本文選題：靜電紡絲 + 吸附��； 參考：《南京大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近些年,水體中復(fù)合污染物的高效去除已經(jīng)成為水環(huán)境治理過(guò)程中的研究熱點(diǎn)。吸附法作為一種簡(jiǎn)單高效的水處理技術(shù)已經(jīng)在廢水治理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,所用吸附材料多為活性炭基吸附劑、礦物質(zhì)吸附劑、生物吸附劑和人工合成高分子聚合物。相比較傳統(tǒng)顆粒吸附材料,人工合成纖維狀吸附材料具有韌性好、吸附速率高、易分離等優(yōu)勢(shì),愈來(lái)愈引起學(xué)者們的關(guān)注。雖然很多學(xué)者對(duì)此開(kāi)展了大量的研究,取得了一定的進(jìn)展,但依然存在以下問(wèn)題需要進(jìn)一步研究解決:1)現(xiàn)有纖維材料制備方法多為分子纖維材料基體接枝功能基團(tuán)的非均相反應(yīng)模式,反應(yīng)過(guò)程與產(chǎn)率難以調(diào)控,且制備的纖維吸附材料難以同時(shí)吸附重金屬離子和小分子有機(jī)污染物;2)在復(fù)合污染體系中,不同污染物組分可能因吸附機(jī)理不同,在吸附材料之間存在著競(jìng)爭(zhēng)-協(xié)同效應(yīng),而現(xiàn)有研究多針對(duì)單一組分體系吸附,并未能闡明復(fù)合污染體系中存在的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同-效應(yīng);3)現(xiàn)有纖維吸附材料吸附方式多為固定床或靜態(tài)吸附模式,吸附過(guò)程中纖維存在打結(jié)、填柱不均勻的缺陷,導(dǎo)致吸附過(guò)程中纖維與污染物接觸不充分,影響吸附效果。因此研發(fā)新型雙功能纖維吸附材料去除復(fù)合污染物,闡明復(fù)合污染體系中的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同作用機(jī)制具有重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義�；谏鲜鲅芯勘尘�,論文研究制備新型巰基功能化介孔納米纖維與胺化聚丙烯腈/殼聚糖/聚乙烯醇纖維膜材料,以重金屬離子Cu~(2+)與內(nèi)分泌干擾物Cd~(2+)、BPA為目標(biāo)污染物,深入開(kāi)展吸附行為和機(jī)理研究:(1)利用均相聚合法和靜電紡絲技術(shù)制備新型含巰基的介孔纖維吸附材料(MNF-SH),研究表明新型巰基功能化納米纖維具有介孔結(jié)構(gòu)和巰基功能基團(tuán),其比表面積為564.3 m2/g,孔容為0.495 cm3/g,其對(duì)Cu~(2+)最大平衡吸附量為5,431 mmol/g,吸附機(jī)理主要為巰基螯合作用;其對(duì)BPA的平衡吸附量為2.989 mmol/g,吸附機(jī)理主要為分子間作用力與氫鍵作用。且共存的硝酸根離子和氯離子會(huì)提高纖維對(duì)銅離子的吸附量,而降低對(duì)BPA的吸附;(2)以胺化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)和靜電紡絲技術(shù)制備了新型胺化聚丙烯腈/殼聚糖/聚乙烯醇納米纖維膜(APAN/CS/PVA-NM),掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡表征表明了纖維表面的大孔和介孔結(jié)構(gòu),胺化聚丙烯腈/殼聚糖/聚乙烯醇納米纖維膜的平均孔徑為1.5 μm。研究表明APAN/CS/PVA-NM對(duì)鎘離子的吸附主要是功能化基團(tuán)之間的相互作用(螯合作用),而對(duì)雙酚A的吸附則不僅有功能化基團(tuán)的相互作用(氫鍵作用),還有分子間作用力。可以采用膜濾運(yùn)行模式,吸附去除雙酚A和鎘離子,過(guò)濾條件(pH值、進(jìn)水濃度和流量)會(huì)對(duì)去除效果產(chǎn)生明顯影響;(3)在Cu-BPA復(fù)合污染體系中,氫鍵作用和分子間作用力都對(duì)雙酚A的吸附有重要作用,而銅離子的吸附則主要依靠螯合作用。雖然在銅離子和雙酚A會(huì)競(jìng)爭(zhēng)巰基吸附位點(diǎn),但是APAN/CS/PVA-NM依然可以同時(shí)有效去除雙酚A和銅離子,與此同時(shí),通過(guò)分子間作用力吸附到APAN/CS/PVA-NM上的雙酚A又可以螯合銅離子促進(jìn)銅離子的吸附,連續(xù)吸附實(shí)驗(yàn)也表明雙酚A類(lèi)似橋聯(lián)作用螯合銅離子;(4)在Cd-BPA復(fù)合污染體系中,雙酚A的吸附主要是APAN氨基的氫鍵作用及CS/PVA的分子間作用力,鎘離子的吸附主要是螯合作用。鎘離子和雙酚A在同時(shí)吸附和連續(xù)吸附時(shí)會(huì)競(jìng)爭(zhēng)APAN/CS/PVA-NM氨基的吸附位點(diǎn)。并且同時(shí)存在高濃度雙酚A會(huì)產(chǎn)生橋聯(lián)作用促進(jìn)鎘離子的吸附。APAN/CS/PVA-NM對(duì)雙酚A和鎘離子的最佳吸附pH值為5.0,低于5.0,氫離子會(huì)與鎘離子競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn)不利于鎘離子的吸附,而高于5.0,則會(huì)使得酚羥基離子化影響雙酚A的吸附。
[Abstract]:In recent years , the efficient removal of complex pollutants in water has become a hot spot in the water environment treatment . The adsorption method has been widely used in the field of wastewater treatment . The adsorption of bisphenol A / CS / PVA - NM on the adsorption of bisphenol A was studied by means of amination reaction , polycondensation reaction and electrostatic spinning . The adsorption of bisphenol A and Cu ions was studied by scanning electron microscope and transmission electron microscope .
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ342.86;X703

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本文編號(hào)：2058930