附实验结果与讨论 |
5.6.1 对Pb(Ⅱ)阳离子的吸附性能 |
5.6.2 对As(Ⅴ)阴离子的吸附性能 |
5.7 吸附模型拟合结果与讨论 |
5.7.1 Fe-Mg-BDC对 Pb(Ⅱ)阳离子的吸附 |
5.7.2 对As(Ⅴ)阴离子的吸附 |
5.8 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间所发表的论文和取得研究成果 |
致谢 |
(2)ATRP法制备羧基化生物吸附剂及其对重金属离子的吸附(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
缩略语注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 重金属废水的处理方法 |
1.3 生物吸附剂的研究进展 |
1.4 ATRP法制备吸附剂的研究进展 |
1.5 研究意义及内容 |
2 实验部分 |
2.1 试剂及仪器 |
2.2 羧基化玉米芯生物吸附剂的制备方法 |
2.3 表征实验 |
2.4 吸附实验 |
2.5 吸附热力学模型 |
2.6 吸附等温线模型 |
2.7 吸附动力学模型 |
3 MC-g-PAA-Na的制备及其对重金属离子的静态吸附 |
3.1 MC-g-PAA-Na制备条件的优化 |
3.2 MC-g-PAA-Na的表征 |
3.3 固液比对MC-g-PAA-Na吸附重金属离子的影响 |
3.4 溶液pH值对MC-g-PAA-Na吸附重金属离子的影响 |
3.5 吸附热力学分析 |
3.6 吸附等温线模型分析 |
3.7 吸附动力学模型分析 |
3.8 改性玉米芯对重金属离子吸附容量对比 |
3.9 小结 |
4 MC-g-PAA-K的制备及其对重金属离子的静态吸附 |
4.1 MC-g-PAA-K制备条件的优化 |
4.2 固液比对MC-g-PAA-K吸附重金属离子的影响 |
4.3 溶液pH值对MC-g-PAA-K吸附重金属离子的影响 |
4.4 吸附热力学分析 |
4.5 吸附等温线模型分析 |
4.6 吸附动力学模型分析 |
4.7 小结 |
5 MC-g-PGMA-g-PAA-Na的制备及其对重金属离子的吸附 |
5.1 MC-g-PGMA-g-PAA-Na制备条件的优化 |
5.2 MC-g-PGMA-g-PAA-Na的表征 |
5.3 固液比对MC-g-PGMA-g-PAA-Na吸附重金属离子的影响 |
5.4 溶液pH值对MC-g-PGMA-g-PAA-Na吸附重金属离子的影响 |
5.5 吸附热力学分析 |
5.6 吸附等温线模型分析 |
5.7 吸附动力学模型分析 |
5.8 吸附剂对重金属离子吸附容量对比 |
5.9 静态解吸及重复使用 |
5.10 动态吸附 |
5.11 动态解吸 |
5.12 小结 |
6 MC-g-PGMA-g-PAA-Na对重金属离子的吸附机理 |
6.1 热重分析 |
6.2 FTIR分析 |
6.3 SEM分析 |
6.4 EDS分析 |
6.5 XPS分析 |
6.6 小结 |
7 结论与创新点 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)氨基多羧酸改性磁性壳聚糖的制备及对重金属离子吸附性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 水体重金属污染的现状及危害 |
1.2 水体重金属污染的处理方法 |
1.2.1 化学沉淀法 |
1.2.2 电化学法 |
1.2.3 膜过滤法 |
1.2.4 离子交换法 |
1.2.5 生物修复法 |
1.2.6 吸附法 |
1.3 壳聚糖简介 |
1.3.1 壳聚糖的结构与性质 |
1.3.2 壳聚糖的制备 |
1.3.3 壳聚糖的应用 |
1.4 壳聚糖改性研究 |
1.4.1 物理改性 |
1.4.2 化学改性 |
1.5 改性磁性壳聚糖的研究进展 |
1.5.1 磁性壳聚糖的制备 |
1.5.2 磁性壳聚糖的改性研究 |
1.6 课题研究的意义及内容 |
1.6.1 课题研究的意义 |
1.6.2 课题研究的内容 |
1.6.3 课题的创新之处 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.2 EDTA改性磁性壳聚糖的制备 |
2.3 DTPA改性磁性壳聚糖的制备 |
2.4 样品表征 |
2.5 吸附实验 |
2.6 吸附剂再生 |
第三章 EDTA改性磁性壳聚糖对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附性能研究 |
3.1 EDTA改性磁性壳聚糖的表征 |
3.1.1 红外光谱分析 |
3.1.2 X-射线衍射分析 |
3.1.3 扫描电镜分析 |
3.1.4 热重分析 |
3.2 Cu~(2+)吸附结果与讨论 |
3.2.1 pH对Cu~(2+)吸附量的影响 |
3.2.2 吸附动力学 |
3.2.3 吸附等温线 |
