本文關(guān)鍵詞：磁性丙烯酸系功能化樹脂的制備及在水處理中的應(yīng)用

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【摘要】：我國飲用水水源污染嚴(yán)重,NOMs (Natural Organic Matters, NOMs)是其中重要污染物之一,其不僅增加了水體的色度,影響水體的感官效果,而且是消毒副產(chǎn)物的重要前體,增加了飲用水消毒過程的健康安全隱患。水中的NOMs具有荷負(fù)電、分子量分布廣的特征。與常規(guī)活性炭吸附相比,離子交換技術(shù)對NOMs的去處更加有效,在飲用水處理中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。本研究采用懸浮聚合法成功制備了強(qiáng)堿性丙烯酸系磁性陰離子交換樹脂(m-PGMA),并考察了m-PGMA對以溶解性腐殖酸為代表的NOMs的去除效果。通過比較季銨化改性前后樹脂去除溶解性腐殖質(zhì)的分子量和親疏水性特征,評價(jià)了樹脂基材吸附對該過程的貢獻(xiàn),以及對m-PGMA樹脂再生效果的影響。得到的主要結(jié)論如下：m-PGMA樹脂以甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)為單體、油酸改性的Fe3O4為磁核。樹脂為球狀,含水率70.3%,離子交換容量為2.01mEq/g;粒徑分布80～100μm,比表面積25.53m2/g,平均孔徑2.75nm。樹脂呈核殼式結(jié)構(gòu),Fe3O4位于樹脂內(nèi)部,在外加磁場下可以實(shí)現(xiàn)樹脂的快速高效分離。通過改變轉(zhuǎn)速可以有效控制樹脂的粒徑。當(dāng)轉(zhuǎn)速降低至510r/min、420r/min,分別得到粒徑分布210～250μm和290～330 μm的樹脂。m-PGMA樹脂對溶解性腐殖酸的去除具有速率快、效率高的優(yōu)點(diǎn)。該動力學(xué)過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。樹脂粒徑越小,對溶解性腐殖酸的吸附速率越快。通過Boyd模型可知,其吸附過程液膜擴(kuò)散占主導(dǎo)作用。樹脂去除溶解性腐殖酸的熱力學(xué)平衡可以用Freundlich等溫線方程擬合。改性前的樹脂對溶解性腐殖酸的去除主要通過疏水作用和苯環(huán)間π-π作用等物理吸附。改性后的m-PGMA樹脂可以通過離子交換作用和物理作用去除腐殖酸。通過比較季銨化改性前后樹脂去除溶解性腐殖酸的分子量和親疏水性特征發(fā)現(xiàn),未改性的樹脂對于小分子量(10 KDa)組分的去除效果略好于大分子量(100 KDa)組分,而對于疏水性組分去除效果遠(yuǎn)優(yōu)于親水性組分；改性后的樹脂對于各組分腐殖酸的去除性能均有顯著提升,特別是大分子量組分和親水性組分。被樹脂基材所吸附的大分子疏水性組分不能通過10%NaCl進(jìn)行再生,因此表現(xiàn)為樹脂初次再生時(shí)再生效率的顯著下降(下降幅度6%),此后再生效率的下降率平穩(wěn)在1%左右。
【關(guān)鍵詞】：磁性樹脂 季銨化改性 腐殖酸 檢測性分級 再生
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ324.8;TU991.2
【目錄】：

• 學(xué)位論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 水中NOMs污染9-10
• 1.2 NOMs的去除技術(shù)研究進(jìn)展10-15
• 1.2.1 強(qiáng)化混凝10
• 1.2.2 化學(xué)氧化10-11
• 1.2.3 膜過濾11-12
• 1.2.4 吸附去除法12-15
• 1.3 磁性樹脂技術(shù)概述及應(yīng)用研究進(jìn)展15-19
• 1.3.1 磁性樹脂的簡介15-16
• 1.3.2 磁性樹脂在水處理中的應(yīng)用16-17
• 1.3.3 磁性離子交換樹脂的制備17-19
• 1.4 研究的內(nèi)容及意義19-21
• 1.4.1 研究內(nèi)容19
• 1.4.2 研究意義19-20
• 1.4.3 技術(shù)路線圖20-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法21-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑21-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法23-28
• 2.2.1 四氧化三鐵納米顆粒的制備與油酸改性23
• 2.2.2 磁性樹脂的制備過程23-24
• 2.2.3 吸附動力學(xué)實(shí)驗(yàn)24-25
• 2.2.4 吸附熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)25
• 2.2.5 溶解性腐殖酸檢測性分級方法25-27
• 2.2.6 吸附再生方法27-28
• 2.3 分析與表征方法28-31
• 2.3.1 腐殖酸濃度測定方法28
• 2.3.2 m-PGMA樹脂的表征方法28-31
• 第三章 m-PGMA樹脂的表征及分析31-37
• 3.1 紅外光譜分析31-32
• 3.2 X-射線衍射分析32-33
• 3.3 m-PGMA的磁性能33
• 3.4 m-PGMA樹脂的形貌表征33-35
• 3.5 m-PGMA樹脂的含水率、離子交換容量、比表面積表征35
• 3.6 本章小結(jié)35-37
• 第四章 m-PGM去除溶解性腐殖酸性能研究37-51
• 4.1 m-PGMA樹脂去除腐殖酸的動力學(xué)研究37-41
• 4.2 m-PGMA樹脂對腐殖酸的吸附等溫線41-44
• 4.3 季銨化改性前后m-PGMA樹脂對腐殖酸的吸附性能研究44-49
• 4.3.1 腐殖酸去除性能44-45
• 4.3.2 分子量特征45-47
• 4.3.3 親疏水性特征47-49
• 4.4 m-PGMA樹脂的吸附再生性能研究49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 結(jié)論與展望51-53
• 5.1 結(jié)論51-52
• 5.2 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-61
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明61-63
• 致謝63

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3 魏曉安;徐建清;陳亦斌;何衛(wèi)東;;氯醋樹脂的改性及性能表征[J];化工時(shí)刊;2006年05期

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5 ;水溶性二甲苯樹脂改性亞麻仁油自干電泳漆[J];涂料工業(yè);1970年Z1期

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9 時(shí)君友，葛建梅，劉光遠(yuǎn)，，樂磊，王喜軍;酚醛樹脂改性的亞硫酸鹽廢液膠粘劑應(yīng)用研究[J];林產(chǎn)工業(yè);1997年03期

10 ;己內(nèi)酯在丙烯酸類樹脂中的應(yīng)用[J];上海涂料;2004年03期

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1 莫羨忠;廖正福;甘春芳;;氨基樹脂改性丙烯酸/蒙脫土納米復(fù)合膠膜的制備與表征[A];2004年全國高分子材料科學(xué)與工程研討會論文集[C];2004年

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2 許金明;磁性丙烯酸系功能化樹脂的制備及在水處理中的應(yīng)用[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號：583352