納米聚苯乙烯/活性炭復(fù)合材料的制備及其吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 00:51
當(dāng)前,空氣中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)對(duì)人體健康的危害日益嚴(yán)重,空氣中VOCs常用的檢測(cè)方法是固體吸附劑富集,解吸,儀器測(cè)定。VOCs的吸附采集是檢測(cè)的第一步,結(jié)果直接影響色譜分析,因此吸附劑的選擇十分重要。活性炭吸附劑作為廣泛使用的吸附劑具有比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、吸附性能好的特點(diǎn)。有機(jī)化合物依靠較弱的范德華引力吸附在活性炭表面,吸附量有限,檢測(cè)靈敏度不高。由于活性炭的吸附性能受其物理結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)影響,因此通過硅烷偶聯(lián)劑對(duì)活性炭進(jìn)行表面化學(xué)改性,并將改性后的活性炭與納米聚苯乙烯微球進(jìn)行復(fù)合,可以改變活性炭的吸附性能。本文將經(jīng)稻殼堿化脫硅處理后,使用磷酸浸漬,高溫活化制備活性炭。研究了浸漬比,活化時(shí)間,活化溫度對(duì)活性炭產(chǎn)率及四氯化碳吸附值的影響。通過氮?dú)馕綄?duì)活性炭的孔徑分布及比表面積進(jìn)行測(cè)試。通過乙烯基三乙氧基硅烷對(duì)活性炭進(jìn)行改性。苯乙烯為單體,十二烷基苯磺酸鈉為乳化劑,過硫酸鉀為引發(fā)劑,通過乳液聚合法制備了納米聚苯乙烯微球,并確定了最佳的反應(yīng)條件。將納米聚苯乙烯微球與經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性后的活性炭進(jìn)行復(fù)合。通FT-IR和SEM等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行表征,結(jié)果表面活性炭表面...
【文章來源】:齊齊哈爾大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
環(huán)境空氣中VOCs的測(cè)定方法
-15-圖2.1 氣體采樣裝置1-氣體采集袋,2-固體吸附劑,3-轉(zhuǎn)子流量計(jì),4-真空泵Fig. 2.1 Gas sampling device1- gas collection bag, 2-solid adsorbent, 3-rotameter, 4-vacuum pump2.3.3 實(shí)際樣品測(cè)試稱取 0.3 g 復(fù)合材料,制成吸附管,將吸附管置于實(shí)驗(yàn)室中,連接轉(zhuǎn)子流量計(jì)、真空泵。開通真空泵后,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)使氣體以 150 mL/min 流量通過吸附管,采樣結(jié)束后用 2 mL 二硫化碳對(duì)吸附劑超聲振蕩解吸 20 min,解吸液通過 0.22 μm 有機(jī)相過濾頭進(jìn)行過濾
結(jié)果與討論 合成機(jī)理乳液聚合過程分為 3 個(gè)階段:成核階段,常規(guī)乳液聚合反應(yīng)中,單體在乳化劑的作被增溶在乳化劑的膠束內(nèi),同時(shí)引發(fā)劑溶于反應(yīng)介質(zhì)中會(huì)分解產(chǎn)生自由基,自由基以擴(kuò)散進(jìn)入增溶膠束中吸附單體、乳化劑形成乳膠粒,并引發(fā)聚合反應(yīng)。另外一些滴形式存在的單體又會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入乳膠粒并參與反應(yīng),使乳膠粒長(zhǎng)大。乳膠束表面的劑分子在經(jīng)擴(kuò)散后吸附于膠粒表面從而穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)的乳膠粒。當(dāng)乳膠束消失時(shí),核停止。勻速階段,反應(yīng)體系中的乳膠粒數(shù)量無明顯的變化,以液滴形式存在的單續(xù)擴(kuò)散進(jìn)入乳膠粒中參與乳液聚合反應(yīng),乳膠粒不斷長(zhǎng)大。降速階段,隨著單體液及乳膠粒中剩余的單體均消耗殆盡時(shí),反應(yīng)結(jié)束。圖 3.1 為乳液聚合過程的圖示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分散聚合法制備聚去氫樅酸丙烯酸乙二醇酯微球[J]. 韓海威,李陽,李光華,廖芳,段文貴. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(11)
[2]國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中揮發(fā)性有機(jī)物分析方法的研究進(jìn)展[J]. 張展毅,曾凡進(jìn),朱智成,程小谷,曾立民. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù). 2016(05)
[3]揮發(fā)性有機(jī)物VOCs監(jiān)測(cè)方法與治理技術(shù)[J]. 劉宇麟. 干旱環(huán)境監(jiān)測(cè). 2016(02)
[4]活性炭吸附法在揮發(fā)性有機(jī)物治理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 許偉,劉軍利,孫康. 化工進(jìn)展. 2016(04)
[5]空氣中揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊煥明. 綠色環(huán)保建材. 2016(02)
[6]熱脫附-氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物[J]. 馮麗麗,胡曉芳,于曉娟,張文英. 色譜. 2016(02)
[7]乳液聚合法合成聚苯乙烯高分子微球及表征[J]. 高海濤,馬小華. 化工新型材料. 2013(07)
[8]堿改性活性炭表面特征及其吸附甲烷的研究[J]. 張夢(mèng)竹,李琳,劉俊新,孫永軍,李國(guó)濱. 環(huán)境科學(xué). 2013(01)