3.2.4 吸附热力学 |
3.2.5 吸附剂再生次数对Cu~(2+)吸附量的影响 |
3.3 Cd~(2+)吸附结果与讨论 |
3.3.1 pH对Cd~(2+)吸附量的影响 |
3.3.2 吸附动力学 |
3.3.3 吸附等温线 |
3.3.4 吸附热力学 |
3.3.5 吸附剂再生次数对Cd~(2+)吸附量的影响 |
3.3.6 EDTA-CS/Fe_3O_4对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附效果比较 |
3.4 本章小结 |
第四章 DTPA改性磁性壳聚糖对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附性能研究 |
4.1 DTPA改性磁性壳聚糖的表征 |
4.1.1 红外光谱分析 |
4.1.2 X-射线衍射分析 |
4.1.3 扫描电镜分析 |
4.1.4 热重差热分析 |
4.2 Cu~(2+)吸附结果与讨论 |
4.2.1 pH对Cu~(2+)吸附量的影响 |
4.2.2 吸附动力学 |
4.2.3 吸附等温线 |
4.2.4 吸附热力学 |
4.2.5 吸附剂再生次数对Cu~(2+)吸附量的影响 |
4.2.6 DTPA-CS/Fe_3O_4与EDTA-CS/Fe_3O_4对Cu~(2+)的吸附效果比较 |
4.3 Cd~(2+)吸附结果与讨论 |
4.3.1 pH对Cd~(2+)吸附量的影响 |
4.3.2 吸附动力学 |
4.3.3 吸附等温线 |
4.3.4 吸附热力学 |
4.3.5 吸附剂再生次数对Cd~(2+)吸附量的影响 |
4.3.6 DTPA-CS/Fe_3O_4对Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附效果比较 |
4.3.7 DTPA-CS/Fe_3O_4与EDTA-CS/Fe_3O_4对Cd~(2+)的吸附效果比较 |
4.4 本章小结 |
总结与展望 |
总结 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(4)两亲性聚芳醚腈的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 两亲性聚合物概述 |
1.1.1 两亲性聚合物的分类 |
1.1.2 两亲性聚合物的合成方法 |
1.1.3 两亲性聚合物的性能与应用 |
1.2 聚芳醚类聚合物 |
1.2.1 聚芳醚酮 |
1.2.2 聚芳醚砜 |
1.2.3 聚芳硫醚 |
1.2.4 聚芳醚腈 |
1.3 聚芳醚腈性能介绍 |
1.3.1 发展历史 |
1.3.2 合成与性能 |
1.3.3 功能化 |
1.4 本论文的研究内容与创新点 |
1.4.1 本课题主要研究内容 |
1.4.2 本课题主要创新点 |
第二章 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的结构与性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的合成 |
2.2.3 两亲性无规聚芳醚腈共聚物膜的制备 |
2.2.4 两亲性无规聚芳醚腈共聚物对染料的吸附 |
2.2.5 表征方法与仪器 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的结构表征 |
2.3.2 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的分子量及分子量分布 |
2.3.3 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的溶解性 |
2.3.4 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的热性能 |
2.3.5 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的接触角 |
2.3.6 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的吸水率 |
2.3.7 两亲性无规聚芳醚腈共聚物的染料吸附性能 |
2.4 本章小结 |
第三章 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物及其微球的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物的合成 |
3.2.3 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物膜的制备 |
3.2.4 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物微球的制备 |
3.2.5 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物对染料的吸附 |
