磁性殼聚糖的制備及其對水中全氟辛烷磺酸的吸附研究
發(fā)布時間:2021-12-21 19:49
全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)是一種典型的全氟化合物。PFOS中強(qiáng)大的碳氟共價鍵,使其具有很高的穩(wěn)定性,能夠經(jīng)受加熱、氧化還原、微生物作用而不被降解。殼聚糖是甲殼素的堿性脫乙;a(chǎn)物,因其結(jié)構(gòu)中羥基和氨基的存在,殼聚糖能夠很容易地進(jìn)行化學(xué)改性。本文系統(tǒng)研究了磁性殼聚糖(MCTS)吸附劑的制備、表征以及對水中PFOS的吸附去除規(guī)律,探討了其吸附機(jī)理。采用溶劑熱法制備出Fe304,并且通過乳液懸浮聚合法以Fe304作為磁性物質(zhì)制備出MCTS,同時對制備條件進(jìn)行優(yōu)化。實驗以MCTS作為吸附劑,PFOS作為吸附質(zhì),進(jìn)行吸附實驗,并對MCTS的洗脫再生性能進(jìn)行研究。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、磁性能(VSM)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、熱重儀(TGA)、Zeta電位和粒徑分析儀等技術(shù),對制備出的Fe304和MCTS進(jìn)行表征,得出以下結(jié)論:①Fe304和MCTS具有良好的熱性能和磁性能,且分散均勻,表面光滑,平均粒徑分別為274 nm和4.8 μm;②MCTS的XRD譜圖中含有Fe304的峰、MCTS的FT-IR譜圖中繼承...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.4?FeaOV殼聚糖對磁性殼聚糖吸附PFOS的吸附量影響??
?磁性殼聚糖的制備及其對水中全氟辛燒磺酸的吸附研究??為了更清晰的看到材料的外貌,對材料進(jìn)行了?SEM分析。由圖3.5可以看到,Fe304??和MCTS微球分散均勻,沒有團(tuán)聚的現(xiàn)象。由圖3.5(b)可以看到MCTS的表面光滑,很??明顯可以看到殼聚糖內(nèi)部的一粒粒白點,即Fe304,可以證明殼聚糖將Fe304包裹了。??同時,可以看到Fe304的粒徑約在270nm,MCTS粒徑約在3 ̄5?[im。??3.2.2.2?X射線衍射(XRD)分析??由圖?3.6?為?Fe304、殼聚糖、MCTS?的?XRD?譜圖,譜線?a?中?30.0。、35.5。、43.3。、??57.2。、62,5。是Fe304的特征衍射峰,與JCPDS?(PDF?No.?65-3107)中的數(shù)據(jù)庫是一致的,??表明Fe304是尖晶石結(jié)構(gòu),譜線b中20.0°處的峰是殼聚糖的特征衍射峰,由于殼聚糖??的結(jié)晶性很差,所以該峰是彌散的寬峰。??30.0?丨?43
處也出現(xiàn)了?Fe:,04的特征峰,證明磁性殼聚糖微球中含有Fe304。??3.2.2.5熱重(TGA)分析??由圖3.10可以看到,譜線a溫度從0?°(:到700?°C,其質(zhì)量僅僅損失了?5.6%左右,??這可能是由于Fe304樣品含有殘留的水分。從譜線b和譜線C可以看到,其變化趨勢基??本相似,在0?°C到300?°C的范圍內(nèi),質(zhì)量損失35%左右,這有可能是因為溫度升高,??殼聚糖分子的表面水和內(nèi)部的化學(xué)水都被去除了。譜線C中溫度從500?°C到700。C’??磁性殼聚糖的質(zhì)量損失不是很顯著,主要因為最后剩余的是氧化鐵和一些雜質(zhì)的存在;??譜線b中,溫度達(dá)到550?°C后,其質(zhì)量才開始穩(wěn)定,和譜線C溫度差了?50?°C左右,可??能是因為磁性殼聚糖引進(jìn)了無機(jī)物Fe304后和殼聚糖的本身性質(zhì)略微有所差距導(dǎo)致
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全氟化合物的檢測與去除研究進(jìn)展[J]. 祝淑敏,高乃云,馬艷,盧寧,顧玉亮,張東. 給水排水. 2012(S1)
[2]Fe3O4納米磁性微粒對全氟辛烷磺酸鹽的吸附[J]. 賈大偉,田秉暉,張國珍,辛麗花,劉徽,王秀. 環(huán)境工程學(xué)報. 2012(02)
[3]持久性有機(jī)污染物全氟辛烷磺酸(PFOS)檢測和治理的研究進(jìn)展[J]. 倪亞微,顧超峰,潘偉城,錢陽揚,蔡美強(qiáng). 化工時刊. 2011(11)
[4]PFOA和PFOS檢測方法研究進(jìn)展[J]. 陳劍君,方凱,胡鳴韻. 化工生產(chǎn)與技術(shù). 2011(03)
[5]全氟辛烷磺酸污染研究進(jìn)展[J]. 謝濤,韋麗麗. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2011(05)
[6]全氟辛烷磺酸鹽(PFOS)對其它有機(jī)污染物在沉積物上吸附的影響[J]. 郝曉霞,張耀斌,全燮,梁旗,陳碩. 環(huán)境化學(xué). 2011(02)
[7]PFOS類有機(jī)污染物在水土環(huán)境中的污染現(xiàn)狀[J]. 許曉路,張德勇,申秀英. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2010(S2)
[8]低碳醇對氟碳與碳?xì)浔砻婊钚詣⿵?fù)配體系泡沫性能的影響[J]. 王彥玲,鄭晶晶,趙修太,王業(yè)飛,邱廣敏,倪潔,辛寅昌. 化工學(xué)報. 2010(05)
[9]水環(huán)境PFOS和PFOA的污染現(xiàn)狀及毒理效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 韓建,方展強(qiáng). 水生態(tài)學(xué)雜志. 2010(02)
[10]高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定泡沫滅火材料及其他材料中的全氟辛烷磺酸及其鹽[J]. 陳會明,程艷,陳偉,于文蓮,李晞,王琤. 色譜. 2010(02)
碩士論文
[1]全氟辛烷磺酸(PFOS)對斑馬魚胚胎發(fā)育及成魚的毒性效應(yīng)研究[D]. 胡芹.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[2]全氟辛酸測定方法及其水環(huán)境行為研究[D]. 程小艷.四川大學(xué) 2006
本文編號:3545074
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.4?FeaOV殼聚糖對磁性殼聚糖吸附PFOS的吸附量影響??
