本文關(guān)鍵詞：廢棄沙棘枝條基高吸水性復(fù)合材料的制備及應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：沙棘枝條,作為沙棘副產(chǎn)品,具有來源廣泛、價格低廉、可生物降解等諸多優(yōu)點,然而大量廢棄的沙棘枝條并未得到有效利用,被視為農(nóng)業(yè)廢棄物。這些廢棄物或被焚燒造成環(huán)境污染,或自然腐爛造成資源浪費(fèi)。為了實現(xiàn)沙棘枝條的有效資源化,本課題以沙棘枝條粉為原材料,與傳統(tǒng)高吸水性樹脂相結(jié)合,致力于制備一種成本較低、環(huán)境友好型的高吸水性復(fù)合材料,有效解決合成高吸水性樹脂生產(chǎn)成本高、耐鹽性差、降解困難等缺點;在此基礎(chǔ)上,為簡化纖維材料預(yù)處理過程,特引入多巴胺這一聯(lián)接劑,得到新型超強(qiáng)復(fù)合吸水材料。將所制備的吸水材料應(yīng)用于染料廢水處理領(lǐng)域,并考察了該復(fù)合材料的吸附性能。具體研究內(nèi)容如下:(1)沙棘枝條粉/PAA超強(qiáng)吸水復(fù)合材料的制備及其性能研究以廢棄沙棘枝條粉(HBP)為基體和丙烯酸(AA)為單體,過硫酸鉀(K2S2O8)為引發(fā)劑,N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)為交聯(lián)劑,采用自由基溶液聚合法制備HBP/PAA(聚丙烯酸)超強(qiáng)吸水復(fù)合材料。紅外光譜和場發(fā)射電子掃描電鏡測試表明所制備的HBP/PAA是聚丙烯酸與沙棘枝條粉的表面交聯(lián)型復(fù)合材料。沙棘枝條粉在復(fù)合材料中呈彌散狀分散,起到骨架支撐作用。該超強(qiáng)吸水復(fù)合材料在去離子水和0.9 wt%NaCl溶液的吸水倍率分別可達(dá)190.0 g/g和40.0 g/g,平衡時間分別為16 min和10 min;其在蒸餾水中的溶脹動力學(xué)符合為二級動力學(xué)模型。在不同價態(tài)金屬離子水溶液中的吸水能力是NaClCaCl2FeCl3,吸水能力隨著鹽溶液濃度的增加而降低。溫度從25oC增加到80oC,保水性有降低的趨勢。反復(fù)吸放液性能測試表明循環(huán)5次后,去離子水吸收率和0.9 wt%NaCl溶液的吸水倍率分別保持了最大吸液倍率的91.8%和86.7%。(2)多巴胺-沙棘枝條粉接枝聚丙烯酸超強(qiáng)吸水復(fù)合材料的制備及其性能研究為降低高吸水性材料的生產(chǎn)成本、緩解其帶來的環(huán)境負(fù)擔(dān),多巴胺包覆的沙棘枝條粉和丙烯酸經(jīng)接枝共聚反應(yīng),合成一種環(huán)境友好型超強(qiáng)吸水復(fù)合材料(PD-HBP/PAA)。采用紅外光譜(FTIR)和場發(fā)射電子掃描電鏡(FE-SEM)表征產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)�？疾炝他}溶液濃度、離子類型及反復(fù)使用次數(shù)對該復(fù)合材料吸水性能的影響。結(jié)果表明,PD-HBP/PAA對鹽濃度、離子類型和吸水次數(shù)具有較高的敏感性;根據(jù)以上分析可知,該復(fù)合材料具有良好的吸水、保水能力和重復(fù)使用性能,且經(jīng)濟(jì)高效、綠色環(huán)保,在農(nóng)業(yè)或工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。這中方法也可以擴(kuò)展到合成具有類似的結(jié)構(gòu)的其他自然生物資源-有機(jī)復(fù)合材料。(3)HBP/PAA強(qiáng)吸水復(fù)合材料其對藏紅T的動力學(xué)、平衡、熱力學(xué)吸附研究系統(tǒng)地研究了藏紅T(ST)在HBP/PAA復(fù)合材料表面的吸附過程,考察了溶液的pH值、接觸時間、染料初始濃度和溫度等條件對HBP/PAA吸附性能的影響。研究結(jié)果表明,298.15K時HBP/PAA的吸附量可達(dá)56.0 mg/g。此外,動力學(xué)數(shù)據(jù)表明準(zhǔn)二級動力學(xué)吸附模型可準(zhǔn)確描述其吸附行為,吸附過程符合Langmuir吸附等溫線模型,熱力學(xué)分析證明HBP/PAA吸附藏紅T屬于吸熱的物理吸附過程�；谝陨戏治隹芍�,HBP/PAA具有較好的吸附性能、循環(huán)利用性能,使其在污水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：沙棘枝條 多巴胺 復(fù)合材料 吸水性 吸附
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ324.8;TB33
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 沙棘枝條的現(xiàn)狀12-13