3.2.6 表征方法与仪器 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物的表征 |
3.3.2 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物微球的形貌表征 |
3.3.3 两亲性嵌段聚芳醚腈共聚物微球对亚甲基蓝的吸附 |
3.4 本章小结 |
第四章 铝离子交联型两亲性聚芳醚腈对染料的选择性吸附 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 PEN(S-P-7/3)溶液的配置 |
4.2.3 PEN(S-P-7/3)-Al的制备 |
4.2.4 PEN(S-P-7/3)-Al对染料的吸附 |
4.2.5 表征方法与仪器 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PEN(S-P-7/3)的光学性能 |
4.3.2 PEN(S-P-7/3)-Al的荧光性能 |
4.3.3 PEN(S-P-7/3)-Al的形貌表征 |
4.3.4 PEN(S-P-7/3)-Al的结构与稳定性 |
4.3.5 PEN(S-P-7/3)-Al对不同染料的吸附 |
4.3.6 PEN(S-P-7/3)-Al对亚甲基蓝的吸附 |
4.3.7 PEN(S-P-7/3)-Al的氮气等温吸脱附 |
4.4 本章小结 |
第五章 ZnPc/B-b-S杂化微球的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 ZnPc的合成 |
5.2.3 ZnPc/B-b-S杂化微球的制备 |
5.2.4 单线态氧的检测 |
5.2.5 光催化测试 |
5.2.6 表征方法与仪器 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 ZnPc的表征 |
5.3.2 ZnPc/B-b-S杂化微球的形貌表征 |
5.3.3 ZnPc/B-b-S杂化微球的热性能 |
5.3.4 ZnPc/B-b-S杂化微球的结构表征 |
5.3.5 ZnPc/B-b-S杂化微球的光学性能 |
5.3.6 ZnPc/B-b-S杂化微球的单线态氧 |
5.3.7 ZnPc/B-b-S杂化微球光降解亚甲基蓝 |
5.4 本章小结 |
第六章 B-b-S-P/TiO_2杂化微球的制备与性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 TiO_2 的制备 |
6.2.3 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球的制备 |
6.2.4 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球光催化测试 |
6.2.5 表征方法与仪器 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 TiO_2 的表征 |
6.3.2 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球的形貌 |
6.3.3 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球的热性能 |
6.3.4 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球的结构表征 |
6.3.5 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球的X射线光电子能谱 |
6.3.6 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球的紫外-可见吸收光谱 |
6.3.7 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球的X射线衍射图谱 |
6.3.8 B-b-S-P/TiO_2 杂化微球光降解亚甲基蓝 |
6.4 本章小结 |
第七章 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(5)电场耦合冠醚功能化聚砜膜对锂离子选择吸附性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的 |
1.3 研究内容 |
第二章 文献综述 |
2.1 锂资源概述 |
2.1.1 锂的简介 |
2.1.2 锂资源应用 |
2.1.3 锂资源分布 |
2.2 锂提取方法 |
2.2.1 煅烧浸取法 |
2.2.2 沉淀法 |
2.2.3 溶剂萃取法 |
2.2.4 膜分离法 |
2.2.5 电化学法 |
2.2.6 吸附法 |
2.3 冠醚及冠醚衍生物 |
2.3.1 冠醚的发现及命名 |
2.3.2 冠醚的合成 |