?磁性殼聚糖的制備及其對水中全氟辛燒磺酸的吸附研究??為了更清晰的看到材料的外貌,對材料進(jìn)行了?SEM分析。由圖3.5可以看到,Fe304??和MCTS微球分散均勻,沒有團(tuán)聚的現(xiàn)象。由圖3.5(b)可以看到MCTS的表面光滑,很??明顯可以看到殼聚糖內(nèi)部的一粒粒白點,即Fe304,可以證明殼聚糖將Fe304包裹了。??同時,可以看到Fe304的粒徑約在270nm,MCTS粒徑約在3 ̄5?[im。??3.2.2.2?X射線衍射(XRD)分析??由圖?3.6?為?Fe304、殼聚糖、MCTS?的?XRD?譜圖,譜線?a?中?30.0。、35.5。、43.3。、??57.2。、62,5。是Fe304的特征衍射峰,與JCPDS?(PDF?No.?65-3107)中的數(shù)據(jù)庫是一致的,??表明Fe304是尖晶石結(jié)構(gòu),譜線b中20.0°處的峰是殼聚糖的特征衍射峰,由于殼聚糖??的結(jié)晶性很差,所以該峰是彌散的寬峰。??30.0?丨?43
處也出現(xiàn)了?Fe:,04的特征峰,證明磁性殼聚糖微球中含有Fe304。??3.2.2.5熱重(TGA)分析??由圖3.10可以看到,譜線a溫度從0?°(:到700?°C,其質(zhì)量僅僅損失了?5.6%左右,??這可能是由于Fe304樣品含有殘留的水分。從譜線b和譜線C可以看到,其變化趨勢基??本相似,在0?°C到300?°C的范圍內(nèi),質(zhì)量損失35%左右,這有可能是因為溫度升高,??殼聚糖分子的表面水和內(nèi)部的化學(xué)水都被去除了。譜線C中溫度從500?°C到700。C’??磁性殼聚糖的質(zhì)量損失不是很顯著,主要因為最后剩余的是氧化鐵和一些雜質(zhì)的存在;??譜線b中,溫度達(dá)到550?°C后,其質(zhì)量才開始穩(wěn)定,和譜線C溫度差了?50?°C左右,可??能是因為磁性殼聚糖引進(jìn)了無機(jī)物Fe304后和殼聚糖的本身性質(zhì)略微有所差距導(dǎo)致
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全氟化合物的檢測與去除研究進(jìn)展[J]. 祝淑敏,高乃云,馬艷,盧寧,顧玉亮,張東. 給水排水. 2012(S1)
[2]Fe3O4納米磁性微粒對全氟辛烷磺酸鹽的吸附[J]. 賈大偉,田秉暉,張國珍,辛麗花,劉徽,王秀. 環(huán)境工程學(xué)報. 2012(02)
[3]持久性有機(jī)污染物全氟辛烷磺酸(PFOS)檢測和治理的研究進(jìn)展[J]. 倪亞微,顧超峰,潘偉城,錢陽揚,蔡美強(qiáng). 化工時刊. 2011(11)
[4]PFOA和PFOS檢測方法研究進(jìn)展[J]. 陳劍君,方凱,胡鳴韻. 化工生產(chǎn)與技術(shù). 2011(03)
[5]全氟辛烷磺酸污染研究進(jìn)展[J]. 謝濤,韋麗麗. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2011(05)
[6]全氟辛烷磺酸鹽(PFOS)對其它有機(jī)污染物在沉積物上吸附的影響[J]. 郝曉霞,張耀斌,全燮,梁旗,陳碩. 環(huán)境化學(xué). 2011(02)
[7]PFOS類有機(jī)污染物在水土環(huán)境中的污染現(xiàn)狀[J]. 許曉路,張德勇,申秀英. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2010(S2)
[8]低碳醇對氟碳與碳?xì)浔砻婊钚詣⿵?fù)配體系泡沫性能的影響[J]. 王彥玲,鄭晶晶,趙修太,王業(yè)飛,邱廣敏,倪潔,辛寅昌. 化工學(xué)報. 2010(05)
[9]水環(huán)境PFOS和PFOA的污染現(xiàn)狀及毒理效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 韓建,方展強(qiáng). 水生態(tài)學(xué)雜志. 2010(02)
[10]高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定泡沫滅火材料及其他材料中的全氟辛烷磺酸及其鹽[J]. 陳會明,程艷,陳偉,于文蓮,李晞,王琤. 色譜. 2010(02)
碩士論文
[1]全氟辛烷磺酸(PFOS)對斑馬魚胚胎發(fā)育及成魚的毒性效應(yīng)研究[D]. 胡芹.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[2]全氟辛酸測定方法及其水環(huán)境行為研究[D]. 程小艷.四川大學(xué) 2006
本文編號:3545074
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