多酸功能化共聚物自組裝體的構(gòu)筑及對(duì)Cs + 吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-19 16:03
銫是重要的稀有堿金屬,在許多高科技領(lǐng)域扮演者著越來(lái)越重要的角色,青海鹽湖中富含豐富的銫資源。因此,開(kāi)發(fā)針對(duì)鹽湖鹵水體系中銫的高效分離提取技術(shù)具有重要意義。磷鉬酸銨(AMP)是一種典型的多酸,對(duì)Cs+具有較好的專一吸附性能,但因其極易溶于水,無(wú)法直接作為吸附劑從溶液中分離提取出Cs+,目前常用的方法是將AMP與其它材料構(gòu)成復(fù)合吸附劑。因此,本文以AMP作為Cs+的無(wú)機(jī)交換相,以溫敏性嵌段共聚物P(St-co-AA)-b-PNIPAM和P(NIPAM-co-AA)-b-PSt作為負(fù)載AMP的載體,并基于自組裝原理構(gòu)筑了膠束P(St-co-AA-AMP)-b-PNIPAM、膠束P(NIPAM-co-AA-AMP)-b-PSt、納米管P(St-co-AA-AMP)-b-PNIPAM及納米管P(NIPAM-co-AA-AMP)-b-PSt四種自組裝體,將其分別作為Cs+吸附劑,對(duì)溶液中的Cs+進(jìn)行了吸附實(shí)驗(yàn)。研究了Cs+的初始濃度、溶液pH值、吸附劑投放量及循環(huán)次數(shù)...
【文章來(lái)源】:青海大學(xué)青海省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
雜多酸鹽的幾種典型結(jié)構(gòu)
青海大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論7圖1.2雜多酸鹽的幾種典型結(jié)構(gòu)Figure1.2TypicalstructuresofPOMs圖1.3AMP的分子結(jié)構(gòu)Figure1.3MolecularstructureofAMPAMP的分子結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,12個(gè)八面體組成一個(gè)籠型結(jié)構(gòu),中心存在空腔,空腔內(nèi)部有一個(gè)正四面體的核心(PO43-),正六面體12個(gè)棱的中點(diǎn)位置為Mo,每一個(gè)頂點(diǎn)均為O,這樣的[P(Mo12O40)]3-形成了多孔的球狀結(jié)構(gòu),NH4+與H2O分子在晶體內(nèi)被締合填充于球體空隙中[48,49,15]。當(dāng)陽(yáng)離子與其進(jìn)行交換時(shí),首先吸附體積大的Cs+等重堿金屬離子[50],空隙中的陽(yáng)離子越大,結(jié)合力就越強(qiáng),這使得POMs在Cs+分離和提取方面有很大的優(yōu)勢(shì)[51,52]。但AMP由于其微晶形式,小的比表面積和較差的機(jī)械強(qiáng)度及極易溶于水等特性,使其存在難以直接作為吸附劑從水溶液中分離提取出Cs+的問(wèn)題,這也成為阻礙AMP對(duì)Cs+實(shí)現(xiàn)高效分離提取的一個(gè)重要因素,同時(shí)也限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。針對(duì)這一問(wèn)題,劉[46]通過(guò)制備粗顆粒的AMP,以改變常規(guī)AMP的微晶結(jié)構(gòu),最大粒徑達(dá)到45μm,與微晶AMP相比,其吸附性能有了很大的提高。但制備適用鹽
青海大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論8湖鹵水使用的大粒徑AMP難度較大,因此目前最常用的方法是將AMP與其它材料構(gòu)成復(fù)合吸附劑,進(jìn)而在充分發(fā)揮AMP對(duì)Cs+的專一吸附性能的同時(shí)改善其機(jī)械穩(wěn)定性。1.2.3.3金屬亞鐵氰化物及鐵氰化物圖1.4普魯士藍(lán)的立方體結(jié)構(gòu)Figure1.4CubestructureofPrussianblue金屬亞鐵氰化物是一類混合價(jià)態(tài)化合物(化學(xué)式:AxMy[Fe(CN)6]mH2O,A=堿金屬陽(yáng)離子,M=過(guò)渡金屬離子),該類交換劑制備簡(jiǎn)單,但也具有顆粒細(xì)小導(dǎo)致的水力學(xué)性能差等缺點(diǎn)。蘇[53]利用六氰基亞鐵酸鉀鎳(KNiFC)來(lái)分離和提取Cs+,在最佳的吸附條件下Qe(Cs+)=54.99mg/L,E(Cs+)≈99.97%。