2.3.3 冠醚在提锂技术中的研究应用现状 |
2.3.4 冠醚在锂同位素分离中的应用 |
2.4 总结与展望 |
第三章 冠醚功能化聚合物膜的制备及表征 |
3.1 本章内容 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 设备仪器 |
3.2.3 氨基苯并-12-冠-4的合成 |
3.2.4 氯甲基化聚砜的制备 |
3.2.5 AB12C4与CMPSf的均相接枝 |
3.2.6 AB12C4与CMPSf的表面接枝 |
3.2.7 PSf-sg-AB12C4 功能化膜的结构及性能表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 冠醚系列产物的表征 |
3.3.2 均相接枝聚合物PSf-g-AB12C4 的表征 |
3.3.3 实验因素对均相接枝聚合物PSf-g-AB12C4 冠醚固载量的影响 |
3.3.4 表面接枝功能化膜PSf-sg-AB12C4 的表征 |
3.3.5 表面接枝功能化膜PSf-sg-AB12C4 的接枝条件优化 |
3.3.6 不同接枝时间PSf-sg-AB12C4 表面接枝功能化膜的结构特征 |
3.3.7 不同接枝时间PSf-sg-AB12C4 表面接枝功能化膜的性能特征 |
3.4 本章小结 |
第四章 冠醚功能化聚合物膜分离锂及锂同位素性能 |
4.1 本章内容 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 设备仪器 |
4.2.3 PSf-sg-AB12C4 膜对锂离子吸附性能研究 |
4.2.4 PSf-sg-AB12C4 膜对锂离子的等温吸附 |
4.2.5 PSf-sg-AB12C4 膜对锂离子的吸附动力学 |
4.2.6 PSf-sg-AB12C4 膜的选择吸附性能研究 |
4.2.7 PSf-sg-AB12C4 膜再生及重复使用性能研究 |
4.2.8 PSf-sg-AB12C4 膜对锂同位素分离性能研究 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PSf-sg-AB12C4 膜对锂离子的吸附等温线 |
4.3.2 PSf-sg-AB12C4 膜对锂离子的吸附动力学 |
4.3.3 PSf-sg-AB12C4 膜对锂及共存离子的选择吸附性能 |
4.3.4 DFT计算 |
4.3.5 PSf-sg-AB12C4 膜的再生与重复使用性 |
4.3.6 PSf-sg-AB12C4 膜对锂同位素的分离性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 电场耦合冠醚功能化聚合物膜镁锂选择渗透性能 |
5.1 本章内容 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 PSf-sg-AB12C4 致密膜的制备 |
5.2.4 电场耦合冠醚功能化膜离子扩散实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 PSf-sg-AB12C4 致密膜表征 |
5.3.2 聚合物膜结构形态对镁锂离子的选择扩散性影响 |
5.3.3 接枝致密膜与空白致密膜选择渗透性能对比 |
5.3.4 电压对镁锂离子的选择扩散性影响 |
5.3.5 盐浓度对镁锂离子的选择扩散性影响 |
5.3.6 pH对镁锂离子的选择扩散性影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论及下一步研究建议 |
6.1 结论 |
6.2 下一步研究建议 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)高效选择性锂离子吸附剂的制备与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 前言 |
第2章 文献综述 |
2.1 锂的用途 |
2.1.1 锂电池 |
2.1.2 核聚变反应堆 |
2.1.3 轻质合金 |
2.2 锂资源的开发现状 |
2.2.1 沉淀法 |
2.2.1.1 碳酸盐沉淀法 |
2.2.1.2 铝酸盐沉淀法 |
2.2.1.3 硼锂共沉淀法 |
2.2.1.4 硼镁共沉淀法 |
2.2.2 碳化法 |
2.2.3 煅烧浸取法 |
2.2.4 无机吸附剂法 |
2.2.4.1 配位型吸附剂 |
2.2.4.2 层状吸附剂 |
2.2.4.3 离子筛型吸附剂 |
2.2.5 离子交换树脂法 |
2.2.6 溶剂萃取法 |
2.3 冠醚及冠醚衍生物 |
2.3.1 冠醚的发现史 |
2.3.2 冠醚的离子络合性 |
2.3.3 冠醚衍生物的合成及性质 |
2.3.3.1 苯并冠醚的合成及性质 |
2.3.3.2 苯并冠醚衍生物的合成 |
2.3.3.3 其他冠醚衍生物的合成及性质 |
2.4 冠醚高分子聚合物的合成及冠醚的固定 |
