聚乙烯亞胺基復(fù)合材料的制備與吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-22 11:10
聚乙烯亞胺(PEI)是目前已知的具有最高電荷密度的陽(yáng)離子聚合物,其分子鏈中含有大量伯胺、仲胺、叔胺基團(tuán),這些基團(tuán)與金屬離子具有很強(qiáng)的螯合配位作用。PEI是一種新型的重金屬離子吸附劑,但PEI以游離分子形式存在于水相中,作為單一吸附劑則存在操作困難、不易分離回收、易流失等缺點(diǎn)。PEI通過(guò)化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)而固載在基質(zhì)材料上,進(jìn)一步復(fù)合碳材料,最終形成兩種聚乙烯亞胺基復(fù)合材料,分別用于溶液中鉛離子和鈾酰離子的吸附。具體如下:(1)以PEI作為功能基,對(duì)羧甲基魔芋葡甘聚糖基質(zhì)材料進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)改性,并復(fù)合氧化石墨烯,合成一種新型的多孔復(fù)合材料PCGt。探討各原料的用量比例、交聯(lián)劑用量、反應(yīng)溫度、交聯(lián)時(shí)間、對(duì)材料形態(tài)結(jié)構(gòu)與吸附能力的影響,進(jìn)而確定材料的最佳合成條件。通過(guò)掃描電子顯微鏡、傅立葉變換紅外光譜、熱重分析、元素分析等方法對(duì)制備的PCGt進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)PCGt具有由不規(guī)則的孔構(gòu)成的相互貫穿連接的三維骨架結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)計(jì)一系列吸附實(shí)驗(yàn)來(lái)探討PCGt吸附鉛離子的影響因素,如溶液pH、吸附劑用量、吸附時(shí)間、鉛離子初始濃度和吸附溫度。采用四種動(dòng)力學(xué)模型(擬一級(jí)、擬二級(jí)、Elovich和顆粒內(nèi)擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)模型...
【文章來(lái)源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-11號(hào)至16號(hào)樣品的數(shù)碼照片
3PCGt復(fù)合材料的制備及其對(duì)鉛離子的吸附性能研究17圖3-21-16號(hào)樣品對(duì)鉛離子吸附性能的對(duì)比Figure3-2Comparisonoftheadsorptionperformanceofsample1tosample16onleadions3.3.2PCGt復(fù)合材料的SEM、FT-IR和TG表征圖3-3分別展示了掃描電子顯微鏡下魔芋葡甘聚糖和不同放大倍數(shù)下PCGt的代表圖像。如圖3-3a所示,原料魔芋葡甘聚糖形態(tài)圓潤(rùn),表面有分散的光滑凹陷褶皺;從圖3-3b可以看出PCGt由多孔結(jié)構(gòu)和類似口香糖的薄片絲狀的結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成。圖3-3c展示了放大倍數(shù)下PCGt分布疏散的、由不規(guī)則的孔構(gòu)成的相互貫穿連接的三維骨架結(jié)構(gòu)。在圖3-3d中,在高倍放大的條件下可以看見PCGt有許多細(xì)密的、由許多片層堆疊起來(lái)的小孔,這些小孔結(jié)構(gòu)可以為金屬離子提供許多潛在的吸附位點(diǎn)。圖3-3(a)魔芋葡甘聚糖的掃描電鏡圖像(b)PCGt的低倍放大掃描電鏡圖像(c)PCGt的高倍放大掃描電鏡圖像(d)PCGt孔結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖Figure3-3(a)SEMimageofKonjacglucomannan(b)SEMimageofPCGtatlowmagnification(c)SEMimageofPCGtathighmagnification(d)DetailholestructureofPCGt
3PCGt復(fù)合材料的制備及其對(duì)鉛離子的吸附性能研究17圖3-21-16號(hào)樣品對(duì)鉛離子吸附性能的對(duì)比Figure3-2Comparisonoftheadsorptionperformanceofsample1tosample16onleadions3.3.2PCGt復(fù)合材料的SEM、FT-IR和TG表征圖3-3分別展示了掃描電子顯微鏡下魔芋葡甘聚糖和不同放大倍數(shù)下PCGt的代表圖像。如圖3-3a所示,原料魔芋葡甘聚糖形態(tài)圓潤(rùn),表面有分散的光滑凹陷褶皺;從圖3-3b可以看出PCGt由多孔結(jié)構(gòu)和類似口香糖的薄片絲狀的結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成。圖3-3c展示了放大倍數(shù)下PCGt分布疏散的、由不規(guī)則的孔構(gòu)成的相互貫穿連接的三維骨架結(jié)構(gòu)。在圖3-3d中,在高倍放大的條件下可以看見PCGt有許多細(xì)密的、由許多片層堆疊起來(lái)的小孔,這些小孔結(jié)構(gòu)可以為金屬離子提供許多潛在的吸附位點(diǎn)。圖3-3(a)魔芋葡甘聚糖的掃描電鏡圖像(b)PCGt的低倍放大掃描電鏡圖像(c)PCGt的高倍放大掃描電鏡圖像(d)PCGt孔結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖Figure3-3(a)SEMimageofKonjacglucomannan(b)SEMimageofPCGtatlowmagnification(c)SEMimageofPCGtathighmagnification(d)DetailholestructureofPCGt
