隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展,大量污染物被排放到水體中,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。其中含重金屬離子和有機(jī)染料的廢水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重、危害最大的工業(yè)廢水之一。面對(duì)含重金屬離子和有機(jī)染料廢水的危害,開(kāi)發(fā)和利用相應(yīng)處理技術(shù)對(duì)受污水體進(jìn)行治理已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。在相關(guān)的廢水處理技術(shù)中,吸附法由于操作簡(jiǎn)易、方法成熟、去除效率高且環(huán)保,被視為高效的廢水處理方法。吸附材料是吸附法技術(shù)的核心,研究開(kāi)發(fā)易于制備、低價(jià)、高效、可重復(fù)使用的高性能吸附材料對(duì)促進(jìn)吸附法處理技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本文以化學(xué)機(jī)械漿為對(duì)象,通過(guò)醚化反應(yīng),設(shè)計(jì)制備了一種新型的、纖維素基“核殼”結(jié)構(gòu)陽(yáng)離子交換纖維素纖維,討論了其制備工藝,表征了其化學(xué)結(jié)構(gòu),并考查了其對(duì)重金屬離子及亞甲基藍(lán)陽(yáng)離子染料的吸附性能。主要研究結(jié)果如下:（1）水不溶陽(yáng)離子交換纖維素纖維的得率與其羧基含量是一對(duì)矛盾體,羧基含量越高纖維的得率就越低。為了解決得率與羧基含量之間的矛盾,通過(guò)優(yōu)化醚化工藝,協(xié)調(diào)了纖維得率與羧基含量之間的平衡。較優(yōu)的水不溶陽(yáng)離子交換纖維素纖維的制備工藝為:化機(jī)漿用量10 g,氫氧化鈉用量8 g,氯乙酸鈉用量14 g,醚化溫度60℃,醚化時(shí)間8 h。所... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１－１電化學(xué)法處理重金屬離子的分類及其優(yōu)點(diǎn)??

應(yīng)，在分子??鏈中引入羧基基團(tuán)，提高纖維素的帶電量。而纖維的醚化反應(yīng)主要受醚化時(shí)間、醚化溫??度、堿用量以及氯乙酸鈉用量影響。然而，引入羧基的含量越高，就意味著纖維的水溶??性越強(qiáng)，因此，為了保持水不溶纖維的得率，需要對(duì)醚化反應(yīng)條件進(jìn)行適當(dāng)控制，協(xié)調(diào)??纖維得率與羧基含量之間的平衡。??（１）醚化時(shí)間對(duì)纖維得率和羧基含量的影響??在化機(jī)漿用量ｌ〇ｇ，醚化溫度８０?°Ｃ，氯乙酸鈉用量１０?ｇ，氫氧化鈉用量１２?ｇ的條??件下，探究醚化時(shí)間對(duì)陽(yáng)離子交換纖維素纖維羧基含量和得率的影響，如圖２－１所示。??１６０?ｊ????１１０??■■羧基含量??―一纖維得率?’??Ａ?－?１０５??１１２０?－?＿?＿?＿?＇??１?＇＇鳥(niǎo)邏?＿?Ｒ－ｉ？??＇８ｊ?ｌ－ｓ??＾?ｈ?ｎＡ－??３?４?５?６?７?８?９?１０?１１?１２?１３??ｔ?／ｈ??圖２－１醚化時(shí)間對(duì)羧基含量和纖維得率的影響??Ｆｉｇ．?２－１?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｅｔｈｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ?ｏｎ?ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ａｎｄ?ｆｉｂｅｒ?ｙｉｅｌｄ??由圖２－１可知，隨著醚化時(shí)間的延長(zhǎng)，陽(yáng)離子交換纖維素纖維的羧甚含．５：先增加后??趨于平緩，醚化時(shí)間從４?ｈ增加至８?ｈ時(shí)，陽(yáng)離子交換纖維素纖維的羧基ｆＵＢ：增Ｌ＜；速度較??為遲緩，在醚化時(shí)間從８?ｈ增加至１０?ｈ時(shí)，陽(yáng)離子交換纖維素纖維的羧墻含最變化較為??明顯，在醚化時(shí)間為１０?ｈ時(shí)，羧基含量達(dá)到最大值為１３５．２４?ｍｍｏｌ／１００ｇ，之后隨荇＿化??時(shí)間的不斷增加，陽(yáng)離子交換纖維素纖維的羧基含量略有下降。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原Ｗ可??能是：在纖維經(jīng)羧甲基化反

陽(yáng)離子交換纖維素纖維吸跗材料的制備及其應(yīng)用????率，有利于陽(yáng)離子交換纖維素纖維的生成，故而羧基含量提高。但隨著醚化溫度的進(jìn)？?？??步升高，氯乙酸鈉分子發(fā)生水解誘發(fā)副反應(yīng)的產(chǎn)生，不利于醚化反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致陽(yáng)離??子交換纖維素纖維的羧基含量略有下降。從圖２－２中也可以看出，隨著醚化反應(yīng)溫度的??升高，陽(yáng)離子交換纖維素纖維的得率在不斷下降。在醚化溫度為２０?°Ｃ時(shí)，陽(yáng)離子交換??纖維素纖維得率為１０３．１％，而當(dāng)醚化溫度升高至１００?°Ｃ時(shí)，纖維得率為８７．９％。這是由??于羧甲基化反應(yīng)過(guò)程是個(gè)吸熱反應(yīng)，醚化溫度的升高，會(huì)使得羧甲基化反應(yīng)程度加劇，??反應(yīng)體系中會(huì)生成更多的易溶于水的纖維，纖維損傷比較嚴(yán)重，導(dǎo)致纖維得率下降。同??時(shí)，在堿性條件下，隨著醚化溫度的升高，纖維素和氧氣反應(yīng)會(huì)造成纖維發(fā)生解聚反應(yīng)，??使得纖維素鏈發(fā)生斷裂降解１１１１］，也會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)離子交換纖維素纖維得率下降。??（３＞氫氧化鈉用量對(duì)纖維得率和羧基含量的影響??在化機(jī)漿用量ｌ〇ｇ，醚化時(shí)間１０?ｈ，醚化溫度８０?°Ｃ，氯乙酸鈉用量１０?ｇ的條件下，??研究丫不同ＮａＯＨ用量對(duì)陽(yáng)離子交換纖維素纖維羧基含量和纖維得率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果??如圖２－３所示。??１６０??１?１１０??＿■羧基含量?＾＿??ｒｆｌＵ?：??１??Ｊ．１Ｌ??２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?２０?２２??氫氧化鈉用量ｇ??圖２－３氫氧化鈉用量對(duì)羧基含量和纖維得率的影響??Ｆｉｇ．?２－３?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｏｄｉｕｍ?ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ?ｏｎ?ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ａｎｄ?ｆｉｂｅｒ?ｙｉｅｌｄ??從閣２－３屮可以苻出，隨著Ｎ

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3401452