本文關(guān)鍵詞：改性纖維素膜基多孔復(fù)合材料的制備及其對(duì)染料廢水的處理研究

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【摘要】：眾所周知,水污染問題已經(jīng)成為當(dāng)今世界關(guān)注的焦點(diǎn)問題,因此,對(duì)污水處理的方法和技術(shù)的研究已受到廣泛重視,其中,光催化降解法和吸附法都是常用的污水處理方法。近些年來,為滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)化的需求,農(nóng)林副產(chǎn)品逐步成為了功能化模板材料和吸附材料的重要選擇。植物纖維素(木漿和棉漿纖維素)是大自然中來源豐富的、無毒價(jià)廉的及可再生的天然高分子材料,是新型的環(huán)保型原材料,應(yīng)用范圍廣泛。本文以木漿和棉漿纖維素為原料,制備出兩種功能化的纖維素膜基復(fù)合材料,具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)首先以水熱法制備納米ZnS粒子,并用KH-550對(duì)其進(jìn)行表面修飾,制備出分散性較好、結(jié)晶度較高、顆粒尺寸均勻的納米ZnS粒子,隨后用物理混合法制備ZnS/纖維素膜基復(fù)合材料。結(jié)果表明:納米ZnS粒子成功摻雜到棉漿/木漿纖維素混合膜中,并未因此而改變復(fù)合膜材料的晶型,且其熱穩(wěn)定性得到了適當(dāng)?shù)母纳?納米ZnS粒子的摻雜量為1.5 wt%時(shí),其機(jī)械性能最佳,其拉伸強(qiáng)度為2.78 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為64.0%;此外,光催化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,摻雜納米ZnS粒子的量為1.5 wt%時(shí),復(fù)合膜材料對(duì)MO的降解效率最好,150 min后,達(dá)到61.3%左右。(2)使用一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的液體浸漬法制備ZnS/纖維素膜基復(fù)合材料。結(jié)果表明:所形成的納米ZnS粒子均勻地原位生長(zhǎng)在纖維素膜基板上,且負(fù)載在纖維素膜基板上的納米ZnS粒子的結(jié)晶度和數(shù)量均可通過改變循環(huán)浸漬次數(shù)來控制。光催化結(jié)果表明:以棉漿/木漿纖維素混合膜為基體材料不僅有助于催化劑的分離、回收和循環(huán)再利用問題,而且防止了納米ZnS粒子的團(tuán)聚,即改善了復(fù)合膜的光催化降解效果�？傊�,循環(huán)浸漬4次是制備復(fù)合膜材料的最佳條件,具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。(3)以棉漿/木漿纖維素膜基體為碳質(zhì)原料,K2CO3為活化劑,在炭化溫度為550~800℃,液體浸漬濃度為0、0.1~0.6 mol/L的條件下,采用化學(xué)活化法制備棉漿/木漿纖維素復(fù)合膜基活性炭材料(AC)。結(jié)果表明:AC的比表面積和產(chǎn)率均受到炭化溫度和K2CO3浸漬溶液濃度的影響,且影響趨勢(shì)相同;AC孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),微孔豐富,分布集中且主要集中于2 nm以下;樣品形狀類似于蜂窩狀,孔徑大小較均一,表面富含官能團(tuán);該AC樣品仍存留了部分纖維素Ⅱ型,并且具有局部石墨化結(jié)構(gòu);其中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:AC樣品制備的最佳條件為750℃下,0.5 mol/L。除此之外,AC吸附MB的數(shù)據(jù)均適合Langmuir等溫吸附模型,最大單層吸附量Qm可達(dá)675.68 mg/g;其動(dòng)力學(xué)吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更適合準(zhǔn)二階吸附方程;此外,脫附再生實(shí)驗(yàn)表明,AC的脫附再生能力較強(qiáng),經(jīng)三次再生后,其再生率為64.74%。
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X791;TB33

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本文編號(hào)：1197450