本文選題：靜電紡絲 + β　； 參考：《吉林大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,含有重金屬離子和有機染料等有害污染物的工業(yè)廢水排入江河等自然水體中,經食物鏈富集作用間接被人類吸收,進而產生許多嚴重的疾病,成為亟待解決的重大社會問題。因此,建立工業(yè)廢水處理技術,實現(xiàn)工業(yè)廢水的達標排放意義重大。傳統(tǒng)的處理方法主要包括化學藥劑處理、樹脂及活性炭吸附、反滲透等方法存在成本高、難以達到排放要求或引起二次污染等問題。靜電紡納米纖維具有直徑細小、比表面積大、吸附速度快、再生時間短、易于洗脫及能實現(xiàn)連續(xù)制備等優(yōu)點,在工業(yè)廢水治理中展現(xiàn)了良好的應用前景,是近些年的研究熱點。本論文從吸附性能良好的β-環(huán)糊精和聚乙烯亞胺出發(fā),在模板劑參與下,采用靜電紡絲技術制備了兩種交聯(lián)型納米纖維,并研究了其對金屬離子和有機染料的吸附性能。主要研究內容包括以下三個方面:針對環(huán)糊精在PVA/H2O溶液中溶解度較低,難以獲得高環(huán)糊精含量的、交聯(lián)型PVA/β CD納米纖維的問題。以六氟異丙醇(HFIP)和H2O為混合溶劑,將PVA/β CD納米纖維中的環(huán)糊精含量提到70%,并經戊二醛交聯(lián)處理后,制備了不溶于水的PVA/GA/β CD納米纖維。通過紅外光譜和掃描電子顯微鏡研究了交聯(lián)前后納米纖維組成和形貌的變化情況;考察了PVA/GA/β CD納米纖維對7種水溶性染料的吸附性能。研究發(fā)現(xiàn),納米纖維對孔雀石綠、甲基紫和剛果紅的吸附效果較好,最大吸附量分別為124.71、121.14和127.39 mg/g。循環(huán)4次后,染料去除率仍為80%。以聚丙烯腈(PAN)為載體,聚乙烯亞胺(PEI)為吸附劑,環(huán)氧氯丙烷(EPI)為交聯(lián)劑,從PEI/EPI/PAN混合溶液出發(fā),經靜電紡絲技術和熱交聯(lián)方法處理得到了不溶于水的交聯(lián)型PEI/EPI/PAN納米纖維。通過紅外光譜和掃描電子顯微鏡研究了交聯(lián)前后納米纖維組成和形貌的變化情況;考察了纖維膜對水中銅離子、鉛離子、鉻酸根離子和甲基橙等的吸附情況,結果表明,交聯(lián)型PEI/EPI/PAN納米纖維對銅離子,鉛離子,甲基橙和鉻酸根離子的最大吸附量分別達到349.65 mg/g,289.85mg/g,636.94 mg/g和211.86 mg/g。經過4或5次循環(huán),對銅鉛的吸附率能達90%左右;對甲基橙的吸附率達到75%,對鉻酸根的吸附率也可以達到60%。從聚丙烯腈/聚乙烯亞胺混合溶液出發(fā),在制備PEI/PAN電紡纖維基礎上,經環(huán)氧氯丙烷/丙酮交聯(lián)處理,得到了交聯(lián)型PEI/PAN/EPI納米纖維,研究了纖維膜在交聯(lián)前后的纖維組成和形貌變化情況,考察了纖維膜對有害污染物的吸附情況,發(fā)現(xiàn)其對甲基橙,鉻酸根和銅鉛離子的吸附情況,發(fā)現(xiàn)其相應的最大吸附量分別595.24 mg/g,194.55 mg/g,314.46 mg/g和277.77 mg/g。
[Abstract]:With the rapid development of modern industry, industrial wastewater containing heavy metal ions and organic dyes and other harmful pollutants is discharged into rivers and other natural water bodies. It has become a major social problem to be solved urgently. Therefore, it is of great significance to establish industrial wastewater treatment technology and achieve the standard discharge of industrial wastewater. Traditional treatment methods mainly include chemical treatment resin and activated carbon adsorption reverse osmosis and other methods such as high cost it is difficult to meet the emission requirements or cause secondary pollution and other problems. Electrospun nanofibers have the advantages of fine diameter, large specific surface area, fast adsorption rate, short regeneration time, easy to be eluted and can be prepared continuously. They have shown a good application prospect in industrial wastewater treatment, and have been a hot research topic in recent years. In this paper, two kinds of cross-linked nanofibers were prepared by electrostatic spinning with the participation of template, and their adsorption properties for metal ions and organic dyes were studied. The main research contents include the following three aspects: for the low solubility of cyclodextrin in PVA/H2O solution, it is difficult to obtain high cyclodextrin content, cross-linked PVA/ 尾 -CD nanofibers. Using hexafluoroisopropanol (HFIP) and H _ 2O as the mixed solvent, the cyclodextrin content in PVA/ 尾 -CD nanofibers was raised to 70%. After crosslinking with glutaraldehyde, the water-insoluble PVA/GA/ 尾 -cyclodextrin nanofibers were prepared. The changes of the composition and morphology of the nanofibers before and after crosslinking were studied by infrared spectroscopy and scanning electron microscopy, and the adsorption properties of PVA/GA/ 尾 -CD nanofibers to 7 kinds of water-soluble dyes were investigated. The results showed that the adsorption of malachite green, methyl violet and Congo red was better with the maximum adsorption capacity of 124.71 121.14 and 127.39 mg / g, respectively. After 4 cycles, the dye removal rate is still 80%. Using polyacrylonitrile (pan) as carrier, polyethyleneimine (PEI) as adsorbent and epichlorohydrin (EPI) as crosslinking agent, water insoluble crosslinked PEI/EPI/PAN nanofibers were prepared by electrospinning and thermal crosslinking from PEI/EPI/PAN mixed solution. The changes of the composition and morphology of nanofibers before and after crosslinking were studied by infrared spectroscopy and scanning electron microscope, and the adsorption of Cu ~ (2 +), Pb ~ (2 +), Chromate ~ (2 +) and methyl orange on the membrane was investigated. The maximum adsorption capacity of cross-linked PEI/EPI/PAN nanofibers for copper ion, lead ion, methyl orange and chromate ion is 349.65 mg / g, 289.85 mg / g, 636.94 mg/g and 211.86 mg / g, respectively. After 4 or 5 cycles, the adsorption rate of copper and lead can reach 90%, the adsorption rate of methyl orange is 75 and the adsorption rate of chromate can reach 60%. Based on the preparation of polyacrylonitrile / polyethyleneimine solution and the preparation of PEI/PAN electrospun fibers, crosslinked PEI/PAN/EPI nanofibers were obtained by crosslinking with epichlorohydrin / acetone. The changes of fiber composition and morphology before and after crosslinking were studied. The adsorption of harmful pollutants by fiber membrane was investigated. The adsorption of methyl orange, chromate and copper and lead ions was found. It is found that the corresponding maximum adsorption capacity is 595.24 mg / g, 194.55 mg / g, 314.46 mg/g and 277.77 mg / g, respectively.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703;TQ342.86

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本文編號：1918679