2.4.1 线性或交联共聚法制备冠醚高分子 |
2.4.1.1 羟甲基冠醚的反应 |
2.4.1.2 苯并冠醚的反应 |
2.4.2 接枝共聚法制备冠醚高分子 |
2.4.2.1 氨基聚苯乙烯为载体 |
2.4.2.2 氯甲基聚苯乙烯(Merrifield树脂)为载体 |
2.4.2.3 聚乙烯醇为载体 |
2.4.2.4 氯甲基化聚砜为载体 |
2.4.2.5 壳聚糖为载体 |
2.4.2.6 纤维素为载体 |
2.4.3 其他冠醚固定方法 |
2.4.4 关于固定化冠醚吸附锂离子的研究 |
2.5 本课题研究内容与意义 |
第3章 实验部分 |
3.1 实验试剂与仪器 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 甲基丙烯酰氧基甲基-12-冠-4(M12C4)的制备 |
3.3 苯乙烯-冠醚聚合物微球的制备 |
3.3.1 多孔交联聚苯乙烯微球的制备工艺探究 |
3.3.2 苯乙烯-冠醚聚合物微球的制备 |
3.4 甲基丙烯酸甲酯-冠醚聚合物微球的制备与吸附性能研究 |
3.4.1 多孔交联聚甲基丙烯酸甲酯微球的制备工艺探究 |
3.4.2 甲基丙烯酸甲酯-冠醚聚合物微球的制备 |
3.5 吸附性能测试 |
3.5.1 吸附等温线研究 |
3.5.2 吸附动力学研究 |
3.5.3 pH的影响 |
3.5.4 选择吸附性研究 |
3.5.5 循环利用性能研究 |
3.6 测试与表征方法 |
3.6.1 扫描电子显微镜(SEM) |
3.6.2 比表面积及比孔容测定(BET) |
3.6.3 核磁共振氢谱(~1H-NMR) |
3.6.4 固体核磁共振碳谱(~(13)C-NMR) |
3.6.5 傅里叶变化红外光谱(FT-IR) |
3.6.6 电感耦合等离发射光谱(ICP-OES) |
第4章 结果与讨论 |
4.1 甲基丙烯酰氧基甲基-12-冠-4(M12C4)的合成结果 |
4.1.1 合成方法分析 |
4.1.2 M12C4的红外光谱表征 |
4.1.3 M12C4的核磁氢谱表征 |
4.2 苯乙烯-冠醚聚合物微球的制备结果 |
4.2.1 多孔交联聚苯乙烯微球制备的影响因素 |
4.2.2 苯乙烯-冠醚聚合物微球的表征 |
4.2.2.1 核磁碳谱表征 |
4.2.2.2 BET测试结果 |
4.3 苯乙烯-冠醚聚合物微球的吸附结果 |
4.3.1 吸附等温线 |
4.3.2 吸附动力学 |
4.3.3 pH的影响 |
4.3.4 选择吸附性 |
4.3.5 循环利用性能 |
4.4 甲基丙烯酸甲酯-冠醚聚合物微球的制备结果 |
4.4.1 多孔交联聚甲基丙烯酸甲酯微球的制备影响因素 |
4.4.2 甲基丙烯酸甲酯-冠醚聚合物的表征 |
4.4.2.1 核磁碳谱表征 |
4.4.2.2 BET测试结果 |
4.5 甲基丙烯酸甲酯-冠醚聚合物微球的吸附结果 |
4.5.1 吸附等温线 |
4.5.2 吸附动力学 |
4.5.3 pH的影响 |
4.5.4 选择吸附性 |
4.5.5 循环利用性能 |
第5章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)不同官能团改性壳聚糖衍生物的制备及其对重金属离子的吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 概述 |
1.1.1 壳聚糖 |
1.1.2 磁性生物炭 |
1.1.3 废水处理概况 |
1.2 改性壳聚糖研究进展 |
1.2.1 壳聚糖的改性 |
1.2.2 改性壳聚糖复合材料研究现状 |
1.3 研究目的及意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 多胺联合硫脲改性壳聚糖衍生物的制备及对Hg(Ⅱ)吸附性能研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 T-CS、T-EDA-CS、T-TETA-CS及T-TEPA-CS的制备 |
2.1.4 T-CS、T-EDA-CS、T-TETA-CS及T-TEPA-CS的表征 |
2.1.5 T-CS、T-EDA-CS、T-TETA-CS及T-TEPA-CS对Hg(Ⅱ)吸附性能研究 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 表征分析 |
2.2.2 Hg(Ⅱ)的吸附特征及吸附机理分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 硫代卡巴肼改性壳聚糖衍生物的制备及对Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附性能研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 TCCS的制备 |
3.1.4 TCCS的表征 |
