發(fā)布時(shí)間：2022-07-02 11:54

　　水是生命之源,維持著地球整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著重金屬在人類(lèi)社會(huì)的廣泛應(yīng)用,伴隨而來(lái)的水體系重金屬污染對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物的生命健康造成嚴(yán)重威脅。纖維素納米纖絲是一種新興的生物質(zhì)吸附材料,憑借其獨(dú)特的環(huán)境友好特性和物化特性（如比表面積高、擴(kuò)散距離短、高的化學(xué)反應(yīng)活性等優(yōu)點(diǎn)）,在水體系重金屬污染治理領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。開(kāi)展纖維素納米纖絲吸附材料的研究對(duì)保護(hù)人類(lèi)與動(dòng)物生命健康,維持生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展以及實(shí)現(xiàn)我國(guó)綠色發(fā)展戰(zhàn)略具有現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)化學(xué)改性為纖維素納米纖絲引入吸附活性位點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)其在重金屬污染治理領(lǐng)域應(yīng)用的重要前提。然而,當(dāng)前報(bào)道的化學(xué)改性方法還存在改性過(guò)程復(fù)雜、活性位點(diǎn)引入量有限的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出將活性位點(diǎn)的引入與纖維素納米纖絲（CNFs）的制備合二為一制備CNFs的策略,利用非選擇性的羧甲基化法對(duì)纖維進(jìn)行改性,再結(jié)合均質(zhì)處理工藝,制備出高羧基含量的羧甲基化纖維素納米纖絲（CMCNFs）。通過(guò)調(diào)控氫氧化鈉和氯乙酸的用量,制備得到最高羧基含量為2.7 mmol/g的CMCNF-2.7。通過(guò)透射電鏡（TEM）和原子力顯微鏡（AFM）表征證明,CMCNFs的形態(tài)、直徑和長(zhǎng)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 水污染現(xiàn)狀
        1.1.1 水污染來(lái)源、種類(lèi)及其危害
    1.2 水體系重金屬污染現(xiàn)狀
        1.2.1 重金屬?gòu)U水的來(lái)源、種類(lèi)及危害
        1.2.2 重金屬?gòu)U水處理方法
    1.3 纖維素納米纖絲概述
        1.3.1 纖維素納米纖絲來(lái)源、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
    1.4 纖維素納米纖絲吸附材料的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 纖維素納米纖絲的制備
        1.4.2 纖維素納米纖絲的化學(xué)改性
        1.4.3 纖維素納米纖絲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
            1.4.3.1 膜結(jié)構(gòu)
            1.4.3.2 體結(jié)構(gòu)
    1.5 本課題研究意義、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)及測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 CMCNFs的制備與結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 紅外光譜表征
        2.2.2 Zeta電位測(cè)試
        2.2.3 直徑表征
        2.2.4 長(zhǎng)度表征
        2.2.5 晶體結(jié)構(gòu)表征
        2.2.6 羧基含量測(cè)定
        2.2.7 得率測(cè)定
    2.3 吸附材料對(duì)Cu~(2+)吸附性能測(cè)試
    2.4 CMCNFs的 Cu~(2+)吸附機(jī)理
        2.4.1 元素分布
        2.4.2 微觀形貌表征
        2.4.3 XPS表征
    2.5 CMCNFs去除水體系Cu~(2+)的應(yīng)用性能
    2.6 CMCNFs凝膠球的制備與結(jié)構(gòu)表征
        2.6.1 CMCNFs凝膠球形成過(guò)程
        2.6.2 NaCl溶液滲透實(shí)驗(yàn)
        2.6.3 微觀結(jié)構(gòu)表征
        2.6.4 負(fù)載量測(cè)試
        2.6.5 負(fù)載厚度表征
        2.6.6 熱重分析
    2.7 CMCNFs凝膠球的Cu~(2+)吸附機(jī)理
        2.7.1 SEM表征
        2.7.2 XPS表征
    2.8 CMCNFs凝膠球去除水體系Cu~(2+)的應(yīng)用性能
        2.8.1 抗壓性能測(cè)試
        2.8.2 彈性測(cè)試
        2.8.3 循環(huán)性測(cè)試
        2.8.4 儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試
        2.8.5 回復(fù)性表征
        2.8.6 殘余Ca~(2+)濃度測(cè)試
        2.8.7 CMCNFs凝膠球柱式吸附性能
    2.9 吸附機(jī)制研究
        2.9.1 吸附等溫線
        2.9.2 吸附動(dòng)力學(xué)
第三章 羧甲基化纖維素納米纖絲制備的研究
    3.1 引言
    3.2 CMCNFs的制備
    3.3 CMCNFs的結(jié)構(gòu)和性能表征
        3.3.1 制備工藝
        3.3.2 羧基含量測(cè)定
        3.3.3 CMCNFs得率
        3.3.4 Zeta電位表征
        3.3.5 紅外光譜表征
        3.3.6 XRD表征
        3.3.7 TEM表征
        3.3.8 AFM表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 羧甲基化纖維素納米纖絲的Cu~(2+)吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 CMCNFs的 Cu~(2+)的吸附性能
        4.2.1 pH對(duì)吸附性能的影響
        4.2.2 Cu~(2+)初始濃度對(duì)吸附性能的影響
        4.2.3 接觸時(shí)間對(duì)吸附性能的影響
        4.2.4 羧基含量對(duì)吸附性能的影響
        4.2.5 吸附等溫線
    4.3 CMCNFs的 Cu~(2+)吸附機(jī)理
        4.3.1 SEM-EDS元素分析
        4.3.2 XPS表征
        4.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
        4.3.4 吸附機(jī)理
    4.4 CMCNFs去除水體系Cu~(2+)的應(yīng)用性能
    4.5 本章小結(jié)
第五章 羧甲基化纖維素納米纖絲凝膠球的制備及其Cu~(2+)吸附性能研究
    5.1 引言
    5.2 CMCNFs凝膠球CAb的制備
    5.3 CMCNFs凝膠球的形成機(jī)制
        5.3.1 CMCNFs的負(fù)載
        5.3.2 微球形成過(guò)程表征
        5.3.3 鹽效應(yīng)對(duì)凝膠球形成的影響
        5.3.4 ESEM表征
        5.3.5 光學(xué)顯微鏡表征
    5.4 CMCNFs凝膠球Cu~(2+)吸附性能
        5.4.1 pH對(duì)吸附性能的影響
        5.4.2 時(shí)間對(duì)吸附性能的影響
    5.5 CMCNFs凝膠球的Cu~(2+)吸附機(jī)理
        5.5.1 吸附等溫線
        5.5.2 吸附動(dòng)力學(xué)
        5.5.3 SEM表征
        5.5.4 XPS表征
    5.6 CMCNFs凝膠球的應(yīng)用性能
        5.6.1 彈性性能測(cè)試
        5.6.2 抗壓能力測(cè)試
        5.6.3 儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試
        5.6.4 回復(fù)性表征
        5.6.5 循環(huán)性表征
        5.6.6 殘余Ca~(2+)濃度測(cè)試
        5.6.7 柱式吸附工藝去除水體系Cu~(2+)的應(yīng)用性能
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3654320