Cu-MOF/PLA熔噴用復(fù)合材料的制備及重金屬吸附性能研究
發(fā)布時間:2021-05-20 21:13
聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性和完全可降解性,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生材料、吸附過濾材料、包裝材料領(lǐng)域等,但PLA也存在著熔體黏度大、可加工性能差、易降解等缺點,限制了其在熔噴非織造領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,針對PLA的缺陷進行改進,以提升其在吸附過濾領(lǐng)域的應(yīng)用前景,具有較高的理論意義和實用價值。本課題采用溶劑熱法制備了多孔的金屬有機骨架材料(Metal-Organic Frameworks,簡稱MOFs),是由含氮或氧的多齒有機配體與金屬中心通過配位作用自組裝而形成的具有規(guī)則三維結(jié)構(gòu)的晶體材料,通過基于配位的后合成改性策略制備巰基功能化的Cu-MOF,然后用改性后的Cu-MOF對PLA進行熔融共混改性,制備不同比例的Cu-MOF/PLA復(fù)合材料,對復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、結(jié)晶性能、流變性能等進行了研究。在此基礎(chǔ)上,利用RH7型雙柱毛細管流變儀進行熔融紡絲,制備了Cu-MOF/PLA初生纖維,對復(fù)合纖維的重金屬吸附性能進行了評價。得到如下結(jié)論:溶劑熱法合成的Cu3(BTC)2晶體,比表面積可達1381.1 m2/g,孔體積0.52 ...
【文章來源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 生物可降解高分子材料
1.2.1 生物可降解材料的定義及降解機理
1.2.2 生物可降解材料的分類
1.2.3 生物可降解材料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3 熔噴非織造材料
1.3.1 熔噴非織造材料的特點和發(fā)展
1.3.2 熔噴非織造材料的應(yīng)用
1.4 PLA的概述
1.4.1 PLA的基本性質(zhì)
1.4.2 PLA改性研究
1.4.3 PLA熔噴非織造材料研究現(xiàn)狀
1.5 金屬有機骨架材料的概述
1.5.1 金屬有機骨架材料的組成
1.5.2 金屬有機骨架材料的特點
1.5.3 金屬有機骨架材料的合成及活化
1.5.4 金屬有機骨架材料的應(yīng)用
1.6 水體汞污染的危害及處理技術(shù)
1.6.1 水體汞污染的危害
1.6.2 水體汞污染的處理技術(shù)
1.7 本課題研究的目的、意義和內(nèi)容
1.7.1 課題研究的目的和意義
1.7.2 課題研究內(nèi)容
第二章 Cu-MOF的制備、改性及對重金屬離子吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 改性前后Cu_3(BTC)_2 的結(jié)構(gòu)與性能表征
2.2.3 Cu_3(BTC)_2 的合成
2.2.4 Cu_3(BTC)_2 的改性
2.2.5 改性后的Cu_3(BTC)_2 對重金屬的吸附性能測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 不同條件下合成的Cu_3(BTC)_2 晶體X-衍射射線分析
2.3.2 不同條件下合成的Cu_3(BTC)_2 晶體的吸附性能分析
2.3.3 不同條件下合成的Cu_3(BTC)_2 晶體的SEM分析
2.3.4 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的X-衍射射線分析
2.3.5 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的紅外光譜分析
2.3.6 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的SEM圖譜及X-射線光電子能譜
2.3.7 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的BET分析
2.3.8 改性Cu_3(BTC)_2 對重金屬的吸附性能研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 Cu-MOF/PLA熔噴用復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu)與熱性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑與原料
3.2.2 實驗設(shè)備
3.2.3 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料的制備
3.3 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料的測試與表征
3.3.1 XRD測試
3.3.2 FTIR測試
3.3.3 TG測試
3.3.4 DSC測試
3.3.5 熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 XRD分析
3.4.2 FTIR分析
3.4.3 TG分析
3.4.4 DSC分析