3.1.5 TCCS对Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附性能研究 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 TCCS的合成 |
3.2.2 表征分析 |
3.2.3 Cd(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附特征及吸附机理分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 氨基硫脲改性壳聚糖/磁性生物炭复合材料的制备及对Cd(Ⅱ)吸附性能研究.. |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验试剂 |
4.1.2 实验仪器 |
4.1.3 TMBC的制备 |
4.1.4 矿山废水样品的采集 |
4.1.5 TMBC的表征 |
4.1.6 TMBC对Cd(Ⅱ)的吸附性能研究 |
4.1.7 TMBC对矿山废水的净化潜力研究 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 TMBC的合成 |
4.2.2 表征分析 |
4.2.3 Cd(Ⅱ)的吸附特征及吸附机理分析 |
4.2.4 TMBC对矿山废水的净化潜力研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 研究结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)磁性壳聚糖粒子的制备及其对典型重金属离子的吸附和磁回收性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 水体重金属污染研究现状概述 |
1.1.1 水体中重金属的来源 |
1.1.2 水体中重金属的危害 |
1.1.3 重金属污染治理现状 |
1.2 壳聚糖及其改性 |
1.2.1 壳聚糖简介 |
1.2.2 壳聚糖改性及其对重金属离子的吸附 |
1.3 磁性壳聚糖材料 |
1.3.1 磁性壳聚糖粒子的制备 |
1.3.2 磁性微粒的磁回收研究现状 |
1.4 课题研究意义及内容 |
1.4.1 研究背景与意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 实验药品与仪器 |
2.1 实验药品 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征手段及条件 |
2.3.1 磁性分析 |
2.3.2 热重分析 |
2.3.3 傅里叶红外光谱分析 |
2.3.4 X射线衍射分析 |
2.3.5 扫描电镜 |
2.3.6 粒度分析 |
2.3.7 BET测试 |
第三章 磁性壳聚糖粒子的吸附和稳定性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 磁性壳聚糖粒子的制备 |
3.2.2 吸附实验 |
3.2.3 稳定性实验 |
3.3 磁性壳聚糖粒子的表征 |
3.3.1 磁性分析 |
3.3.2 热重分析 |
3.3.3 傅里叶红外光谱分析 |
3.3.4 X射线衍射分析 |
3.4 磁性壳聚糖粒子的吸附性能研究 |
3.4.1 吸附动力学研究 |
3.4.2 吸附等温线研究 |
3.4.3 热力学研究 |
3.4.4 初始pH的影响 |
3.4.5 共存离子的影响 |
3.4.6 腐殖酸的影响 |
3.5 磁性壳聚糖粒子的稳定性能研究 |
3.5.1 再生稳定性 |
3.5.2 存贮稳定性 |
3.5.3 热稳定性 |
3.5.4 不同磁场中的稳定性 |
3.6 本章小结 |
第四章 磁性壳聚糖粒子的磁性和吸附性能的综合评价 |
4.1 引言 |
4.2 评价模型的建立 |
4.2.1 吸附回收指数的建立 |
4.2.2 矢量模型 |
4.3 磁性壳聚糖粒子的制备与表征 |
4.3.1 磁性壳聚糖粒子的制备 |
4.3.2 吸附实验 |
4.3.3 回收实验 |
4.4 磁性壳聚糖粒子的吸附性能、磁性与磁回收性能 |
4.4.1 磁性壳聚糖粒子对Cu~(2+)和Hg~(2+)的吸附性能 |
4.4.2 磁性分析 |
4.4.3 回收性能 |
4.5 磁性壳聚糖粒子的评价 |
4.5.1 吸附回收指数评价 |
4.5.2 矢量模型评价 |
4.6 与其他磁性壳聚糖粒子的比较 |
4.6.1 磁性壳聚糖粒子的吸附等温线 |
4.6.2 与其他磁性粒子的比较 |
4.7 本章小结 |
第五章 胺改性壳聚糖/CoFe_2O_4 的制备及吸附性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 材料制备 |
5.2.2 吸附实验 |
5.3 材料表征 |
5.3.1 形态、粒度和比表面积分析 |
5.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
5.3.3 X射线衍射分析 |
