發(fā)布時(shí)間：2021-04-10 02:46

　　工農(nóng)業(yè)污水和生活污水的排放造成了食用飲用水的短缺,其中重金屬鉛離子超標(biāo)問(wèn)題尤為突出。廢水中鉛離子具有很強(qiáng)的毒性、環(huán)境持久性和生物富集性,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。從受污染的水中攝入鉛會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)和大腦損傷,以及對(duì)其他器官的長(zhǎng)期損害。因此,需要有效的水處理技術(shù)將水資源中的鉛離子降低到微量水平。目前,吸附分離法因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單、成本低廉和不易產(chǎn)生二次污染而被廣泛應(yīng)用于廢水重金屬鉛離子的常規(guī)處理。但活性碳、小分子的有機(jī)物和生物吸附劑等常見(jiàn)的吸附劑普遍存在著選擇性差、吸附容量低以及等溫吸附平衡時(shí)間久等缺點(diǎn)。樹(shù)枝狀功能高分子是一種人工合成的、具有高度支化三維結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的單分散性的新型高分子,因而在生物醫(yī)藥、材料改性、工業(yè)催化、石油工業(yè)等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。其中聚酰胺胺樹(shù)狀大分子由于其精確可控的結(jié)構(gòu)、較好的單分散性以及生物相容性受到科學(xué)研究者的關(guān)注。相較于小分子的有機(jī)物,聚酰胺胺表面含有大量的胺基官能團(tuán);相比線型聚合物而言,聚酰胺胺分子內(nèi)部存在空腔且分子表面活性位點(diǎn)多,有利于螯合基團(tuán)的引入,這些空腔和胺基官能團(tuán)容易實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子的包埋和束縛。因此,將聚酰胺胺應(yīng)用于吸附領(lǐng)域能夠大大提高對(duì)重金... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

埃洛石-聚苯胺的制備及清除Cr(VI)[26]

聚酰胺胺功能化材料的制備及其對(duì)鉛離子的吸附性能研究6圖1.2聚酰胺胺-PVDF超濾膜的制備示意圖[30]Figure1.2preparationofpolyamide-pvdfultrafiltrationmembrane.1.3.3石墨烯在石墨烯被發(fā)現(xiàn)之前，有人認(rèn)為二維(2D)晶體由于其熱力學(xué)不穩(wěn)定性而不能以自由狀態(tài)存在，它們被認(rèn)為是更廣泛的三維(3D)結(jié)構(gòu)(如石墨)的基本成分，直到2004年康斯坦釘諾沃塞洛夫和安德烈·海姆發(fā)現(xiàn)了二維石墨烯和更多的二維結(jié)構(gòu)。此后，石墨烯納米結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性從納米級(jí)到可能只有一個(gè)苯環(huán)成為了一個(gè)前所未有的事實(shí)。按照定義，石墨烯是一層由sp2雜化的碳原子排列而成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)最近將石墨烯定義為單層碳原子，在蜂窩狀結(jié)構(gòu)中與三個(gè)相鄰的碳原子結(jié)合。單純的石墨烯只有一個(gè)原子的厚度，具有獨(dú)特的機(jī)械、光學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能，如楊氏模量高達(dá)1000GPa，抗拉強(qiáng)度高達(dá)130GPa。石墨烯納米片作為一種新型的納米吸附劑，可以進(jìn)一步改性以優(yōu)化對(duì)各種污染物的吸附能力。為了克服石墨烯易聚集和氧化石墨烯的親水性的結(jié)構(gòu)限制，Shen等采用磺化反應(yīng)，以磺酸為原料，重氮化反應(yīng)制備了磺化石墨烯(GS)。結(jié)果表明，磺化石墨烯具有對(duì)帶正電的污染物具有強(qiáng)大吸引力的磺酸基團(tuán)和部分原含氧基團(tuán)。對(duì)亞甲基藍(lán)的飽和吸附量為906mg/g，對(duì)Cd2+的飽和吸附量為58mg/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于還原氧化石墨烯和氧化石墨烯的相應(yīng)值。GS作為吸附劑對(duì)各種

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文7污染物具有較大的吸附動(dòng)力學(xué)速率和優(yōu)越的吸附能力,主要由于在GS上含有共軛π區(qū)域以及多個(gè)吸附位點(diǎn)和官能團(tuán)[31-32]。圖1.3磺化石墨烯處理污染物示意圖[33]Figure1.3treatmentofcontaminantswithsulfonatedgraphene.此外，類似的其他納米材料也被用于處理廢水污染問(wèn)題。Pu等利用天然高分子殼聚糖(CS)和不同鐵離子為前驅(qū)體，通過(guò)原位一步共沉淀法合成水分散性優(yōu)越的殼聚糖磁性納米復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)水分散性殼聚糖磁性納米復(fù)合材料具有再生能力和穩(wěn)定性，是一種優(yōu)良的重金屬去除吸附劑。Wang等通過(guò)化學(xué)剝離法制備MoS2納米片。我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)銀離子的選擇去除能力較強(qiáng)，且二硫化鉬納米片的吸附量高達(dá)4000mg/g。納米材料作為進(jìn)一步應(yīng)用的接口的潛力可以通過(guò)表面改性得到增強(qiáng)。人們對(duì)不同的納米材料進(jìn)行了各種化學(xué)和生物表面改性，以改變其界面特性[34]。1.4聚酰胺胺功能化材料在廢水處理中的研究樹(shù)枝狀大分子是指從核心分子出發(fā),不斷地向外重復(fù)支化生長(zhǎng)而得到的結(jié)構(gòu)類似于樹(shù)狀的大分子，經(jīng)典的樹(shù)枝狀大分子核心、支化單元以及表面基團(tuán)三個(gè)部分組成[35]。樹(shù)狀大分子是一種新型的合成聚合物，具有獨(dú)特的三維分子構(gòu)型和大量的活性端基，具有高度的支化結(jié)構(gòu)。它們是復(fù)雜的單分散大分子，具有規(guī)則的、明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)。它們的官能團(tuán)可以在與其他有機(jī)分子發(fā)生反應(yīng)，而這種反應(yīng)來(lái)自多功能結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空腔。與線性聚合物相比，樹(shù)枝狀聚合物具有許多優(yōu)越的性能，因此其在各種基底上的功能化得到了特別的關(guān)注。聚酰胺胺作為最有前途的樹(shù)枝狀大分子，聚酰胺胺及其衍生物已經(jīng)在大量領(lǐng)域得到了應(yīng)用，比如，由于大量空腔和官能團(tuán)的存在

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]樹(shù)枝狀大分子的合成及其對(duì)模擬含油污水破乳性能的研究[D]. 高志賢.中國(guó)海洋大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3128804