本文選題：高密度巰基　切入點(diǎn)：銀包石墨復(fù)合粒子　出處：《武漢理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：由于巰基與重金屬離子(如:銀、鉛)具有較強(qiáng)的極化作用,所以巰基化改性后的材料可用于制備表面包銀的復(fù)合粒子及作為去除鉛離子的吸附劑。針對(duì)現(xiàn)有制備技術(shù)得到的銀包石墨(NG@Ag)復(fù)合粒子存在殼層不致密、散銀、密度大、銀含量高以及鉛吸附劑吸附慢、難分離等問題,本論文發(fā)展了一種在低羥基密度的石墨粒子表面接枝高密度巰基的制備方法,以此來(lái)制備薄而致密銀殼層包覆的石墨@Ag復(fù)合粒子及獲得了一種高吸收、快去除且易分離的鉛吸附劑。探究了這種復(fù)合粒子的形成機(jī)理及其導(dǎo)電膠的性能;研究了接枝不同巰基密度的石墨粒子對(duì)Pb(Ⅱ)的等溫吸附行為及吸附動(dòng)力學(xué);并研究了水溶液pH值和循環(huán)次數(shù)對(duì)巰基化石墨粒子的吸附能力的影響規(guī)律。取得的主要研究結(jié)果如下:首先,在低羥基密度的石墨粒子表面實(shí)現(xiàn)了高巰基密度的修飾。重點(diǎn)研究了反應(yīng)參數(shù)(如:MPTMS、H2O及催化劑氨的濃度)對(duì)石墨粒子表面巰基密度的影響規(guī)律。研究表明,水和氨既能促使MPTMS分子與石墨粒子表面上的羥基發(fā)生縮合,也能促進(jìn)MPTMS分子在石墨粒子表面的自縮聚。這有利于在石墨粒子表面形成高密度的巰基;控制水和MPTMS的體積比還能調(diào)控石墨粒子表面巰基的密度。其次,運(yùn)用調(diào)控石墨粒子表面巰基密度的方法制備了殼層厚度可控的NG@Ag核殼復(fù)合粒子。闡明了巰基密度與形成致密殼層時(shí)的最小殼厚之間的關(guān)系;揭示了復(fù)合粒子的殼層厚度對(duì)其電性能的影響規(guī)律。研究表明,高密度巰基修飾的石墨粒子表面能得到高密度的銀晶核,利于制備薄而致密的銀殼層;本文制備的NG@Ag復(fù)合粒子不僅具有更低的銀含量(32 wt%)和更小的密度(3.06 g/cm3),而且具有更優(yōu)異的導(dǎo)電率(高達(dá)1.7×106 S/m)。此外,其填充的環(huán)氧樹脂導(dǎo)電膠導(dǎo)電性能高,成本低且填充比小。這種輕質(zhì)、高性能的導(dǎo)電填料有望廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電與電磁屏蔽復(fù)合材料中。最后,選用比表面積更大的石墨粒子進(jìn)行高密度巰基化修飾,研究了接枝不同巰基密度的石墨粒子對(duì)鉛離子的吸附性能。結(jié)果表明,該類吸附劑符合Langmuir等溫吸附模型,具有較高的吸附量,可達(dá)55.67 mg/g。其中MNG-2吸附劑能在短時(shí)間內(nèi)(20 min)將濃度為1.0 mg/L的Pb(Ⅱ)降低到0.012 mg/L(0.015 mg/L,即:飲用水中Pb(Ⅱ)的最高濃度)其吸附過程的速率常數(shù)k2高達(dá)3.07 g mg-1 min-1,進(jìn)一步證實(shí)了該吸附劑對(duì)溶液中殘留鉛離子去除快的能力。這主要是因?yàn)槲絼┍砻娼又α烁呙芏葞�基的密度。而且,MNG吸附劑的粒徑為微米級(jí),易分離回收。此外,該吸附劑在中性溶液中的吸附能力最佳;經(jīng)過3次循環(huán)后,其吸附效率仍然保持在90%以上,具有良好的使用壽命。這類鉛吸附劑不僅價(jià)格低廉、合成簡(jiǎn)單,還具有高吸收、快去除且易回收的特點(diǎn),有望廣泛用于去除水中的Pb(Ⅱ)。
[Abstract]:Due to the strong polarization of sulfhydryl group with heavy metal ions (such as silver, lead), Therefore, the modified materials can be used to prepare silver coated composite particles on the surface and as adsorbent for removing lead ions. Due to the high silver content and the slow adsorption of lead adsorbents, the preparation of high density sulfhydryl groups grafted on the surface of graphite particles with low hydroxyl density has been developed in this paper. In this way, thin and dense silver shell coated graphite @ Ag composite particles were prepared and a kind of lead adsorbent with high absorption, fast removal and easy separation was obtained. The formation mechanism of the composite particles and the properties of conductive adhesive were investigated. The isothermal adsorption behavior and adsorption kinetics of Pb (鈪，

本文編號(hào)：1677013