5.3.4 磁性分析 |
5.4 胺改性壳聚糖/CoFe_2O_4 的吸附性能研究 |
5.4.1 吸附动力学 |
5.4.2 初始pH值对吸附性能的影响 |
5.4.3 吸附等温线 |
5.4.4 共存离子对吸附性能的影响 |
5.4.5 腐殖酸对吸附性能的影响 |
5.4.6 与其他磁性吸附剂的比较 |
5.5 本章小结 |
第六章 聚丙烯酸改性高磁性壳聚糖粒子的制备及吸附性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 聚丙烯酸改性高磁性壳聚糖粒子的制备 |
6.2.2吸附实验 |
6.2.3再生实验 |
6.3 材料表征 |
6.3.1 扫描电镜和比表面积分析 |
6.3.2 傅里叶红外分析 |
6.3.3 X射线衍射分析 |
6.3.4 磁性分析 |
6.4 吸附性能研究 |
6.4.1 吸附动力学 |
6.4.2 初始pH值对吸附性能的影响 |
6.4.3 吸附等温线 |
6.4.4 共存离子对吸附性能的影响 |
6.4.5 腐殖酸对吸附性能的影响 |
6.4.6 解吸和再生 |
6.4.7 与其他磁性吸附剂的对比 |
6.5 本章小结 |
第七章 磁性壳聚糖粒子的回收 |
7.1 引言 |
7.2 回收模型建立与回收效率方程推导 |
7.2.1 底部回收模型 |
7.2.2 两侧回收模型 |
7.3 实验部分 |
7.3.1 主要材料 |
7.3.2 实验方法 |
7.4 磁回收效率方程的验证 |
7.4.1 磁回收实验结果 |
7.4.2 磁感应强度的测定 |
7.4.3 磁回收效率方程的修正 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间的科研成果 |
(9)冠醚功能化有序介孔硅基材料制备及分离锂同位素研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 本章引论 |
1.2 锂同位素的分离方法 |
1.2.1 锂汞齐法 |
1.2.2 激光法 |
1.2.3 分子蒸馏法 |
1.2.4 分级结晶及分级沉淀法 |
1.2.5 熔盐电解法 |
1.2.6 离子交换法 |
1.2.7 溶剂萃取法 |
1.2.8 萃取色谱法 |
1.3 有序介孔硅基吸附材料 |
1.3.1 有序介孔氧化硅 |
1.3.2 有序介孔氧化硅材料的合成机理 |
1.3.3 有序介孔氧化硅材料的表面功能化 |
1.3.4 有序介孔氧化硅吸附分离金属离子研究 |
1.4 表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP) |
1.4.1 原子转移自由基聚合(ATRP)概述 |
1.4.2 表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的原理 |
1.4.3 SI-ATRP用于纳米材料表面功能化 |
1.5 聚多巴胺用于材料表面改性 |
1.5.1 仿生学的启示——多巴胺的自聚合 |
1.5.2 多巴胺的自聚合机理及聚集体结构 |
1.5.3 多巴胺化学用于纳米材料表面改性 |
1.5.4 基于多巴胺包覆层的SI-ATRP聚合反应 |
1.6 选题意义和研究内容 |
第2章 冠醚化合物合成及萃取分离锂同位素研究 |
2.1 本章引论 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 冠醚化合物的制备 |
2.2.3 液液萃取体系分离锂同位素 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 冠醚化合物表征 |
2.3.2 溶剂萃取体系分离锂同位素 |
2.4 小结 |
第3章 冠醚接枝有序介孔硅基材料吸附分离锂同位素研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与主要仪器 |
3.2.2 复合材料合成 |
3.2.3 吸附实验 |
3.2.4 分离实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 结构表征 |
3.3.2 吸附实验 |
3.3.3 分离实验 |
3.4 小结 |
第4章 冠醚功能化介孔氧化硅/聚合物杂化材料吸附分离锂同位素研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 冠醚功能化杂化吸附材料制备 |
4.2.3 吸附实验 |
4.2.4 分离实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料表征 |
4.3.2 吸附实验 |
4.3.3 分离实验 |
4.4 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新性 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 冠醚化合物核磁共振~(13)C光谱图 |
