發(fā)布時間：2017-07-04 04:00

  本文關(guān)鍵詞：聚吡咯、聚磷腈納米材料的制備及其對染料吸附性能的研究

  更多相關(guān)文章： 聚吡咯 納米纖維 混合溶液 可再生 吸附機理

【摘要】：由于在紡織、皮革、造紙、印刷、化妝品等工業(yè)生產(chǎn)中會用到大量的染料和顏料,所以就會有大量的染料廢水產(chǎn)生。排放的污水中哪怕只含有少量的染料也會造成嚴重的環(huán)境問題,因為染料廢水會對水生生物以及人類造成危害,如發(fā)生基因突變、致癌等。除此之外,含有染料的工業(yè)廢水如果不加以處理而直接排放到河流、湖泊等水體中將會影響水生生物的光合作用。不僅如此,它還會減少光滲透并且增加化學需氧量(COD)。這將會對生態(tài)環(huán)境造成相當大的影響。因此,染料廢水排放之前對其進行處理是相當必要的。由于染料分子中具有穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu)使其具有抗有氧降解和抗生物降解的性質(zhì),這將大大增加了染料廢水的處理難度�，F(xiàn)在許多方法如絮凝、吸附、氧化、膜過濾、光催化、生物降解等被廣泛應用到了染料廢水的處理上。在這些處理方法中,吸附法由于具有便于操作、去除率高、經(jīng)濟實惠等特點而成為最有發(fā)展前途的染料廢水處理方法。吸附行為一般發(fā)生在吸附劑的表面,所以尋找一種比表面大的吸附劑成為人們關(guān)注的焦點。因此具有高比表面和大量吸附位點的納米尺寸的材料成為人們研究的熱點。本文利用模板自組裝氧化聚合、原位模板法等方法合成了一系列聚合物納米材料,并通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、紅外光譜分析、X射線衍射等一系列表征手段對我們制備的材料形貌以及潛在的性能進行探究,并詳細的探究了這些納米材料作為吸附劑對不同染料的吸附行為。在此基礎上提出并驗證了其吸附機理,根據(jù)吸附機理的特點將吸附劑應用到選擇性吸附方面,以達到染料分離的目的。具體的研究如下:利用氧化聚合法合成了聚吡咯(PPy)納米微球,在室溫下,在三甲基溴化銨(CTAB)溶液中加入適量吡咯(Py)單體,然后逐滴加入過硫酸銨(APS)溶液,磁力攪拌使其充分聚合,然后利用清水洗滌就得到聚吡咯(PPy)納米微球。為了加大吸附量我們改變合成條件合成了具有較大比表面的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的(PPy)納米纖維。利用原位模板法合成聚磷腈納米管,在超聲的實驗條件下(50w),利用四氫呋喃(THF)為溶劑,三乙胺(TEA)作為縛酸劑進而合成聚磷腈(PZS)納米管。利用SEM、TEM、FITR、XRD、BET、粒徑分析和表面電荷測試等表征手段研究了聚合物的結(jié)構(gòu)和性能。以上述制備的納米材料作為吸附劑系統(tǒng)的研究了其對染料的吸附性能,發(fā)現(xiàn)它們均對廢水中的染料表現(xiàn)出了較高的吸附性能。聚吡咯納米纖維對甲基橙的吸附能力達到了169.55 mg/g。同時,準二階動力學模型和Langmuir等溫線模型能夠更好的擬合聚吡咯納米材料對甲基橙的吸附。此外,對聚吡咯材料的循環(huán)使用性能進行了研究,經(jīng)過多次循環(huán)吸附后該吸附劑的吸附性能并沒有明顯降低,說明聚吡咯納米材料是一類可再生的高效吸附劑。同時提出并驗證了靜電吸附是吸附行為發(fā)生的主要作用力。根據(jù)其吸附機理將聚吡咯納米纖維應用到了混合染料的選擇性吸附上,并取得了良好的效果。聚磷腈納米管對染料的吸附行為能夠用準二階動力學模型和Langmuir等溫線模型很好的擬合。聚磷腈納米管對陰陽離子染料表現(xiàn)出不同的吸附能力,因此可以將其應用到染料的選擇性吸附上,并能夠有效的達到染料分離的目的。此外,提出并驗證了在吸附過程中酸堿相互作用是吸附的主要作用力。
【關(guān)鍵詞】：聚吡咯 納米纖維 混合溶液 可再生 吸附機理
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 染料及染料廢水治理方法研究11-18
• 1.1.1 染料污染及危害11-12
• 1.1.2 染料分類12-13
• 1.1.2.1 陽離子染料12-13
• 1.1.2.2 陰離子染料13
• 1.1.2.3 非離子型染料13
• 1.1.3 染料廢水的處理方法13-16
• 1.1.3.1 化學法13-15
• 1.1.3.2 生物法15-16
• 1.1.3.3 物理法16
• 1.1.4 吸附劑的進展16-18
• 1.2 聚合物材料在吸附方面的應用18-20
• 1.2.1 聚合物材料在處理染料廢水應用中的發(fā)展18-19
• 1.2.2 聚吡咯納米材料19
• 1.2.3 聚磷腈納米材料19-20
• 1.3 課題的提出及研究意義20-22
• 第二章 聚吡咯納米材料作為一種高效吸附劑對水溶液中甲基橙吸附的研究22-50
• 2.1 引言22-23
• 2.2 實驗過程23-26
• 2.2.1 實驗試劑、儀器及測試設備23-24
• 2.2.2 聚吡咯納米材料的制備合成24
• 2.2.2.1 聚吡咯納米微球的合成24
• 2.2.2.2 聚吡咯納米纖維的合成24
• 2.2.3 吸附實驗24-26
• 2.3 結(jié)果與討論26-49
• 2.3.1 形貌特征26-29
• 2.3.1.1 PPy納米微球的結(jié)果分析26-27
• 2.3.1.2 PPy納米纖維的結(jié)果分析27-29
• 2.3.2 PPy納米材料對陰離子染料MO吸附性能的研究29-49
• 2.3.2.1 PPy納米微球的吸附性能研究29-35
• 2.3.2.2 PPy納米纖維的吸附性能研究35-49
• 2.4 本章小結(jié)49-50
• 第三章 聚膦腈（PZS）納米管的制備及其染料吸附及選擇性吸附的應用50-70
• 3.1 引言50-51
• 3.2 實驗過程51-54
• 3.2.1 實驗中主要試劑51-52
• 3.2.2 實驗中主要儀器52-53
• 3.2.3 制備PZS納米管53
• 3.2.4 吸附實驗及染料分離53-54
• 3.3 結(jié)果討論54-69
• 3.3.1 PZS納米管的表征54-57
• 3.3.2 PZS納米管對水溶液中的有機染料的選擇性吸附行為57-59
• 3.3.3 PZS納米管對染料的吸附行為的研究59-63
• 3.3.3.1 染料溶液的初始pH對吸附行為的影響59-60
• 3.3.3.2 ST染料溶液的初始濃度對吸附行為的研究60
• 3.3.3.3 吸附動力學研究60-62
• 3.3.3.4 吸附等溫線研究62-63
• 3.3.4 選擇性吸附的機理探討63-68
• 3.3.5 從混合染料中分離染料68-69
• 3.4 本章小結(jié)69-70
• 第四章 全文總結(jié)70-72
• 參考文獻72-81
• 致謝81-82
• 個人簡歷及碩士期間發(fā)表論文與科研成果82