[9]酸改性活性炭對(duì)甲苯、甲醇的吸附性能[J]. 李立清,梁鑫,石瑞,顧慶偉,姚小龍,唐琳,劉崢. 化工學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]高分子吸附樹脂對(duì)VOCs的動(dòng)態(tài)吸附及其穿透模型[J]. 殷操,盧晗鋒,王罡,顧勇義,黃海鳳. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]磷酸法自成型木質(zhì)顆;钚蕴康闹苽溥^程與機(jī)理研究[D]. 林冠烽.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2013
碩士論文
[1]改性活性炭吸附含水氣的甲苯廢氣的性能研究[D]. 張樹鵬.西安建筑科技大學(xué) 2013
[2]新型聚合物改性活性炭功能復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 張際亮.江蘇大學(xué) 2009
[3]多孔聚合物—活性炭納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 王改娟.江蘇大學(xué) 2008
本文編號(hào):3617947
【文章來源】:齊齊哈爾大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
環(huán)境空氣中VOCs的測(cè)定方法
-15-圖2.1 氣體采樣裝置1-氣體采集袋,2-固體吸附劑,3-轉(zhuǎn)子流量計(jì),4-真空泵Fig. 2.1 Gas sampling device1- gas collection bag, 2-solid adsorbent, 3-rotameter, 4-vacuum pump2.3.3 實(shí)際樣品測(cè)試稱取 0.3 g 復(fù)合材料,制成吸附管,將吸附管置于實(shí)驗(yàn)室中,連接轉(zhuǎn)子流量計(jì)、真空泵。開通真空泵后,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)使氣體以 150 mL/min 流量通過吸附管,采樣結(jié)束后用 2 mL 二硫化碳對(duì)吸附劑超聲振蕩解吸 20 min,解吸液通過 0.22 μm 有機(jī)相過濾頭進(jìn)行過濾
結(jié)果與討論 合成機(jī)理乳液聚合過程分為 3 個(gè)階段:成核階段,常規(guī)乳液聚合反應(yīng)中,單體在乳化劑的作被增溶在乳化劑的膠束內(nèi),同時(shí)引發(fā)劑溶于反應(yīng)介質(zhì)中會(huì)分解產(chǎn)生自由基,自由基以擴(kuò)散進(jìn)入增溶膠束中吸附單體、乳化劑形成乳膠粒,并引發(fā)聚合反應(yīng)。另外一些滴形式存在的單體又會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入乳膠粒并參與反應(yīng),使乳膠粒長(zhǎng)大。乳膠束表面的劑分子在經(jīng)擴(kuò)散后吸附于膠粒表面從而穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)的乳膠粒。當(dāng)乳膠束消失時(shí),核停止。勻速階段,反應(yīng)體系中的乳膠粒數(shù)量無明顯的變化,以液滴形式存在的單續(xù)擴(kuò)散進(jìn)入乳膠粒中參與乳液聚合反應(yīng),乳膠粒不斷長(zhǎng)大。降速階段,隨著單體液及乳膠粒中剩余的單體均消耗殆盡時(shí),反應(yīng)結(jié)束。圖 3.1 為乳液聚合過程的圖示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分散聚合法制備聚去氫樅酸丙烯酸乙二醇酯微球[J]. 韓海威,李陽,李光華,廖芳,段文貴. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(11)
[2]國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中揮發(fā)性有機(jī)物分析方法的研究進(jìn)展[J]. 張展毅,曾凡進(jìn),朱智成,程小谷,曾立民. 環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù). 2016(05)
[3]揮發(fā)性有機(jī)物VOCs監(jiān)測(cè)方法與治理技術(shù)[J]. 劉宇麟. 干旱環(huán)境監(jiān)測(cè). 2016(02)
[4]活性炭吸附法在揮發(fā)性有機(jī)物治理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 許偉,劉軍利,孫康. 化工進(jìn)展. 2016(04)
[5]空氣中揮發(fā)性有機(jī)物在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊煥明. 綠色環(huán)保建材. 2016(02)
[6]熱脫附-氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物[J]. 馮麗麗,胡曉芳,于曉娟,張文英. 色譜. 2016(02)
[7]乳液聚合法合成聚苯乙烯高分子微球及表征[J]. 高海濤,馬小華. 化工新型材料. 2013(07)
[8]堿改性活性炭表面特征及其吸附甲烷的研究[J]. 張夢(mèng)竹,李琳,劉俊新,孫永軍,李國(guó)濱. 環(huán)境科學(xué). 2013(01)
[9]酸改性活性炭對(duì)甲苯、甲醇的吸附性能[J]. 李立清,梁鑫,石瑞,顧慶偉,姚小龍,唐琳,劉崢. 化工學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]高分子吸附樹脂對(duì)VOCs的動(dòng)態(tài)吸附及其穿透模型[J]. 殷操,盧晗鋒,王罡,顧勇義,黃海鳳. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]磷酸法自成型木質(zhì)顆;钚蕴康闹苽溥^程與機(jī)理研究[D]. 林冠烽.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2013
碩士論文
[1]改性活性炭吸附含水氣的甲苯廢氣的性能研究[D]. 張樹鵬.西安建筑科技大學(xué) 2013
[2]新型聚合物改性活性炭功能復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 張際亮.江蘇大學(xué) 2009
[3]多孔聚合物—活性炭納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 王改娟.江蘇大學(xué) 2008
本文編號(hào):3617947
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