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚丙烯腈基改性功能纖維選擇性吸附飲用水中Cu2+研究[J]. 王力,陳兆文,苗雷,劉大鑫. 合成纖維工業(yè). 2019(05)
[2]聚乙烯亞胺交聯(lián)法修飾磁性殼聚糖去除水中六價(jià)鉻[J]. 岳瑞,陳紅成,黃玉明,奉萍. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(07)
[3]海水提鈾研究進(jìn)展[J]. 敖浚軒,徐曉,李玉娜,吳國(guó)忠,李晴暖,馬紅娟. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]PEI二硫代氨基甲酸鹽交聯(lián)材料的制備及吸附鎘、銅、鉛離子[J]. 胡紹中,周悅,周立宏,曾慶樂. 功能材料. 2018(11)
[5]基于生育酚修飾的低分子量聚乙烯亞胺基因載體[J]. 袁長(zhǎng)春,鐘上勇,王艷紅,荀苗苗. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(29)
[6]聚乙烯亞胺改性交聯(lián)殼聚糖微球?qū)谆鹊奈叫阅躘J]. 馮宗財(cái),趙世鵬,袁爽,宋秀美,梁楚欣,劉芳. 高分子材料科學(xué)與工程. 2018(09)
[7]改性活性炭吸附鉛鋅冶煉廢水中的鉛和鎳[J]. 黃喜壽,葉凡,陳志明,龐少靜,梁原彰,唐麗,黃月英,郭璐璐. 大眾科技. 2018(08)
[8]海藻酸鈉負(fù)載聚乙烯亞胺功能球?qū)u2+吸附研究[J]. 孫朝輝,劉珊,樊升光,張藝鐘,蔣翠婷,田薪成,李濤. 應(yīng)用化工. 2018(05)
[9]吸附分離水體中鈾的吸附材料研究新進(jìn)展[J]. 趙悅,趙春雷,王銳,宮紅,姜恒. 精細(xì)化工. 2018(04)
[10]聚乙烯亞胺應(yīng)用、制備方法及生產(chǎn)狀況[J]. 張文學(xué),劉文霞,黃安平,高琳,李忠,段成龍,朱博超. 當(dāng)代化工. 2018(02)
博士論文
[1]聚乙烯亞胺系側(cè)鏈液晶高分子的合成表征及吸附性能研究[D]. 謝敏莉.武漢理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]聚乙烯亞胺改性活性炭對(duì)水中Cr(Ⅵ)的吸附研究[D]. 李子強(qiáng).蘇州科技大學(xué) 2019
[2]氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合超濾膜的制備、調(diào)控及分離性能研究[D]. 張麗娜.浙江大學(xué) 2019
[3]聚乙烯亞胺改性纖維素重金屬吸附劑的制備及其吸附性能研究[D]. 蘇晶晶.廣西大學(xué) 2017
[4]三維石墨烯基宏觀體對(duì)放射性元素分離和富集的研究[D]. 黃志偉.東華理工大學(xué) 2017
[5]氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其對(duì)鉛離子的吸附性能研究[D]. 孟晗.南京理工大學(xué) 2017
[6]納米金屬氧化物復(fù)合高吸水凝膠的合成及吸附鉛離子的性能[D]. 刁萌萌.燕山大學(xué) 2015
[7]聚乙烯亞胺雜化硅膠吸附劑的制備及去除鎳和鉛的研究[D]. 錢科森.遼寧科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2993122
【文章來(lái)源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-11號(hào)至16號(hào)樣品的數(shù)碼照片
3PCGt復(fù)合材料的制備及其對(duì)鉛離子的吸附性能研究17圖3-21-16號(hào)樣品對(duì)鉛離子吸附性能的對(duì)比Figure3-2Comparisonoftheadsorptionperformanceofsample1tosample16onleadions3.3.2PCGt復(fù)合材料的SEM、FT-IR和TG表征圖3-3分別展示了掃描電子顯微鏡下魔芋葡甘聚糖和不同放大倍數(shù)下PCGt的代表圖像。如圖3-3a所示,原料魔芋葡甘聚糖形態(tài)圓潤(rùn),表面有分散的光滑凹陷褶皺;從圖3-3b可以看出PCGt由多孔結(jié)構(gòu)和類似口香糖的薄片絲狀的結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成。圖3-3c展示了放大倍數(shù)下PCGt分布疏散的、由不規(guī)則的孔構(gòu)成的相互貫穿連接的三維骨架結(jié)構(gòu)。在圖3-3d中,在高倍放大的條件下可以看見PCGt有許多細(xì)密的、由許多片層堆疊起來(lái)的小孔,這些小孔結(jié)構(gòu)可以為金屬離子提供許多潛在的吸附位點(diǎn)。圖3-3(a)魔芋葡甘聚糖的掃描電鏡圖像(b)PCGt的低倍放大掃描電鏡圖像(c)PCGt的高倍放大掃描電鏡圖像(d)PCGt孔結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖Figure3-3(a)SEMimageofKonjacglucomannan(b)SEMimageofPCGtatlowmagnification(c)SEMimageofPCGtathighmagnification(d)DetailholestructureofPCGt