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 冷波,葛樹琴,劉紅波;聚吡咯的合成及電流變性能的研究[J];材料開發(fā)與應用;2002年02期

2 黃美榮,王健,李新貴;聚吡咯衍生物的合成及液晶性能[J];高分子通報;2003年04期

3 葛東濤,王紀孝,王世昌;聚吡咯納米線(管)的合成[J];化學進展;2003年06期

4 陳泳,唐威,朱緒飛;合成工藝對聚吡咯電導率及可溶性的影響[J];化工時刊;2003年11期

5 王九,黃偉九,陳波水,晏華,李曉東;聚吡咯在幾種連續(xù)介質(zhì)中的電流變效應[J];機械工程材料;2004年10期

6 李永舫;導電聚吡咯的研究[J];高分子通報;2005年04期

7 程賢u&,林音,林俊鴻,潘德源;化學聚合法制備電容器用聚吡咯[J];四川大學學報(自然科學版);2005年S1期

8 莫尊理;左丹丹;陳紅;孫銀霞;張平;;納米石墨薄片/聚吡咯復合材料的制備及導電性能[J];無機化學學報;2007年02期

9 王杰;徐友龍;陳曦;杜顯鋒;李喜飛;;電化學法制備高密度導電聚吡咯的性能研究[J];物理學報;2007年07期

10 周媛媛;余e，

本文編號：516198