3.4.5 SEM分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料的可紡性研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與原料
4.2.2 實驗設(shè)備
4.2.3 初生纖維的制備
4.3 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料可紡性表征
4.3.1 熔體指數(shù)(MFI)測試
4.3.2 流變性能測試
4.3.3 纖維的表觀形貌測試
4.3.4 Cu-MOF/PLA纖維的重金屬吸附性能測試
4.4 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料可紡性結(jié)果分析
4.4.1 熔融指數(shù)(MFI)分析
4.4.2 流變性能分析
4.4.3 SEM分析
4.4.4 初生纖維對重金屬的吸附性能研究
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]DCD對PLA熔噴纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)和性能的影響(英文)[J]. 于斌,張旭陽,孔瑾瑾,朱斐超,Gajanan Bhat,韓建,孫輝,王鵬. 稀有金屬材料與工程. 2016(S1)
[2]四臂星型生物素化聚乙二醇-聚丙交酯的合成與性能研究[J]. 杜旭,王勤,劉陽,馬麗霞,朱愛臣,王憲朋,王傳棟. 化學(xué)與生物工程. 2015(03)
[3]PLA/PMA/PEG共混改性研究[J]. 蘇桂仙,張青,李光輝,李德玲. 化工新型材料. 2014(10)
[4]生物降解材料研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J]. 馮瑞華. 材料導(dǎo)報. 2014(09)
[5]可生物降解材料研究新進展[J]. 李彥磊,陳復(fù)生,劉昆侖,李文,郭珍. 塑料科技. 2012(11)
[6]金屬-有機骨架材料及其在催化反應(yīng)中的應(yīng)用[J]. 李慶遠,季生福,郝志謀. 化學(xué)進展. 2012(08)
[7]化學(xué)沉淀法去除水中汞的試驗研究[J]. 張曉嘉,謝海英,陳鶴文,秦軍. 供水技術(shù). 2011(02)
[8]聚乳酸/蒙脫石復(fù)合材料的溶液插層法制備及其性能表征[J]. 袁龍飛,甄衛(wèi)軍,徐月,李進,李楠,方祥. 硅酸鹽通報. 2009(04)
[9]聚乳酸熔噴非織造布的研制[J]. 劉亞,程博聞,周哲,成國祥. 紡織學(xué)報. 2007(10)
[10]生物降解熱塑性材料的研究進展[J]. 王寧,于九皋,馬驍飛. 石油化工. 2007(01)
博士論文
[1]共混改性聚乳酸復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 張越.江南大學(xué) 2014
碩士論文
[1]PLA-PCL-PLA對熔噴用PLA/PCL共混材料相容性與可紡性影響的研究[D]. 曹勇民.浙江理工大學(xué) 2016
[2]聚乳酸復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)表征及其性能研究[D]. 趙丹.蘭州理工大學(xué) 2009
[3]聚乳酸熔噴非織造布的紡制及其結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 李玉梅.天津工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3198439
【文章來源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 生物可降解高分子材料
1.2.1 生物可降解材料的定義及降解機理
1.2.2 生物可降解材料的分類
1.2.3 生物可降解材料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3 熔噴非織造材料
1.3.1 熔噴非織造材料的特點和發(fā)展
1.3.2 熔噴非織造材料的應(yīng)用
1.4 PLA的概述
1.4.1 PLA的基本性質(zhì)
1.4.2 PLA改性研究
1.4.3 PLA熔噴非織造材料研究現(xiàn)狀
1.5 金屬有機骨架材料的概述
1.5.1 金屬有機骨架材料的組成
1.5.2 金屬有機骨架材料的特點
1.5.3 金屬有機骨架材料的合成及活化
1.5.4 金屬有機骨架材料的應(yīng)用
1.6 水體汞污染的危害及處理技術(shù)
1.6.1 水體汞污染的危害
1.6.2 水體汞污染的處理技術(shù)
1.7 本課題研究的目的、意義和內(nèi)容
1.7.1 課題研究的目的和意義
1.7.2 課題研究內(nèi)容
第二章 Cu-MOF的制備、改性及對重金屬離子吸附性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 改性前后Cu_3(BTC)_2 的結(jié)構(gòu)與性能表征
2.2.3 Cu_3(BTC)_2 的合成
2.2.4 Cu_3(BTC)_2 的改性
2.2.5 改性后的Cu_3(BTC)_2 對重金屬的吸附性能測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 不同條件下合成的Cu_3(BTC)_2 晶體X-衍射射線分析
2.3.2 不同條件下合成的Cu_3(BTC)_2 晶體的吸附性能分析
