發(fā)布時(shí)間：2017-10-17 17:08

  本文關(guān)鍵詞：改性殼聚糖微球的制備及其對(duì)印染廢水中甲基橙吸附性能研究

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【摘要】：印染廢水具有有機(jī)物含量高、水質(zhì)復(fù)雜、高毒性和高色度等特點(diǎn),若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。作為一種天然的高分子絮凝劑,殼聚糖不僅對(duì)染料分子有較強(qiáng)的吸附能力,還擁有良好的生物相容性,可降解性及抗菌性。但是,殼聚糖在處理廢水后,難以與水溶液進(jìn)行分離,并且易溶于酸性溶液中,限制了其應(yīng)用范圍。為了提高其分離效率和耐酸性,本文制備出了季銨鹽和超支化聚酰胺改性殼聚糖微球,系統(tǒng)的研究了這兩種微球?qū)δM染料廢水中甲基橙的吸附性能和吸附動(dòng)力學(xué),具體工作如下:(1)先用3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨對(duì)殼聚糖進(jìn)行季銨化改性,制備得到季銨鹽改性殼聚糖(HTCC),然后采用乳化交聯(lián)法成功將季銨鹽改性殼聚糖(HTCC)制備成季銨鹽改性殼聚糖微球(Q-HTCC)。掃描電鏡(SEM)顯示制得的微球表面光滑,球形較好;粒徑分析結(jié)果表明Q-HTCC粒徑為5-48 um。(2)將殼聚糖、HTCC和Q-HTCC用于處理含有甲基橙的模擬印染廢水。系統(tǒng)考察了廢水的pH值、吸附時(shí)間、微球用量、甲基橙初始濃度、溫度和轉(zhuǎn)速等因素對(duì)吸附性能的影響。結(jié)果表明:pH值在2.92-10.55之間,Q-HTCC對(duì)甲基橙的吸附去除率均在93%以上;對(duì)甲基橙的去除率的次序?yàn)?Q-HTCC(99.57%)HTCC(93.04%)殼聚糖粉末(23.17%);吸附動(dòng)力學(xué)研究表明,殼聚糖季銨鹽微球?qū)谆鹊牡葴匚角�符合Freundlich方程,屬于多層吸附。(3)以均苯三甲酸和乙二胺為原料合成了超支化聚酰胺(HBPE),并通過FT-IR、1H NMR和13C NMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。熱重分析(TG)表明HBPE具有較好的熱穩(wěn)定性;GPC表明,在最佳條件下制得的HBPE的重均分子量及多分散指數(shù)分別為4.3×104和1.59。(4)用HBPE對(duì)殼聚糖接技改性制得HBPE-CS。FT-IR和1H NMR證明HBPE成功的接枝到殼聚糖。GPC結(jié)果表明,HBPE-CS的分子量及多分散指數(shù)分別是5.1×104和9.33。進(jìn)一步將合成的HBPE-CS通過乳化交聯(lián)法成微球得到Q-HBPE-CS。在吸附試驗(yàn)中,甲基橙的吸附去除率的次序?yàn)?Q-HBPE-CS(99.78%)HBPE-CS(72.57%)殼聚糖粉末(23.17%),結(jié)果表明Q-HBPE-CS對(duì)甲基橙的吸附效果明顯優(yōu)于相同條件下CS和HBPE-CS對(duì)甲基橙的吸附。
【關(guān)鍵詞】：殼聚糖微球 季銨鹽 超支化聚酰胺 甲基橙 吸附
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X791;O647.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1 引言11-12
• 1.2 印染廢水的處理方法12-16
• 1.2.1 生物處理法12-13
• 1.2.2 化學(xué)處理法13-14
• 1.2.3 物理處理法14-16
• 1.3 絮凝劑在印染廢水中應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展16-17
• 1.3.1 無機(jī)絮凝劑16
• 1.3.2 微生物絮凝劑16
• 1.3.3 有機(jī)高分子絮凝劑16-17
• 1.4 殼聚糖及其衍生物在印染廢水處理中的應(yīng)用17-24
• 1.4.1 殼聚糖的結(jié)構(gòu)與來源18-19
• 1.4.2 殼聚糖的改性方法19-21
• 1.4.3 殼聚糖在印染廢水處理中的應(yīng)用21
• 1.4.4 殼聚糖復(fù)合物在印染廢水處理中的應(yīng)用21-22
• 1.4.5 季銨鹽改性殼聚糖在印染廢水處理中的應(yīng)用22-23
• 1.4.6 交聯(lián)殼聚糖在印染廢水處理中的應(yīng)用23
• 1.4.7 殼聚糖微球在印染廢水處理中的應(yīng)用23-24
• 1.5 本課題的選題目的、主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.6 本課題的創(chuàng)新之處25-26
