【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,有機合成染料廣泛應(yīng)用于紡織印染、塑料、造紙等行業(yè)。然而,由于具有高毒性和致癌性,這些工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的染料廢水給人類和生態(tài)系統(tǒng)帶來了日益嚴重的危害和污染。因為大部分染料具有抗氧化、難降解的特征,所以吸附法在染料污水處理中具有潛在的應(yīng)用價值。由于層層自組裝法制備工藝簡單、載體多功能化的特點已在藥物釋放、催化、生物傳感器方面得到了廣泛應(yīng)用。在本論文中,采用層層自組裝方法設(shè)計合成了兩種新型磁性吸附劑,并且進一步研究了他們對于染料的吸附性能及吸附機理。主要研究結(jié)果如下:(1)利用層層自組裝方法合成兩種新型磁性吸附劑:將兩種帶有相反電荷的聚電解質(zhì):殼聚糖和聚丙烯酸通過靜電作用交替沉積在磁性微球表面上,制備了Na-(CS/PAA)n/MPC吸附劑,同理將兩種帶有相反電荷的聚電解質(zhì):海藻酸鈉和聚乙烯亞胺交替沉積在磁性微球上,合成了(ALG/PEI)n/MN吸附劑。并對合成的吸附劑進行了紅外光譜、場發(fā)射掃描電鏡、熱重、X-射線衍射和磁學(xué)特性分析.(2)Na-(CS/PAA)n/MPC對于陽離子型染料亞甲基藍(MB)和結(jié)晶紫(CV)的吸附量與(CS/PAA)層數(shù)呈線性增加關(guān)系。Na-(CS/PAA)4/MPC在25 oC,pH=8時對MB和CV的最大飽和吸附量分別為305.8和243.6 mg g-1。動力學(xué)和等溫吸附模型結(jié)果表明吸附過程是均相單層化學(xué)吸附過程,且吸附平衡時間與聚電解質(zhì)層數(shù)無關(guān)。熱力學(xué)結(jié)果表明Na-(CS/PAA)4/MN吸附MB與CV的過程是吸熱的,而且該吸附劑具有很好的重復(fù)利用性。(3)(ALG/PEI)n/MN對于酸性橙10(AO10)的吸附量與(ALG/PEI)層數(shù)是正相關(guān)關(guān)系。(ALG/PEI)4/MN在25 oC,pH=3時對AO10的最大飽和吸附量為246.3 mg g-1。動力學(xué)、等溫吸附和熱力學(xué)的結(jié)果表明吸附過程是均相單層化學(xué)吸附的放熱過程,且吸附平衡時間隨聚電解質(zhì)層數(shù)的增加而增加。另外,它對AO10也展示出比較好的重復(fù)使用性能。
[Abstract]:With the rapid development of modern industry, organic synthetic dyes are widely used in textile printing, dyeing, plastics, papermaking and other industries. However, because of its high toxicity and carcinogenicity, dyestuff wastewater from these industrial production has brought more and more serious harm and pollution to human beings and ecosystem. Because most dyes have the characteristics of oxidation resistance and hard degradation, adsorption method has potential application value in dye wastewater treatment. Because of its simple preparation process and multifunctional carrier, it has been widely used in drug release, catalysis and biosensor. In this paper, two new magnetic adsorbents were designed and synthesized by layer-by-layer self-assembly method, and their adsorption properties and adsorption mechanism for dyes were further studied. The main results are as follows: (1) two new magnetic adsorbents were synthesized by layer-by-layer self-assembly method. Two kinds of polyelectrolyte with opposite charge: chitosan and polyacrylic acid were deposited on the surface of magnetic microspheres alternately by electrostatic interaction. Na- (CS/PAA) n/MPC adsorbents were prepared and (ALG/PEI) n/MN adsorbents were synthesized by alternately depositing two polyelectrolytes with opposite charge: sodium alginate and polyethyleneimide on magnetic microspheres. The synthesized adsorbents were characterized by infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscopy, (2) the adsorption capacity of Na- (CS/PAA) n/MPC for cationic dye methylene blue (MB) and crystal violet (CV) was linearly increased with the number of (CS/PAA) layers. The maximum saturated adsorption amounts of MB and CV for CS/PAA 4/MPC were 305.8 and 243.6 mg g-1 at 25 oC,pH= 8, respectively. The results of kinetic and isothermal adsorption models show that the adsorption process is homogeneous monolayer chemisorption process and the adsorption equilibrium time is independent of the number of polyelectrolyte layers. The thermodynamic results show that the adsorption of MB and CV by Na- (CS/PAA) 4/MN is endothermic, and the adsorbent has good reusability. (3) the adsorption capacity of (ALG/PEI) n/MN for acid orange 10 (AO10) is positively correlated with the number of (ALG/PEI) layers. (ALG/PEI) 4/MN 's maximum saturated adsorption capacity for AO10 is 246.3 mg g-1 at 25 oC,pH= 3. The results of kinetics, isothermal adsorption and thermodynamics show that the adsorption process is the exothermic process of homogeneous monolayer chemisorption, and the adsorption equilibrium time increases with the increase of the number of polyelectrolyte layers. In addition, it also shows good reuse performance to AO10.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703;TQ424

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本文編號：2214138