本文關(guān)鍵詞：兩親性海藻酸衍生物在納米顆粒表面的吸附研究

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【摘要】：本文通過對(duì)海藻酸鈉進(jìn)行疏水改性得到綠色高分子表面活性劑,研究了兩親性海藻酸衍生物在固體顆粒表面的吸附行為。采用FTIR、DLS、TEM、表面張力儀、流變儀、濁度儀等測(cè)試手段對(duì)吸附前后顆粒粒徑、表面電性、顆粒形貌、表面張力、流變性及穩(wěn)定性等方面進(jìn)行考察,同時(shí)應(yīng)用HPLC探究了兩親性海藻酸衍生物在顆粒表面的吸附動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué),并且探究了其吸附穩(wěn)定機(jī)理,為固體顆粒在水溶液中的分散穩(wěn)定提供了一定的理論基礎(chǔ)。通過十二烷基改性海藻酸鈉(NaAlg-Dode)在TiO_2納米顆粒表面上的吸附,得到了穩(wěn)定的納米TiO_2顆粒懸浮液。結(jié)果表明：加入NaAlg-Dode后,在pH=4-8范圍內(nèi)均有利于懸浮體系穩(wěn)定,pH=6.3(等電點(diǎn))處TiO_2顆粒的平均粒徑由2.5μm降低至500nm左右,顆粒表面Zeta電位由0降低至-40mV左右。同時(shí)隨著NaAlg-Dode的加入,TiO_2懸浮體系的剪切應(yīng)力逐漸增大,表明顆粒之間的相互作用增強(qiáng)。由此推知NaAlg-Dode提高納米TiO_2顆粒懸浮體系的穩(wěn)定機(jī)制：NaAlg-Dode分子在不同pH條件下能夠通過靜電作用、氫鍵作用及疏水作用等吸附在TiO_2顆粒上,改變顆粒表面電性及空間位阻,從而降低顆粒的團(tuán)聚。研究了Ugi改性海藻酸鈉(NaAlg-Ugi)在TiO_2顆粒表面的吸附行為及其對(duì)顆粒分散穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：在不同的pH條件下,NaAlg-Ugi可以通過靜電作用、氫鍵作用以及疏水作用吸附在TiO_2顆粒表面,在pH=6.3處顆粒平均粒徑出現(xiàn)了顯著減小,表面Zeta電位由0mV降至-45mV左右；加入NaAlg-Ugi之后,懸浮體系的剪切應(yīng)力增大,在高頻下表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性,表明顆粒之間的相互作用增強(qiáng)；TEM及穩(wěn)定性測(cè)試表明兩親性海藻酸鈉衍生物對(duì)于固體顆粒的穩(wěn)定分散有顯著效果；吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明：NaAlg-Ugi在TiO_2顆粒表面的吸附過程符合Langmuir速率方程,隨著溫度的升高,平衡吸附量由0.128mg/g增至0.193mg/g,吸附時(shí)間由2.5h縮短至1.3h,吸附速率常數(shù)由0.4873h-1增大至0.6015 h-1；熱力學(xué)測(cè)定結(jié)果表明：NaAlg-Ugi在TiO_2顆粒表面的吸附等溫線遵循Langmuir等溫方程,其吸附量和吸附平衡常數(shù)隨溫度升高而增大,表明升高溫度有利于吸附進(jìn)行。研究了NaAlg-Ugi在SiO_2顆粒表面的吸附行為及其對(duì)顆粒在水溶液中聚集行為的影響。結(jié)果表明：NaAlg-Ugi能夠以氫鍵作用及疏水作用吸附在SiO_2顆粒表面,隨著pH值增大,兩者之間的相互作用逐漸減弱,NaAlg-Ugi主要在pH值較低的條件下對(duì)SiO_2顆粒有分散效果。吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明：NaAlg-Ugi在SiO_2顆粒表面的吸附過程符合Langmuir速率方程,隨著溫度的升高,平衡吸附量由0.138mg/g增至0.162mg/g,吸附時(shí)間由3h縮短至1.3h,吸附速率常數(shù)由0.4646h-1增大至1.0142 h-1；熱力學(xué)結(jié)果表明：NaAlg-Ugi在SiO_2顆粒表面的吸附等溫線遵循Langmuir及Freundlich等溫方程,前者相關(guān)系數(shù)較高,NaAlg-Ugi的吸附量和吸附平衡常數(shù)隨溫度升高而增大,表明升高溫度有利于吸附進(jìn)行。
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ423;O647.3

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：1209014