附录B 冠醚化合物傅里叶变换红外光谱图 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)铀酰离子印迹聚合物的合成与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铀分离方法 |
1.1.1 化学沉淀法 |
1.1.2 溶剂萃取法 |
1.1.3 离子交换法 |
1.1.4 吸附法 |
1.1.5 其他方法 |
1.2 离子印迹技术 |
1.2.1 印迹反应体系的组成 |
1.2.2 离子印迹聚合物的制备方法 |
1.2.3 离子印迹聚合物的应用 |
1.3 铀酰离子印迹聚合物的研究进展 |
1.3.1 本体聚合法 |
1.3.2 表面印迹法 |
1.3.3 分散聚合法 |
1.3.4 乳液聚合法 |
1.3.5 其他方法 |
1.4 本论文的研究内容 |
第二章 硅胶表面印迹聚合物的制备及性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 硅胶的活化 |
2.2.4 氨基功能化硅胶颗粒的制备 |
2.2.5 烯基功能化硅胶颗粒的制备 |
2.2.6 硅胶表面印迹和非印迹聚合物的制备 |
2.2.7 产物的表征 |
2.2.8 吸附实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 印迹及非印迹聚合物的合成 |
2.3.2 产物的表征 |
2.3.3 印迹聚合物的吸附性能研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 预辐照表面引发接枝聚合制备印迹聚合物及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 硅胶的活化 |
3.2.4 氨基功能化硅胶颗粒的制备 |
3.2.5 氨基化硅胶颗粒的预辐照 |
3.2.6 印迹聚合物的制备 |
3.2.7 非印迹聚合物的制备 |
3.2.8 产物的表征 |
3.2.9 吸附实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 印迹聚合物的合成与表征 |
3.3.2 吸附实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 GO/SiO_2表面印迹聚合物的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 硅胶包覆氧化石墨烯(GO/SiO_2)的制备 |
4.2.4 氨基化硅胶包覆氧化石墨烯(GO/SiO_2-NH2)的制备 |
4.2.5 烯基化硅胶包覆氧化石墨烯(GO/SiO_2-C=C)的制备 |
4.2.6 表面印迹和非印迹聚合物的制备 |
4.2.7 产物的表征 |
4.2.8 吸附实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 GO/SiO_2-IIP和GO/SiO_2-NIP的合成 |
4.3.2 产物的表征 |
4.3.3 印迹聚合物的吸附性能研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文 |
致谢 |
四、Synthesis and Adsorption Property of Dihydroxyl Azacrown Ether-Grafted Chitosan(论文参考文献)
- [1]Fe/N无机/有机复合吸附剂的制备及其吸附性能研究[D]. 阴崇智. 中北大学, 2021(01)
- [2]ATRP法制备羧基化生物吸附剂及其对重金属离子的吸附[D]. 陈尚龙. 中国矿业大学, 2020(01)
- [3]氨基多羧酸改性磁性壳聚糖的制备及对重金属离子吸附性能的研究[D]. 于硕. 青岛科技大学, 2020(01)
- [4]两亲性聚芳醚腈的制备与性能研究[D]. 周雪飞. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]电场耦合冠醚功能化聚砜膜对锂离子选择吸附性能的研究[D]. 李觊雪. 天津工业大学, 2020(02)
- [6]高效选择性锂离子吸附剂的制备与应用研究[D]. 张蕾. 天津大学, 2018(07)
- [7]不同官能团改性壳聚糖衍生物的制备及其对重金属离子的吸附性能研究[D]. 梁文. 西北农林科技大学, 2018(01)
- [8]磁性壳聚糖粒子的制备及其对典型重金属离子的吸附和磁回收性能研究[D]. 范春贞. 上海交通大学, 2017(08)
- [9]冠醚功能化有序介孔硅基材料制备及分离锂同位素研究[D]. 刘栎锟. 清华大学, 2017(02)
- [10]铀酰离子印迹聚合物的合成与性能研究[D]. 孟虎. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所), 2015(08)