本文關(guān)鍵詞：光敏可逆表面活性劑AZTMA對典型多環(huán)芳烴的增溶行為理論研究

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【摘要】：多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAHs)具有毒性大,水溶性低,生物可利用性差等特點,在土壤中常以吸附態(tài)或液態(tài)形式存在,很難通過物理或生物的方法去除。由于表面活性劑可提高有機污染物在水中的溶解度以及流動性,使其易于通過淋洗的方式與土壤分離,所以表面活性劑增效修復(fù)(Surfactant-enhanced remediation, SER)已成為一種較為理想的處理多環(huán)芳烴的方法�？赡姹砻婊钚詣┰诰邆涑Ｒ�(guī)表面活性劑兩親性的同時,還含有某些可響應(yīng)外界環(huán)境刺激的基團,通過改變環(huán)境條件使其分子結(jié)構(gòu)或水溶性發(fā)生可逆變化,從而實現(xiàn)對其表面活性可逆控制。偶氮苯類光化學(xué)可逆表面活性劑可在紫外／可見光照射下發(fā)生順反異構(gòu)反應(yīng),其表面化學(xué)性質(zhì)也隨之發(fā)生,并且在調(diào)控過程中,無需特定的場地以及其他化學(xué)試劑的加入,有望成為RSER技術(shù)一種比較理想的表面活性劑。光化學(xué)可逆表面活性劑的光化學(xué)可逆特性是其作為可逆增溶劑的關(guān)鍵所在,含偶氮苯基表面活性劑4-丁基偶氮苯-4'-(乙氧基)三甲基溴化銨(AZTMA)是一種光敏可逆表面活性劑,有研究已經(jīng)證實是一種較為理想的可用于RSER的表面活性劑。但是,前人在研究可逆表面活性劑增溶多環(huán)芳烴規(guī)律時,并沒有系統(tǒng)研究增溶過程及規(guī)律。本研究利用分子模擬方法和實驗相結(jié)合的方法,試圖探究其增溶過程及規(guī)律,為將來進一步有效利用提供更多理論支撐。通過研究得出以下主要成果：(1) AZTMA量化計算結(jié)果表明,AZTMA存在順反兩種不同結(jié)構(gòu),在紫外光照下,反式AZTMA轉(zhuǎn)化為順式,而在可見光照射下,順式轉(zhuǎn)化為反式不完全,轉(zhuǎn)換效率約為0.782,計算結(jié)果與通過實驗推斷結(jié)果相符。(2) AZTMA在水溶液中的聚集行為的分子動力學(xué)模擬結(jié)果表明,AZTMA在水溶液可進行自組裝形成膠束,加入芘分子后,芘分子、水、AZTMA膠束相互作用,,芘分子增溶到膠束內(nèi)核的柵欄層,被膠束的疏水碳鏈所包裹。(3)動態(tài)光散射研究結(jié)果表明,隨著溶液中AZTMA濃度增加,形成的聚集體粒徑逐漸增大,達到CMC以上后基本不變,且在一定濃度范圍內(nèi)的濃度大小、溫度、無機鹽加入對其膠束粒徑大小無影響(4)穩(wěn)態(tài)熒光光譜研究結(jié)果表明,穩(wěn)態(tài)熒光法可測定AZTMA在水溶液中的膠束聚集數(shù)為78,估算的膠束粒徑大小與理論計算一致,柵欄層是其最可能的增溶位點。
【關(guān)鍵詞】：可逆表面活性劑 多環(huán)芳烴 增溶修復(fù) 分子模擬
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X592;X53
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 前言12-28
• 1.1 土壤污染及修復(fù)現(xiàn)狀12-14
• 1.2 光可逆表面活性劑研究進展14-16
• 1.3 表面活性劑增效修復(fù)技術(shù)研究進展16-21
• 1.3.1 表面活性劑的物化性質(zhì)17-18
• 1.3.2 表面活性劑增效修復(fù)技術(shù)原理18-19
• 1.3.3 膠束熱力學(xué)過程19-21
• 1.4 分子模擬簡介21-26
• 1.4.1 量子力學(xué)簡介22-24
• 1.4.2 分子動力學(xué)模擬簡介24-25
• 1.4.3 介觀動力學(xué)模擬簡介25-26
• 1.4.4 分子模擬在表面活性劑表面化學(xué)性質(zhì)模擬中的應(yīng)用26
• 1.5 本文研究內(nèi)容及思路26-28
• 第二章 量子化學(xué)研究AZTMA轉(zhuǎn)化效率28-40
• 2.1 實驗材料與方法28-31
• 2.1.1 實驗材料28
• 2.1.2 實驗方法28-31
• 2.2 結(jié)果與討論31-38
• 2.2.1 AZTMA的光化學(xué)行為31-32
• 2.2.2 AZTMA光異構(gòu)隨時間的變化32-34
• 2.2.3 AZTMA轉(zhuǎn)換效率的量子化學(xué)計算34-38
• 2.3 本章小結(jié)38-40
• 第三章 介觀動力學(xué)模擬AZTMA增溶典型多環(huán)芳烴的增溶過程40-54
• 3.1 動力學(xué)模擬計算的基本原理40-43
• 3.2 計算思路43
• 3.3 計算方法43-44
• 3.4 AZTMA在水中的聚集行為44-45
• 3.5 AZTMA與熒光分子芘的相互作用45-48
• 3.6 AZTMA膠束增溶單個芘分子48-50
• 3.7 AZTMA膠束增溶多個芘分子50-52
• 3.8 本章小結(jié)52-54
• 第四章 動態(tài)光散射研究AZTMA增溶典型多環(huán)芳烴的增溶過程54-62
• 4.1 動態(tài)光散射研究增溶過程原理54-55
• 4.2 實驗方法55-56
• 4.3 結(jié)果與討論56-60
• 4.3.1 AZTMA光照前后膠束粒徑大小變化56-58
• 4.3.2 動態(tài)光散射研究AZTMA形成膠束增溶芘分子的影響因素58-60
• 4.3.3 無機鹽對膠束形成的影響60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 穩(wěn)態(tài)熒光法研究AZTMA增溶典型多環(huán)芳烴的增溶行為62-66
• 5.1 穩(wěn)態(tài)熒光探針在膠束增溶測定的基本原理62
• 5.2 實驗方法62-63
• 5.3 實驗結(jié)果與討論63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 研究結(jié)論及建議66-68
• 6.1 結(jié)論66
• 6.2 建議66-68
• 致謝68-70
• 參考文獻70-76
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-78
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目78

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李林;光敏可逆表面活性劑AZTMA對典型多環(huán)芳烴的增溶行為理論研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

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本文編號：954996