本文關鍵詞：木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物的制備及其吸附性能研究

  更多相關文章： 木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物 環(huán)氧氯丙烷 制備 吸附 染料 金屬離子

【摘要】：木質(zhì)素磺酸鹽(LS)是造紙工業(yè)的副產(chǎn)物,來源豐富,分子中存在大量芳香結(jié)構(gòu)和羥基、磺酸基及甲氧基等極性基團,將其改性制備的材料具有吸附金屬離子或有機物的作用；但目前改性方法復雜,吸附效果亟待提高。本論文在實驗室前期工作的基礎上,研究得到了制備方法簡單、可吸附重金屬離子和有機染料的吸附材料。1.以工業(yè)級木質(zhì)素磺酸鈉為原料,環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑,采用反相乳液聚合法和溶液聚合法制備了木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物(EPLS, SPLS)。研究了反相乳液聚合溫度、交聯(lián)劑用量、反應時間、乳化劑用量及不同W/O體系對制備EPLS的影響,制得收率為25%的EPLS。研究了不同種類的溶媒體系對交聯(lián)聚合反應影響。結(jié)果表明,在水-丙酮、水-四氫呋喃體系中可以獲得收率分別為25.9%及31%的SPLS。用紅外光譜(IR)、掃描電鏡(SEM)及熱重分析(TGA)進行表征。2.系統(tǒng)研究了EPLS、SPLS對亞甲基藍(MB)水溶液的吸附效果。研究結(jié)果表明,EPLS、SPLS對MB的吸附效果受pH、溫度、MB初始濃度及吸附時間的影響。在pH 2～6范圍內(nèi),EPLS、SPLS對MB的吸附量(Qe)隨體系pH升高而增大,pH 6后Qe值基本不變。最佳吸附溫度為35℃,高于35℃后Qe開始下降。吸附量隨MB初始濃度的增大而增大,在固液比0.5g-L-1,pH 6.5,25℃下,EPLS、SPLS對MB水溶液的飽和吸附量分別為315.9 mg·g-1和321.5mg·g-1。EPLS、SPLS對MB的吸附平衡數(shù)據(jù)符合Langmuir等溫模型,吸附動力學數(shù)據(jù)符合Lagergren擬二級動力學模型。3.系統(tǒng)研究了EPLS、SPLS對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附效果。研究結(jié)果表明,EPLS、SPLS對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能受H+濃度、溫度、金屬離子溶液初始濃度及吸附時間的影響,同時在金屬離子混合溶液中存在競爭吸附。EPLS、SPLS對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附量隨著pH增大而增大。Pb(Ⅱ)在25℃吸附效果最佳,溫度升高吸附效果逐漸降低,對Cd(Ⅱ)吸附效果則隨著溫度升高逐漸增大。吸附量隨Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)初始濃度的增大而增大,在固液比1g.L-1,25℃下,EPLS、SPLS對Pb(Ⅱ)溶液(pH 5)的飽和吸附量分別為99.93 mg·g-1和102.3mg·g-1；對Cd(Ⅱ)溶液(pH6.5)的飽和吸附量分別為55.08 mg·g-1和55.45mg·g-1。EPLS、SPLS對MB的吸附平衡數(shù)據(jù)符合Langmuir吸附等溫模型,吸附動力學數(shù)據(jù)符合Lagergren準二級動力學模型。
【關鍵詞】：木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物 環(huán)氧氯丙烷 制備 吸附 染料 金屬離子
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O631.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 引言13-15
• 1 文獻綜述15-25
• 1.1 木質(zhì)素磺酸鹽概述15-17
• 1.1.1 木質(zhì)素磺酸鹽的來源及結(jié)構(gòu)15-17
• 1.1.2 木質(zhì)素磺酸鹽的理化性質(zhì)17
• 1.2 木質(zhì)素基吸附材料研究進展17-22
• 1.2.1 木質(zhì)素基金屬離子吸附材料18-20
• 1.2.2 木質(zhì)素基有機物吸附材料20-22
• 1.2.3 其他木質(zhì)素基吸附材料22
• 1.3 論文設計22-25
• 1.3.1 選題背景22-23
• 1.3.2 研究內(nèi)容23-24
• 1.3.3 合成路線24-25
• 2 木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物的制備25-39
• 2.1 引言25
• 2.2 實驗部分25-27
• 2.2.1 實驗藥品25-26
• 2.2.2 實驗儀器26
• 2.2.3 木質(zhì)素磺酸鹽成分分析及結(jié)構(gòu)表征26-27
• 2.2.4 乳液聚合制備木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物27
• 2.2.5 溶媒法制備木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物27
• 2.3 結(jié)果討論27-38
• 2.3.1 乳液聚合制備木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物27-31
• 2.3.2 溶液聚合制備木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物31-33
• 2.3.3 木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物的表征33-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 3 木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物對亞甲基藍吸附性能的研究39-51
• 3.1 引言39
• 3.2 實驗部分39-41
• 3.2.1 實驗藥品39
• 3.2.2 實驗儀器39-40
• 3.2.3 靜態(tài)吸附實驗40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-49
• 3.3.1 對不同染料的吸附選擇性41-42
• 3.3.2 pH對吸附性能的影響42-43
• 3.3.3 溫度對吸附性能的影響43-44
• 3.3.4 MB初始濃度對吸附性能的影響44-45
• 3.3.5 吸附動力學45-48
• 3.3.6 吸附等溫方程48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 4 木質(zhì)素基交聯(lián)聚合物對金屬離子吸附性能的研究51-63
• 4.1 引言51
• 4.2 實驗部分51-52
• 4.2.1 實驗藥品51
• 4.2.2 實驗儀器51-52
• 4.2.3 靜態(tài)吸附實驗52
• 4.3 結(jié)果與討論52-61
• 4.3.1 pH及離子強度對吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的影響52-55
• 4.3.2 溫度對吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的影響55-56
• 4.3.3 初始濃度對吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的影響56-57
• 4.3.4 吸附動力學57-59
• 4.3.5 吸附等溫方程59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 5 結(jié)論與展望63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-71
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果71

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本文編號：841609