普魯士藍(lán)(PB,F(xiàn)e4[Fe(CN)6]3,即亞鐵氰化鐵,結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1.4),是一種廉價(jià)的藍(lán)色染料,同時(shí)也是一種典型的金屬亞鐵氰化物,近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于鹽湖鹵水Cs+的分離提取中。PB具有同多酸類似的微晶結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度差,為解決這一問(wèn)題,目前常用的方法也是將PB與其它材料構(gòu)成復(fù)合吸附劑。普魯士藍(lán)的過(guò)渡金屬類似物(MHCF,化學(xué)式同上)是以電化學(xué)可逆的Fe2+/Fe3+為中心,與過(guò)渡金屬離子通過(guò)氰鍵(CN)連接而成的一類無(wú)機(jī)配位化合物,具有類似分子篩的立方體骨架結(jié)構(gòu)。其中一些可制成具有電活性的離子交換膜并將其沉積在具有高比表面積的電極上,通過(guò)調(diào)節(jié)膜的電化學(xué)勢(shì)可改變Fe2+/Fe3+的氧化還原狀態(tài),促進(jìn)離子交換并使膜中的離子得到釋放,由此出現(xiàn)了一種離子分離方法——“電化學(xué)控制離子分離技術(shù)(ECIS)”,其中NiHCF是一種優(yōu)良的堿金屬離子交換劑,其對(duì)堿金屬離子的交換性順序?yàn)镃s+>Rb+>K+>Na+>Li+[54]。該法或許可以為鹽湖鹵水體系中銫的分離提取提供新思路。Tao等[55]以CuHCF膜為基礎(chǔ),研制了一種微生物燃料電池驅(qū)動(dòng)的電化學(xué)吸附系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]銫離子表面印跡聚合物的制備及其吸附性能研究[J]. 李生芳,馮凱,楊林,孫春艷. 功能材料. 2017(07)
[2]溶劑萃取法從鹵水中提取銣、銫研究進(jìn)展[J]. 陳尚清,石健,史振,李瓏,余曉平,郭亞飛,王士強(qiáng),鄧天龍. 鹽科學(xué)與化工. 2017(06)
[3]銣、銫的分離提取方法及其研究進(jìn)展[J]. 寶阿敏,錢志強(qiáng),鄭紅,劉澤宇,黃東方,王舒婭,李波. 應(yīng)用化工. 2017(07)
[4]聚丙烯腈-亞鐵氰化鉀鈷/鈦球形復(fù)合吸附劑制備及其對(duì)Cs+的吸附性能研究[J]. 杜志輝,賈銘椿,門金鳳,豐世彬. 原子能科學(xué)技術(shù). 2014(01)
[5]釀酒酵母對(duì)銫離子的生物吸附研究[J]. 張凱,張建國(guó),楊翊方,馬麗,任鑫. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]中國(guó)銣銫資源、技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 劉力. 新疆有色金屬. 2013(S1)
[7]青海鹽湖鹵水銣銫資源及分析方法研究進(jìn)展[J]. 孫海霞,保英蓮,曹紅翠,周蓮. 廣東化工. 2012(04)
[8]溶液體系中銫分離提取技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王云生,鄭綿平,卜令忠,乜貞. 鹽業(yè)與化工. 2011(02)
[9]重稀堿金屬銫分離提取技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王穎,張雨山,黃西平. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(05)
[10]鹽湖Rb、Cs資源提取分離的研究進(jìn)展[J]. 王斌,吉遠(yuǎn)輝,張建平,劉暢,陸小華. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(05)
博士論文
[1]鹽湖鹵水中低濃度銣(銫)的分離提取研究[D]. 寶阿敏.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所) 2018
[2]普魯士藍(lán)納米材料對(duì)水中銫離子的吸附及其生物毒性研究[D]. 馮珊珊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]銫的溶劑萃取及富集分離方法研究[D]. 劉澤宇.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所) 2018