• 1.1.1 沙棘12
• 1.1.2 沙棘枝條的來源12-13
• 1.1.3 我國沙棘開發(fā)利用的現(xiàn)狀13
• 1.2 高吸水性材料的分類及應(yīng)用現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 纖維素系高吸水性復(fù)合材料14
• 1.2.2 淀粉系高吸水性復(fù)合材料14
• 1.2.3 合成系高吸水性復(fù)合材料14-15
• 1.2.4 高吸水性材料的應(yīng)用15-16
• 1.3 課題研究的意義和研究內(nèi)容16-18
• 1.3.1 研究意義16-17
• 1.3.2 研究內(nèi)容17-18
• 第二章 沙棘枝條粉/PAA超強(qiáng)吸水復(fù)合材料的制備及性能研究18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 實驗部分18-20
• 2.2.1 材料和儀器18-19
• 2.2.2 沙棘枝條粉/PAA超強(qiáng)吸水復(fù)合材料的制備19
• 2.2.3 沙棘枝條粉/PAA超強(qiáng)吸水復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征19
• 2.2.4 沙棘枝條粉/PAA超強(qiáng)吸水復(fù)合材料的性能測定19-20
• 2.2.5 響應(yīng)面法試驗設(shè)計20
• 2.3 結(jié)果及討論20-32
• 2.3.1 HBP/PAA的合成機(jī)理20-21
• 2.3.2 FT-IR分析21-22
• 2.3.3 FE-SEM分析22-23
• 2.3.4 HBP/PAA的溶脹動力學(xué)23-25
• 2.3.5 HBP/PAA在不同價態(tài)金屬陽離子鹽溶液中的吸水性能25-26
• 2.3.6 HBP/PAA在不同溫度下的保水性能26-27
• 2.3.7 HBP/PAA的反復(fù)吸液性能27
• 2.3.8 HBP/PAA復(fù)合材料吸水性響應(yīng)面實驗設(shè)計及結(jié)果27-28
• 2.3.9 回歸模型的建立28-30
• 2.3.10 引發(fā)劑和交聯(lián)劑的交互作用對吸水倍率的影響30-31
• 2.3.11 中和度和交聯(lián)劑的交互作用對吸水倍率的影響31-32
• 2.3.12 影響因素的響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果及模型的驗證32
• 2.4 結(jié)論32-33
• 第三章 多巴胺-沙棘枝條粉/聚丙烯酸復(fù)合材料的制備及性能研究33-42
• 3.1 引言33
• 3.2 實驗部分33-35
• 3.2.1 材料和儀器33-34
• 3.2.2 PD-HBP/PAA高吸水性復(fù)合材料的制備及表征34
• 3.2.3 PD-HBP/PAA高吸水性復(fù)合材料的表征34
• 3.2.4 PD-HBP/PAA接枝率的測定34
• 3.2.5 PD-HBP/PAA的性能測定34-35
• 3.3 結(jié)果與討論35-40
• 3.3.1 PD-HBP/PAA的合成機(jī)理35-36
• 3.3.2 FT-IR分析36-37
• 3.3.3 FE-SEM分析37-38
• 3.3.4 PD-HBP/PAA的吸液速率38-39
• 3.3.5 PD-HBP/PAA在不同價態(tài)金屬陽離子鹽溶液中的吸水性能39-40
• 3.3.6 PD-HBP/PAA的反復(fù)吸液性能40
• 3.4 結(jié)論40-42
• 第四章 HBP/PAA高吸水性復(fù)合材料在染料廢水處理方面的應(yīng)用42-53
• 4.1 引言42-43
• 4.2 實驗部分43-44
• 4.2.1 材料和儀器43
• 4.2.2 吸附性能的測定43-44
• 4.3 結(jié)果與討論44-52
• 4.3.1 溶液pH對吸附的影響44-45
• 4.3.2 吸附時間對吸附的影響45-46
• 4.3.3 吸附動力學(xué)46-48
• 4.3.4 初始濃度對吸附的影響48-49
• 4.3.5 吸附等溫線49-51
• 4.3.6 溫度對吸附的影響51
• 4.3.7 吸附熱力學(xué)51-52
• 4.4 結(jié)論52-53
• 結(jié)論與建議53-55
• 結(jié)論53-54
• 建議54-55
• 參考文獻(xiàn)55-61
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果61-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐宏科;薛鋒鋒;;復(fù)合型高吸水性材料的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年16期

