發(fā)布時間：2017-05-30 10:10

  本文關鍵詞：納米SiO_2的氨基改性及對重金屬離子的吸附，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：納米二氧化硅粒子由于其較大的比表面以及較好的機械穩(wěn)定性，在處理重金屬離子污染方面受到了越來越多的關注。本文成功合成了氨基聚合物聚苯乙烯-co-聚N-4-乙烯苯基-N,N-二乙胺(PS-co-PVEA)接枝改性納米二氧化硅(PS-co-PVEA@SiO_2)復合微球和氨基改性多級孔結構介孔二氧化硅兩種復合納米粒子，分別探討了兩種納米材料對鉛離子(Pb~(2+))的吸附效果，主要內容如下： 1、氨基聚合物接枝改性納米二氧化硅(PS-co-PVEA@SiO_2)的合成及吸附性能研究。 (1)納米二氧化硅的合成。以正硅酸乙酯為硅源，氨水為催化劑，采用St ber法制備了粒徑均一、分散性好的納米二氧化硅。通過單因素分析法，討論了正硅酸乙酯濃度、攪拌速度、氨水的量對SiO_2粒子粒徑及形貌的影響。最后得到了最優(yōu)化條件：攪拌速度900r/min、正硅酸乙酯為5.2mol/L、氨水的量8mL，樣品采用TEM、IR、SEM、XRD和馬爾文激光納米粒度分析儀進行表征。 (2) PS-co-PVEA@SiO_2復合微球的合成及吸附性能研究。利用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)對合成的納米SiO_2進行改性，得到MPS改性的納米SiO_2(MPS-SiO_2)。以MPS-SiO_2作為種子，通過苯乙烯、N-4-乙烯苯基N,N-二乙基胺(VEA)單體，，在交聯(lián)劑二乙烯基苯存在下的種子分散聚合，成功制備了平均粒徑為180nm的PS-co-PVEA@SiO_2復合微球。通過傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)和能量色散X射線儀(EDX)對合成的PS-co-PVEA@SiO_2復合微球進行了表征，結果表明復合微球的表面聚合物層存在PS和PVEA鏈段，且鏈段的摩爾比與投料比相當。透射電鏡表征顯示PS-co-PVEA@SiO_2復合微球表面的聚合物層厚度約為30nm。以合成的PS-co-PVEA@SiO_2復合微球為吸附劑，Pb~(2+)為典型的重金屬粒子，考察了該吸附劑對Pb~(2+)的吸附性能，包括吸附動力學、吸附等溫線以及循環(huán)使用性等。結果表明，PS-co-PVEA@SiO_2復合微球吸附劑對Pb~(2+)具有較好的吸附性和循環(huán)使用性。 2、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性多級孔結構介孔二氧化硅的合成及吸附性能研究。以十六烷基三甲基溴化銨為陽離子表面活性劑，采稀溶液法成功制備了多級孔結構介孔二氧化硅。利用3-氨丙基三乙氧基硅烷，在甲苯中對多級孔結構介孔二氧化硅進行改性，制備了氨基改性的多級孔結構介孔二氧化硅。通過EDX、FTIR對合成的樣品進行表征并初步考察了該復合粒子對重金屬鉛離子的吸附效果。
【關鍵詞】：納米二氧化硅 表面改性 分散聚合 復合微球 吸附
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TB383.1;O613.72
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 引言10-11
• 1.2 重金屬去除方法11-21
• 1.2.1 沉淀法11-12
• 1.2.2 電化學法12
• 1.2.3 膜分離技術12-13
• 1.2.4 離子交換技術13
• 1.2.5 分子印記技術13-14
• 1.2.6 吸附法14-15
• 1.2.7 納米材料15-21
• 1.3 本文研究意義、創(chuàng)新點及主要研究內容21-23
• 1.3.1 本文的研究意義21
• 1.3.2 本論文的創(chuàng)新點21-22
• 1.3.3 本文主要研究內容22-23
• 第二章 納米二氧化硅的合成與表征23-31
• 2.1 引言23
• 2.2 實驗機理23
• 2.3 實驗方法23-25
• 2.3.1 實驗材料與儀器23-24
• 2.3.2 納米二氧化硅的制備24-25
• 2.3.3 測試與表征25
• 2.4 結果與討論25-30
• 2.4.1 納米 SiO_2的光譜分析25-26
• 2.4.2 納米 SiO_2的 XRD 分析26-27
• 2.4.3 氨水用量對合成的納米 SiO_2的影響27-28
• 2.4.4 正硅酸乙酯濃度對合成的納米 SiO_2的影響28
• 2.4.5 攪拌速度對納米 SiO_2的影響28-29
• 2.4.6 納米 SiO_2的形貌及粒徑分析29-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第三章 氨基聚合物接枝改性納米二氧化硅的合成及吸附性能研究31-47
• 3.1 引言31-32
• 3.2 實驗方法32-35
• 3.2.1 實驗儀器及相關材料32-33
• 3.2.2 VEA 單體的合成33
• 3.2.3 MPS 改性納米二氧化硅的制備33
• 3.2.4 PS-co-PVEA@SiO_2復合微球的合成33-34
• 3.2.5 PS-co-PVEA 聚合物微球的合成34
• 3.2.6 PS-co-PVEA 聚合物微球的重金屬吸附實驗34
• 3.2.7 測試與表征34-35
• 3.3 結果與討論35-46
• 3.3.1 VEA 單體的合成及表征35-36
• 3.3.2 PS-co-PVEA@SiO_2復合微球的合成及表征36-40
• 3.3.3 PS-co-PVEA@SiO_2復合微球對重金屬離子的吸附40-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 APTES 改性多級孔結構介孔二氧化硅的制備及對重金屬離子的吸附47-56
• 4.1 引言47
• 4.2 實驗方法47-49
• 4.2.1 實驗材料與儀器47-48
• 4.2.2 APTES 改性多級孔結構介孔二氧化硅的制備48-49
• 4.3 實驗結果與討論49-55
• 4.3.1 APTES 改性多級孔結構介孔二氧化硅表征49-51
• 4.3.2 APTES 改性多級孔結構介孔二氧化硅對鉛離子吸附51-55
• 4.4 本章小結55-56
• 第五章 結論56-58
• 參考文獻58-64
• 攻讀碩士期間取得的成果64-65
• 致謝65

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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  本文關鍵詞：納米SiO_2的氨基改性及對重金屬離子的吸附，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：406923