[2]從鹵水中萃取法提取銣銫的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 劉明明.天津科技大學(xué) 2015
[3]鹽湖鹵水中銫吸附劑的制備及其應(yīng)用研究[D]. 程建英.青海大學(xué) 2013
[4]用KNiFC無(wú)機(jī)離子吸附劑提取銣、銫的基礎(chǔ)研究[D]. 蘇昭允.東北大學(xué) 2012
[5]粗粒磷鉬酸銨及其復(fù)合物對(duì)銣/銫離子的選擇性吸附研究[D]. 劉珊.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3290996
【文章來(lái)源】:青海大學(xué)青海省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
雜多酸鹽的幾種典型結(jié)構(gòu)
青海大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論7圖1.2雜多酸鹽的幾種典型結(jié)構(gòu)Figure1.2TypicalstructuresofPOMs圖1.3AMP的分子結(jié)構(gòu)Figure1.3MolecularstructureofAMPAMP的分子結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,12個(gè)八面體組成一個(gè)籠型結(jié)構(gòu),中心存在空腔,空腔內(nèi)部有一個(gè)正四面體的核心(PO43-),正六面體12個(gè)棱的中點(diǎn)位置為Mo,每一個(gè)頂點(diǎn)均為O,這樣的[P(Mo12O40)]3-形成了多孔的球狀結(jié)構(gòu),NH4+與H2O分子在晶體內(nèi)被締合填充于球體空隙中[48,49,15]。當(dāng)陽(yáng)離子與其進(jìn)行交換時(shí),首先吸附體積大的Cs+等重堿金屬離子[50],空隙中的陽(yáng)離子越大,結(jié)合力就越強(qiáng),這使得POMs在Cs+分離和提取方面有很大的優(yōu)勢(shì)[51,52]。但AMP由于其微晶形式,小的比表面積和較差的機(jī)械強(qiáng)度及極易溶于水等特性,使其存在難以直接作為吸附劑從水溶液中分離提取出Cs+的問(wèn)題,這也成為阻礙AMP對(duì)Cs+實(shí)現(xiàn)高效分離提取的一個(gè)重要因素,同時(shí)也限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。針對(duì)這一問(wèn)題,劉[46]通過(guò)制備粗顆粒的AMP,以改變常規(guī)AMP的微晶結(jié)構(gòu),最大粒徑達(dá)到45μm,與微晶AMP相比,其吸附性能有了很大的提高。但制備適用鹽
青海大學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論8湖鹵水使用的大粒徑AMP難度較大,因此目前最常用的方法是將AMP與其它材料構(gòu)成復(fù)合吸附劑,進(jìn)而在充分發(fā)揮AMP對(duì)Cs+的專一吸附性能的同時(shí)改善其機(jī)械穩(wěn)定性。1.2.3.3金屬亞鐵氰化物及鐵氰化物圖1.4普魯士藍(lán)的立方體結(jié)構(gòu)Figure1.4CubestructureofPrussianblue金屬亞鐵氰化物是一類混合價(jià)態(tài)化合物(化學(xué)式:AxMy[Fe(CN)6]mH2O,A=堿金屬陽(yáng)離子,M=過(guò)渡金屬離子),該類交換劑制備簡(jiǎn)單,但也具有顆粒細(xì)小導(dǎo)致的水力學(xué)性能差等缺點(diǎn)。蘇[53]利用六氰基亞鐵酸鉀鎳(KNiFC)來(lái)分離和提取Cs+,在最佳的吸附條件下Qe(Cs+)=54.99mg/L,E(Cs+)≈99.97%。普魯士藍(lán)(PB,F(xiàn)e4[Fe(CN)6]3,即亞鐵氰化鐵,結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1.4),是一種廉價(jià)的藍(lán)色染料,同時(shí)也是一種典型的金屬亞鐵氰化物,近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于鹽湖鹵水Cs+的分離提取中。PB具有同多酸類似的微晶結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度差,為解決這一問(wèn)題,目前常用的方法也是將PB與其它材料構(gòu)成復(fù)合吸附劑。