銅是人類必不可少的微量元素,若銅攝入量過高,也會對人體造成危害。銅離子主要是通過飲用水進入人體。因此,能夠快速、靈敏、便捷地吸附和檢測水中銅離子的材料受到了人們的廣泛關注。殼聚糖是一種環(huán)保無毒、具有良好生物相容性的材料,常常應用于水處理。同時,靜電紡納米材料由于其具有較高的比表面積、高孔隙率和三維立體結構,在水處理領域有良好的的應用前景。但是殼聚糖納米纖維膜難以通過靜電紡絲法制備,因此采用聚丙烯腈作為助紡劑,制備三維蓬松結構并具有一定強度的納米纖維膜,用于銅離子的吸附;再將聚丙烯腈胺化,進一步提高其對銅離子的吸附能力;最后再通過摻雜銅離子熒光探針,使納米纖維膜遇銅離子時,發(fā)生裸眼可視的顏色變化。1.探究了靜電紡絲參數對于殼聚糖/聚丙烯腈復合納米纖維細度和強度的影響,并通過響應面分析法,求出兼具良好纖維形貌、和較大強力的紡絲參數為:濃度為20%,距離為17.4cm,電壓為80kV,作為最佳紡絲條件,測得強度為2.899 MPa,纖維平均直徑為332.6nm,對銅離子的吸附量為89.4mg/g。2.對聚丙烯腈進行胺化改性,使其也具備銅離子親和性。探究了胺化時間、反應溫度、胺化劑濃度對殼聚糖...

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 銅污染的來源及其存在形式
        1.1.2 銅污染的危害
    1.2 銅離子吸附的研究進展
        1.2.1 國內外新型銅離子吸附方法
        1.2.2 銅離子親和膜
    1.3 金屬離子熒光傳感器的研究進展
    1.4 本文的研究意義和研究內容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內容
2 基于響應面法的殼聚糖/聚丙烯腈纖維膜制備研究
    2.1 引言
    2.2 響應面分析法
        2.2.1 響應面優(yōu)化法背景
        2.2.2 響應面法原理
        2.2.3 響應面法優(yōu)化實驗方案
    2.3 實驗部份
        2.3.1 實驗儀器
        2.3.2 實驗材料
        2.3.3 溶液制備
        2.3.4 實驗步驟和現象
        2.3.5 測試
    2.4 結果分析
        2.4.1 紡絲液濃度對纖維細度的影響
        2.4.2 電壓對纖維細度的影響
        2.4.3 紡絲距離對纖維細度的影響
        2.4.4 多紡絲參數對CS/PAN納米纖維膜形態(tài)和強力的影響
    2.5 最優(yōu)化組合條件的求解及驗證
    2.6 本章總結
3 改性殼聚糖/聚丙烯腈納米纖維膜的制備及對銅離子親和性的探究
    3.1 引言
    3.2 基于聚丙烯腈的胺化改性
        3.2.1 實驗部分
        3.2.2 結果與討論
    3.3 改性殼聚糖/聚丙烯腈納米纖維膜的銅離子吸附性能探究
        3.3.1 實驗部分
        3.3.2 結果與討論
    3.4 本章小結
4 摻雜熒光分子殼聚糖/聚丙烯腈纖維膜的制備及其對銅離子的檢測
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 試驗儀器
        4.2.3 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿的合成
        4.2.4 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿/CS/PAN納米纖維傳感器的制備
        4.2.5 銅離子選擇性識別實驗
        4.2.6 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿/CS/PAN納米膜對銅離子的顯色試驗
    4.3 結果與討論
        4.3.1 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿還原物的合成反應
        4.3.2 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿與銅離子的絡合比探究
        4.3.3 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿還原物的識別原理
        4.3.4 pH對羅丹明酰肼水楊醛席夫堿穩(wěn)定性的影響
        4.3.5 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿對金屬離子的紫外吸收光譜識別
        4.3.6 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿識別可逆性研究
        4.3.7 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿對金屬離子的裸眼識別
        4.3.8 羅丹明酰肼水楊醛席夫堿/殼聚糖/聚丙烯腈納米纖維膜對銅離子的檢測
    4.4 本章總結
5 結論和展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
附錄:作者在攻讀碩士學位期間的成果



本文編號：3801562