2.3.3 不同條件下合成的Cu_3(BTC)_2 晶體的SEM分析
2.3.4 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的X-衍射射線分析
2.3.5 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的紅外光譜分析
2.3.6 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的SEM圖譜及X-射線光電子能譜
2.3.7 改性Cu_3(BTC)_2 晶體的BET分析
2.3.8 改性Cu_3(BTC)_2 對重金屬的吸附性能研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 Cu-MOF/PLA熔噴用復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu)與熱性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑與原料
3.2.2 實驗設(shè)備
3.2.3 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料的制備
3.3 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料的測試與表征
3.3.1 XRD測試
3.3.2 FTIR測試
3.3.3 TG測試
3.3.4 DSC測試
3.3.5 熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 XRD分析
3.4.2 FTIR分析
3.4.3 TG分析
3.4.4 DSC分析
3.4.5 SEM分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料的可紡性研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與原料
4.2.2 實驗設(shè)備
4.2.3 初生纖維的制備
4.3 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料可紡性表征
4.3.1 熔體指數(shù)(MFI)測試
4.3.2 流變性能測試
4.3.3 纖維的表觀形貌測試
4.3.4 Cu-MOF/PLA纖維的重金屬吸附性能測試
4.4 Cu-MOF/PLA復(fù)合材料可紡性結(jié)果分析
4.4.1 熔融指數(shù)(MFI)分析
4.4.2 流變性能分析
4.4.3 SEM分析
4.4.4 初生纖維對重金屬的吸附性能研究
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]DCD對PLA熔噴纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)和性能的影響(英文)[J]. 于斌,張旭陽,孔瑾瑾,朱斐超,Gajanan Bhat,韓建,孫輝,王鵬. 稀有金屬材料與工程. 2016(S1)
[2]四臂星型生物素化聚乙二醇-聚丙交酯的合成與性能研究[J]. 杜旭,王勤,劉陽,馬麗霞,朱愛臣,王憲朋,王傳棟. 化學(xué)與生物工程. 2015(03)
[3]PLA/PMA/PEG共混改性研究[J]. 蘇桂仙,張青,李光輝,李德玲. 化工新型材料. 2014(10)
[4]生物降解材料研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J]. 馮瑞華. 材料導(dǎo)報. 2014(09)
[5]可生物降解材料研究新進展[J]. 李彥磊,陳復(fù)生,劉昆侖,李文,郭珍. 塑料科技. 2012(11)
[6]金屬-有機骨架材料及其在催化反應(yīng)中的應(yīng)用[J]. 李慶遠,季生福,郝志謀. 化學(xué)進展. 2012(08)
[7]化學(xué)沉淀法去除水中汞的試驗研究[J]. 張曉嘉,謝海英,陳鶴文,秦軍. 供水技術(shù). 2011(02)
[8]聚乳酸/蒙脫石復(fù)合材料的溶液插層法制備及其性能表征[J]. 袁龍飛,甄衛(wèi)軍,徐月,李進,李楠,方祥. 硅酸鹽通報. 2009(04)
[9]聚乳酸熔噴非織造布的研制[J]. 劉亞,程博聞,周哲,成國祥. 紡織學(xué)報. 2007(10)
[10]生物降解熱塑性材料的研究進展[J]. 王寧,于九皋,馬驍飛. 石油化工. 2007(01)
博士論文
[1]共混改性聚乳酸復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 張越.江南大學(xué) 2014
碩士論文
[1]PLA-PCL-PLA對熔噴用PLA/PCL共混材料相容性與可紡性影響的研究[D]. 曹勇民.浙江理工大學(xué) 2016
[2]聚乳酸復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)表征及其性能研究[D]. 趙丹.蘭州理工大學(xué) 2009
[3]聚乳酸熔噴非織造布的紡制及其結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 李玉梅.天津工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3198439
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