本文關(guān)鍵詞：水溶液中Cu-EDTA復(fù)合物的組裝、調(diào)控及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： Cu-EDTA 自組裝 層狀材料 聚乙烯亞胺(PEI) 十二烷基硫酸鈉(SDS)

【摘要】：根據(jù)目前電鍍廢水中Cu-EDTA的處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀可知,在保持Cu-EDTA初始化學(xué)形態(tài)不變的情況下對其進(jìn)行吸附和分離是最具有可操作性且二次污染最小的一類方法,其中吸附法是最常使用的方法。然而使用吸附法的過程中仍然會出現(xiàn)諸多問題,如制備吸附劑時存在復(fù)雜的合成或修飾過程、吸附過程中單一的作用力而導(dǎo)致較低的吸附效率等問題。而本論文是為解決上述出現(xiàn)的問題而進(jìn)行的研究工作,具體工作內(nèi)容及主要結(jié)論如下:(1)通過自組裝的方法,使用十二胺(DA)將水溶液中Cu-EDTA分離出來,得到一種基于Cu-EDTA而生成的表面帶正電荷的超分子層狀材料。DA通過靜電吸引相互作用與Cu-EDTA結(jié)合一起,進(jìn)一步地通過DA碳鏈間的疏水相互作用自組裝形成超分子層狀材料,其中該材料的結(jié)構(gòu)單元為Cu-EDTA@2DA。巧妙地將這種表面帶正電荷的超分子層狀材料作為一種吸附劑,利用其與陰離子染料間的靜電吸引相互作用而吸附印染廢水中的陰離子染料;而且由于該材料存在疏水區(qū)間,亦可通過疏水相互作用吸附油溶性染料。同時使用有機(jī)溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)可將吸附在超分子層狀材料上的染料分子萃取下來,實現(xiàn)該材料的循環(huán)再利用。這是首次利用污染物(Cu-EDTA)并通過自組裝的方式構(gòu)建了具有優(yōu)異性能的吸附材料,實現(xiàn)了 以廢治廢‖的環(huán)境治理政策,同時也為自組裝技術(shù)的應(yīng)用開辟了一個新的領(lǐng)域。(2)將聚乙烯亞胺(PEI)/十二烷基硫酸鈉(SDS)復(fù)配體系引入Cu-EDTA廢水處理過程中,其中PEI作為 橋梁‖,不僅與SDS間產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電吸引作用和疏水相互作用,也會與Cu2+進(jìn)行配位作用,多種非共價相互作用力間的平衡和協(xié)同效應(yīng)促使不溶于水的聚集體的生成,從而達(dá)到去除Cu-EDTA的目的。在PEI/SDS復(fù)配體系中,由于PEI的存在而致Cu-EDTA的去除效率與溶液pH值密切相關(guān),僅在溶液pH值為9~10范圍內(nèi),Cu-EDTA的去除效率達(dá)到最高。其中溶液pH值的變化不僅影響PEI與Cu2+間的配位作用,也會影響PEI與SDS間的靜電吸引相互作用。另外,當(dāng)復(fù)配體系中存在高濃度電解質(zhì)(NaCl)時,雖然能夠屏蔽了PEI與SDS間強(qiáng)烈的靜電吸引相互作用,但此時PEI的疏水鏈段(乙烯基)和SDS的疏水碳鏈之間的疏水相互作用為主要驅(qū)動力致使不溶于水的聚集體的生成,從而導(dǎo)致Cu-EDTA從水中分離出來。這種利用高分子/表面活性劑復(fù)配體系去除金屬離子的絮凝過程,在處理含有表面活性劑的重金屬離子廢水中的處理過程具有重大的應(yīng)用潛力。
【關(guān)鍵詞】：Cu-EDTA 自組裝 層狀材料 聚乙烯亞胺(PEI) 十二烷基硫酸鈉(SDS)
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X781.1;TQ424
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-22
• 1.1 分子組裝8-11
• 1.1.1 分子組裝8
• 1.1.2 非共價相互作用力8-11
• 1.2 非共價相互作用在工業(yè)廢水處理過程中的廣泛應(yīng)用11-18
• 1.2.1 非共價相互作用誘導(dǎo)的分子自組裝材料12-15
• 1.2.1.1 吸附劑12-13
• 1.2.1.2 光催化劑13-14
• 1.2.1.3 膜材料14-15
• 1.2.2 非共價相互作用誘導(dǎo)的吸附過程15-16
• 1.2.3 非共價相互作用誘導(dǎo)的絮凝過程16-18
• 1.3 含CU-EDTA廢水概況18-20
• 1.3.1 Cu-EDTA結(jié)構(gòu)特點及危害18-19
• 1.3.2 含有Cu-EDTA廢水的處理方法19-20
• 1.4 工作內(nèi)容20-22
• 1.4.1 本課題研究意義20-21
• 1.4.2 本文工作21-22
• 第二章 十二胺輔助的Cu-EDTA層狀材料的構(gòu)筑及其對染料吸附研究22-39
• 2.1 引言22-23
• 2.2 實驗部分23-26
• 2.2.1 儀器與試劑23
• 2.2.2 樣品制備23-24
• 2.2.3 表征方法24-25
• 2.2.4 吸附實驗25-26
• 2.3 結(jié)果與討論26-38
• 2.3.1 超分子層狀材料的制備26
• 2.3.2 超分子層狀材料的表征26-33
• 2.3.2.1 FT-IR定性分析組分組成26-27
• 2.3.2.2 EA和XPS表征復(fù)合物中Cu-EDTA/DA結(jié)合比27-28
• 2.3.2.3 XRD分析復(fù)合物分子排列情況28-30
• 2.3.2.4 Cu-EDTA@2DA構(gòu)筑的超分子層狀材料的形成機(jī)制30-33
• 2.3.4 染料吸附實驗33-38
• 2.3.4.1 陰離子染料吸附測試33-36
• 2.3.4.2 油溶性染料吸附測試36-37
• 2.3.4.3 循環(huán)利用測試37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 聚乙烯亞胺和十二烷基硫酸鈉輔助的Cu-EDTA組裝過程及其在實際工業(yè)廢水中的研究39-52
• 3.1 前言39-40
• 3.2 實驗部分40-42
• 3.2.1 儀器與試劑40-41
• 3.2.2 溶液配制41
• 3.2.3 表征方法及計算公式41-42
• 3.3 結(jié)果與討論42-51
• 3.3.1 PEI/Cu-EDTA/SDS最優(yōu)比例的確定42-45
• 3.3.2 FT-IR表征沉淀復(fù)合物組分組成45-46
• 3.3.3 pH值對PEI/SDS復(fù)配體系去除Cu-EDTA效率的影響46-47
• 3.3.4 電解質(zhì)（NaCl）對PEI/SDS復(fù)配體系去除Cu-EDTA效率的影響47-48
• 3.3.5 表面活性劑種類對PEI/SDS復(fù)配體系去除Cu-EDTA效率的影響48-49
• 3.3.6 PEI/SDS復(fù)配體系去除Cu-EDTA的作用機(jī)理49-50
• 3.3.7 PEI/SDS復(fù)配體系在實際工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-60
• 碩士在讀期間發(fā)表論文情況60-61
• 致謝61-63

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本文編號：664537