普魯士藍(lán)的過(guò)渡金屬類似物(MHCF,化學(xué)式同上)是以電化學(xué)可逆的Fe2+/Fe3+為中心,與過(guò)渡金屬離子通過(guò)氰鍵(CN)連接而成的一類無(wú)機(jī)配位化合物,具有類似分子篩的立方體骨架結(jié)構(gòu)。其中一些可制成具有電活性的離子交換膜并將其沉積在具有高比表面積的電極上,通過(guò)調(diào)節(jié)膜的電化學(xué)勢(shì)可改變Fe2+/Fe3+的氧化還原狀態(tài),促進(jìn)離子交換并使膜中的離子得到釋放,由此出現(xiàn)了一種離子分離方法——“電化學(xué)控制離子分離技術(shù)(ECIS)”,其中NiHCF是一種優(yōu)良的堿金屬離子交換劑,其對(duì)堿金屬離子的交換性順序?yàn)镃s+>Rb+>K+>Na+>Li+[54]。該法或許可以為鹽湖鹵水體系中銫的分離提取提供新思路。Tao等[55]以CuHCF膜為基礎(chǔ),研制了一種微生物燃料電池驅(qū)動(dòng)的電化學(xué)吸附系
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]銫離子表面印跡聚合物的制備及其吸附性能研究[J]. 李生芳,馮凱,楊林,孫春艷. 功能材料. 2017(07)
[2]溶劑萃取法從鹵水中提取銣、銫研究進(jìn)展[J]. 陳尚清,石健,史振,李瓏,余曉平,郭亞飛,王士強(qiáng),鄧天龍. 鹽科學(xué)與化工. 2017(06)
[3]銣、銫的分離提取方法及其研究進(jìn)展[J]. 寶阿敏,錢志強(qiáng),鄭紅,劉澤宇,黃東方,王舒婭,李波. 應(yīng)用化工. 2017(07)
[4]聚丙烯腈-亞鐵氰化鉀鈷/鈦球形復(fù)合吸附劑制備及其對(duì)Cs+的吸附性能研究[J]. 杜志輝,賈銘椿,門金鳳,豐世彬. 原子能科學(xué)技術(shù). 2014(01)
[5]釀酒酵母對(duì)銫離子的生物吸附研究[J]. 張凱,張建國(guó),楊翊方,馬麗,任鑫. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]中國(guó)銣銫資源、技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 劉力. 新疆有色金屬. 2013(S1)
[7]青海鹽湖鹵水銣銫資源及分析方法研究進(jìn)展[J]. 孫海霞,保英蓮,曹紅翠,周蓮. 廣東化工. 2012(04)
[8]溶液體系中銫分離提取技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王云生,鄭綿平,卜令忠,乜貞. 鹽業(yè)與化工. 2011(02)
[9]重稀堿金屬銫分離提取技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王穎,張雨山,黃西平. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(05)
[10]鹽湖Rb、Cs資源提取分離的研究進(jìn)展[J]. 王斌,吉遠(yuǎn)輝,張建平,劉暢,陸小華. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(05)
博士論文
[1]鹽湖鹵水中低濃度銣(銫)的分離提取研究[D]. 寶阿敏.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所) 2018
[2]普魯士藍(lán)納米材料對(duì)水中銫離子的吸附及其生物毒性研究[D]. 馮珊珊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]銫的溶劑萃取及富集分離方法研究[D]. 劉澤宇.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所) 2018
[2]從鹵水中萃取法提取銣銫的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 劉明明.天津科技大學(xué) 2015
[3]鹽湖鹵水中銫吸附劑的制備及其應(yīng)用研究[D]. 程建英.青海大學(xué) 2013
[4]用KNiFC無(wú)機(jī)離子吸附劑提取銣、銫的基礎(chǔ)研究[D]. 蘇昭允.東北大學(xué) 2012
[5]粗粒磷鉬酸銨及其復(fù)合物對(duì)銣/銫離子的選擇性吸附研究[D]. 劉珊.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3290996
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