2 ;旭化成的高吸水性腈綸[J];合成纖維;1986年06期

3 高德川,鄒黎明,王依民;國內(nèi)外高吸水性聚合物研究開發(fā)新動向[J];化工新型材料;2000年08期

4 高茜斐,趙耀明;高吸水性纖維[J];合成纖維;2002年04期

5 趙同建,符新,王江,包春磊;高吸水性聚合物的研究進(jìn)展[J];華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年02期

6 劉穎;吳季懷;林建明;趙軍昌;;高吸水性防滅火材料的研究與應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報;2011年S2期

7 黃新偉;;紙張吸水性的控制[J];上海造紙;1992年04期

8 祝志峰,周永元,張文賡;高吸水性材料及其在紡織工業(yè)中的應(yīng)用前景[J];中國紡織大學(xué)學(xué)報;1994年04期

9 王志賢，高晶，丁宜凡;高吸水性材料[J];國際造紙;1994年06期

10 程勁松;坡縷石吸水性能簡析[J];紙和造紙;1995年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 桂紅星;李超;陳晰;黃茂芳;;一種高性能吸水膨脹橡膠制備新方法[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

2 丁遠(yuǎn)蓉;肖長發(fā);賈廣霞;安樹林;;海泡石填充聚丙烯酸樹脂的制備及其吸水性能研究[A];第五屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會論文集[C];2005年

3 傅月梅;馬正飛;姚虎卿;;改性ZSM-5沸石分子篩的吸水性能[A];第三屆全國化學(xué)工程與生物化工年會論文摘要集（上）[C];2006年

4 邊立平;肖加余;曾竟成;王春齊;盧斌;;潛用玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料吸水性能研究[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊)[C];2010年

5 鄭德修;喻志農(nóng);;彩色PDP中MgO保護(hù)膜吸水性能研究[A];中國電子學(xué)會真空電子學(xué)分會——第十四屆年會論文集[C];2004年

6 劉巽伯;計亦奇;;從混凝土的性能看陶粒的吸水性能[A];輕骨料工業(yè)發(fā)展及工程應(yīng)用——第十一屆全國輕骨料及輕骨料混凝土學(xué)術(shù)討論會暨第五屆海峽兩岸輕骨料混凝土產(chǎn)制與應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 宣金祥;捕霧取水解危機(jī)[N];中國水利報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 姜發(fā)堂;高吸水性葡甘聚糖接枝共聚物的制備及其性能研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

2 丁遠(yuǎn)蓉;丙烯酸—丙烯酰胺共聚纖維及其吸水性能研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張澤;丙烯酸—衣康酸共聚吸水性材料的制備與性能研究[D];武漢工程大學(xué);2015年

2 許曉輝;廢棄沙棘枝條基高吸水性復(fù)合材料的制備及應(yīng)用[D];長安大學(xué);2016年

3 張銳利;化學(xué)改性提高甜菜纖維素吸水性的研究[D];西南農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

4 張永良;薄頁紙吸水性主要影響因素的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2005年

5 鐘金鳳;高嶺土/聚丙烯酸鈉超吸水性復(fù)合樹脂的合成及體積相變研究[D];華僑大學(xué);2005年

6 屠吉利;巾類織物擦拭吸水性能測試方法的建立及評價體系的研究與應(yīng)用[D];浙江理工大學(xué);2013年

7 魏月琳;粘土—丙烯酰胺系超吸水性復(fù)合材料研究[D];華僑大學(xué);2002年

8 盛沛;粘土型高吸水性復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

9 秦蓓;用麥稈、稻殼、蕎麥皮纖維素制備高吸水性材料的研究[D];西北大學(xué);2005年

10 朱東鋒;環(huán)保型PVC木塑復(fù)合材料制備及性能研究[D];浙江工商大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：廢棄沙棘枝條基高吸水性復(fù)合材料的制備及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：503005