【摘要】：本文研究了表面活性劑的基本性質(zhì),并分別研究了其對(duì)焦化和印染行業(yè)特征污染物中常見含氮污染物的增溶特性。探討不同表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC)、膠束熱力學(xué)參數(shù)等性質(zhì)。并從增溶條件優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)方程、核磁共振氫譜圖(1H NMR)等角度分別分析SDS、Tween80、Span20、TX-100、鼠李糖脂五種表面活性劑對(duì)吲哚、喹啉、苯胺、偶氮苯等的增溶特特點(diǎn)及增溶原理。主要結(jié)果有:1.增溶熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:表面活性劑SDS和鼠李糖脂的CMC受溫度影響較大,而Tween80、Span20、TX-100等非離子表面活性劑的CMC受溫度變化影響小。增溶過程均為自發(fā)進(jìn)行(△G_(mic)~00)。SDS和Tween80的膠束形成過程中由放熱反應(yīng)(△H_(mic)~00)過渡到吸熱反應(yīng)(△H_(mic)~00)。在較低溫度下膠束形成過程為焓驅(qū)動(dòng),而在較高溫度下膠束形成過程為熵驅(qū)動(dòng)。相同條件下,TX-100、Span20和鼠李糖脂的o mic(35)H由吸熱反應(yīng)(△H_(mic)~00)過渡為放熱反應(yīng)(△H_(mic)~00),這可能是由于水分子結(jié)構(gòu)受到表面活性劑親水鏈的破壞作用。TX-100和Span20的△S_(mic)~0均為正值,表明在其膠束化過程中疏水基團(tuán)周圍有序的水分子變得混亂無(wú)序。2.核磁共振氫譜(1H NMR)實(shí)驗(yàn)表明:SDS對(duì)吲哚和喹啉的增溶作用大于TX-100;吲哚與喹啉同時(shí)存在時(shí),與吲哚或喹啉單獨(dú)存在相比,SDS或TX-100對(duì)其增溶作用較強(qiáng),說明吲哚與喹啉兩種污染物共存時(shí)促進(jìn)相互溶解。增溶動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:向吲哚中添加了Tween80和SDS后,吲哚飽和濃度(C*)明顯增大,而k1A變化不明顯,添加鼠李糖脂后的吲哚溶液C*減小,添加Span20和TX-100后的吲哚溶液C*無(wú)明顯變化。喹啉溶液中添加SDS、Tween80和Span20后,喹啉飽和濃度(C*)明顯增大,而k1A除Tween80和Span20減小外,其他均無(wú)明顯變化。正交實(shí)驗(yàn)表明:在五種表面活性劑對(duì)吲哚的增溶過程中,SDS的增溶效果最佳,其最佳增溶條件為溫度313.15 K、p H 5、離子濃度20 g·L-1,增溶濃度為8.2 g·g-1·L-1;在五種表面活性劑對(duì)喹啉的增溶過程中,鼠李糖脂對(duì)喹啉增溶效果最佳,其最佳增溶條件為溫度318.15K、p H 3、離子濃度0 g·L-1,增溶濃度為30.7 g·g-1·L-1。3.核磁共振氫譜(1H NMR)實(shí)驗(yàn)表明:SDS對(duì)苯胺和偶氮苯的增溶作用大于TX-100,苯胺與偶氮苯同時(shí)存在時(shí),與苯胺或偶氮苯單獨(dú)存在相比,SDS或TX-100對(duì)其增溶作用較強(qiáng),說明苯胺與偶氮苯兩種污染物共存時(shí)促進(jìn)相互溶解。增溶動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:苯胺溶液中添加了SDS和鼠李糖脂后,苯胺飽和濃度(C*)明顯增大,而k1A無(wú)明顯變化;添加了Tween80、TX-100的苯胺溶液C*減小,而k1A變化明顯。添加表面活性劑后的二苯胺溶液C*均增加,其中添加鼠李糖脂增加最明顯。添加了表面活性劑后的偶氮苯和氫化偶氮苯溶液C*均增加,其中TX-100對(duì)偶氮苯和氫化偶氮苯的增溶效果明顯增大。正交實(shí)驗(yàn)表明:在五種表面活性劑對(duì)苯胺的增溶過程中,鼠李糖脂對(duì)苯胺的增溶效果最佳,其最佳增溶條件為溫度313.15 K、p H 7、離子濃度20g·L-1,增溶濃度為20.7 g·g-1·L-1;在五種表面活性劑對(duì)偶氮苯的增溶過程中,TX-100對(duì)偶氮苯的增溶效果最佳,其最佳增溶條件為溫度308.15 K、p H 3、離子濃度0 g·L-1,增溶濃度為2.8 g·g-1·L-1。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X784;X791

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2721427