3PCGt復(fù)合材料的制備及其對(duì)鉛離子的吸附性能研究17圖3-21-16號(hào)樣品對(duì)鉛離子吸附性能的對(duì)比Figure3-2Comparisonoftheadsorptionperformanceofsample1tosample16onleadions3.3.2PCGt復(fù)合材料的SEM、FT-IR和TG表征圖3-3分別展示了掃描電子顯微鏡下魔芋葡甘聚糖和不同放大倍數(shù)下PCGt的代表圖像。如圖3-3a所示,原料魔芋葡甘聚糖形態(tài)圓潤(rùn),表面有分散的光滑凹陷褶皺;從圖3-3b可以看出PCGt由多孔結(jié)構(gòu)和類似口香糖的薄片絲狀的結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成。圖3-3c展示了放大倍數(shù)下PCGt分布疏散的、由不規(guī)則的孔構(gòu)成的相互貫穿連接的三維骨架結(jié)構(gòu)。在圖3-3d中,在高倍放大的條件下可以看見PCGt有許多細(xì)密的、由許多片層堆疊起來(lái)的小孔,這些小孔結(jié)構(gòu)可以為金屬離子提供許多潛在的吸附位點(diǎn)。圖3-3(a)魔芋葡甘聚糖的掃描電鏡圖像(b)PCGt的低倍放大掃描電鏡圖像(c)PCGt的高倍放大掃描電鏡圖像(d)PCGt孔結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖Figure3-3(a)SEMimageofKonjacglucomannan(b)SEMimageofPCGtatlowmagnification(c)SEMimageofPCGtathighmagnification(d)DetailholestructureofPCGt
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚丙烯腈基改性功能纖維選擇性吸附飲用水中Cu2+研究[J]. 王力,陳兆文,苗雷,劉大鑫. 合成纖維工業(yè). 2019(05)
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[3]海水提鈾研究進(jìn)展[J]. 敖浚軒,徐曉,李玉娜,吳國(guó)忠,李晴暖,馬紅娟. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]PEI二硫代氨基甲酸鹽交聯(lián)材料的制備及吸附鎘、銅、鉛離子[J]. 胡紹中,周悅,周立宏,曾慶樂. 功能材料. 2018(11)
[5]基于生育酚修飾的低分子量聚乙烯亞胺基因載體[J]. 袁長(zhǎng)春,鐘上勇,王艷紅,荀苗苗. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(29)
[6]聚乙烯亞胺改性交聯(lián)殼聚糖微球?qū)谆鹊奈叫阅躘J]. 馮宗財(cái),趙世鵬,袁爽,宋秀美,梁楚欣,劉芳. 高分子材料科學(xué)與工程. 2018(09)
[7]改性活性炭吸附鉛鋅冶煉廢水中的鉛和鎳[J]. 黃喜壽,葉凡,陳志明,龐少靜,梁原彰,唐麗,黃月英,郭璐璐. 大眾科技. 2018(08)
[8]海藻酸鈉負(fù)載聚乙烯亞胺功能球?qū)u2+吸附研究[J]. 孫朝輝,劉珊,樊升光,張藝鐘,蔣翠婷,田薪成,李濤. 應(yīng)用化工. 2018(05)
[9]吸附分離水體中鈾的吸附材料研究新進(jìn)展[J]. 趙悅,趙春雷,王銳,宮紅,姜恒. 精細(xì)化工. 2018(04)
[10]聚乙烯亞胺應(yīng)用、制備方法及生產(chǎn)狀況[J]. 張文學(xué),劉文霞,黃安平,高琳,李忠,段成龍,朱博超. 當(dāng)代化工. 2018(02)
博士論文
[1]聚乙烯亞胺系側(cè)鏈液晶高分子的合成表征及吸附性能研究[D]. 謝敏莉.武漢理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]聚乙烯亞胺改性活性炭對(duì)水中Cr(Ⅵ)的吸附研究[D]. 李子強(qiáng).蘇州科技大學(xué) 2019
[2]氧化石墨烯-聚乙烯亞胺復(fù)合超濾膜的制備、調(diào)控及分離性能研究[D]. 張麗娜.浙江大學(xué) 2019
[3]聚乙烯亞胺改性纖維素重金屬吸附劑的制備及其吸附性能研究[D]. 蘇晶晶.廣西大學(xué) 2017
[4]三維石墨烯基宏觀體對(duì)放射性元素分離和富集的研究[D]. 黃志偉.東華理工大學(xué) 2017
[5]氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其對(duì)鉛離子的吸附性能研究[D]. 孟晗.南京理工大學(xué) 2017
[6]納米金屬氧化物復(fù)合高吸水凝膠的合成及吸附鉛離子的性能[D]. 刁萌萌.燕山大學(xué) 2015
[7]聚乙烯亞胺雜化硅膠吸附劑的制備及去除鎳和鉛的研究[D]. 錢科森.遼寧科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2993122
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