• 第二章 季銨鹽改性殼聚糖微球的制備及表征26-43
• 2.1 引言26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分26-30
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料26-27
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器27
• 2.2.3 季銨鹽改性殼聚糖的合成27-28
• 2.2.4 HTCC取代度的測(cè)定28
• 2.2.5 季銨鹽改性殼聚糖微球的制備28-29
• 2.2.6 測(cè)試與表征29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-42
• 2.3.1 季銨鹽改性殼聚糖和季銨鹽改性殼聚糖微球的結(jié)構(gòu)表征30-31
• 2.3.2 季銨鹽改性殼聚糖微球制備工藝探討31-38
• 2.3.3 季銨鹽改性殼聚糖微球的粒徑分析38-39
• 2.3.4 季銨鹽改性殼聚糖微球的熱穩(wěn)定性分析39-40
• 2.3.5 季銨鹽改性殼聚糖微球的X射線衍射分析40
• 2.3.6 季銨鹽改性殼聚糖微球比表面積的測(cè)定40-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第三章 季銨鹽改性殼聚糖微球?qū)谆鹊奈叫阅苎芯?/span>43-59
• 3.1 引言43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分43-45
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料43
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器43-44
• 3.2.3 測(cè)試與表征44-45
• 3.3 結(jié)果與討論45-58
• 3.3.1 甲基橙溶液的最大吸收波長(zhǎng)45
• 3.3.2 甲基橙溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線45-46
• 3.3.3 殼聚糖和季銨鹽改性殼聚糖及其微球的吸附性能對(duì)比研究46-48
• 3.3.4 不同條件對(duì)季銨鹽改性殼聚糖微球吸附性能的影響48-53
• 3.3.5 季銨鹽改性殼聚糖微球?qū)谆鹊奈絼?dòng)力學(xué)研究53-56
• 3.3.6 季銨鹽改性殼聚糖微球?qū)谆鹊奈侥Ｐ?/span>56-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 第四章 超支化聚酰胺及其改性殼聚糖的制備與性能59-84
• 4.1 引言59
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分59-65
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料59-60
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器60
• 4.2.3 BTC的合成60-61
• 4.2.4 HBPE的合成61-63
• 4.2.5 HBPE-CS的制備63-64
• 4.2.6 Q-HBPE-CS的制備64
• 4.2.7 超支化聚酰胺改性殼聚糖微球?qū)谆鹊奈叫阅苎芯?/span>64
• 4.2.8 測(cè)試與表征64-65
• 4.3 結(jié)果與討論65-83
• 4.3.1 BTC的結(jié)構(gòu)表征65-66
• 4.3.2 HBPE的結(jié)構(gòu)表征66-69
• 4.3.3 超支化聚酰胺凝膠現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)條件探討69-70
• 4.3.4 超支化聚酰胺聚合反應(yīng)工藝70-75
• 4.3.5 超支化聚酰胺的熱穩(wěn)定性75
• 4.3.6 超支化聚酰胺改性殼聚糖的結(jié)構(gòu)表征75-78
• 4.3.7 超支化聚酰胺改性殼聚糖微球的SEM分析78-79
• 4.3.8 超支化聚酰胺改性殼聚糖及其微球的熱穩(wěn)定性79-80
• 4.3.9 超支化聚酰胺改性殼聚糖微球比表面積的測(cè)定80
• 4.3.10 超支化聚酰胺改性殼聚糖微球的吸附性能研究80-83
• 4.4 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論84-85
• 參考文獻(xiàn)85-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果93-94
• 致謝94-95
• 附件95

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本文編號(hào)：1050018