殼聚糖基硫酸根吸附材料的制備及其吸附性能
發(fā)布時間:2020-12-04 23:09
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)如礦山、冶金、化工等行業(yè)廣泛存在著大量含有硫酸根的廢水,硫酸根廢水的處理對生產(chǎn)和環(huán)境均具有積極的意義,吸附法處理硫酸根具有多種優(yōu)點和開發(fā)前景。殼聚糖是自然界第二大可再生資源,具有良好的生物降解性能,對環(huán)境友好,同時具有較多的活性基團(tuán)利于改性,被廣泛應(yīng)用為處理各種廢水的吸附劑。本研究將硫酸根的處理與殼聚糖的改性相結(jié)合,首先對殼聚糖與硫酸根的作用力進(jìn)行量子計算,為吸附提供理論支持;然后對殼聚糖吸附硫酸根進(jìn)行研究,并針對其不足進(jìn)行改性方法的探索;最后通過乳化交聯(lián)、金屬鋯負(fù)載改性以及質(zhì)子化改性的方法制備了用于處理硫酸根的殼聚糖基吸附材料,研究了吸附材料的制備、性能及機(jī)理,以期獲得硫酸根的優(yōu)良改性殼聚糖吸附材料,同時該研究將為殼聚糖在無機(jī)陰離子領(lǐng)域的應(yīng)用提供研究思路和方法,為其他無機(jī)有毒有害的陰離子提供參考。論文取得了以下創(chuàng)新性成果:(1)對殼聚糖單體與硫酸根的相互作用體系進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。分別選擇殼聚糖與質(zhì)子化殼聚糖與硫酸根以不同方式結(jié)合組成的六種相互作用體系,以質(zhì)子化殼聚糖氨基結(jié)合硫酸根構(gòu)型最穩(wěn)定,結(jié)果表明殼聚糖對硫酸根的吸附主要是質(zhì)子化的氨基對于硫酸根的靜電引力作用。(2)研究了...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:158 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
硫酸根的正四面體構(gòu)型、鍵長和鍵角以及雙鍵性質(zhì)Fig.1.1Regulartetrahedronconfiguration,bondlengthandbondangle,doublebondpropertiesofSulfateion
Fig2.1 Typical atom number of chitosan monomer以上述單體結(jié)構(gòu)為計算模型[156],分別對 gt、gg、tg 構(gòu)型用 HF/6-311+G( B3LYP/6-311+g(d,p)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,優(yōu)化的最小頻率均為正值,無虛頻明優(yōu)化后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[157],三種異構(gòu)體的優(yōu)化結(jié)構(gòu)見圖 2.2。
a. HOMO 軌道 b. LOMO軌道圖 2.4 殼聚糖 gg 構(gòu)型的前線分子軌道Fig 2.4 Frontier orbitals of chitosan rotamer gg由表 2.5 可以看出,殼聚糖的 HOMO 軌道主要由 N2貢獻(xiàn),占 72.61%。其主
本文編號:2898397
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:158 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
硫酸根的正四面體構(gòu)型、鍵長和鍵角以及雙鍵性質(zhì)Fig.1.1Regulartetrahedronconfiguration,bondlengthandbondangle,doublebondpropertiesofSulfateion
Fig2.1 Typical atom number of chitosan monomer以上述單體結(jié)構(gòu)為計算模型[156],分別對 gt、gg、tg 構(gòu)型用 HF/6-311+G( B3LYP/6-311+g(d,p)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,優(yōu)化的最小頻率均為正值,無虛頻明優(yōu)化后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[157],三種異構(gòu)體的優(yōu)化結(jié)構(gòu)見圖 2.2。
a. HOMO 軌道 b. LOMO軌道圖 2.4 殼聚糖 gg 構(gòu)型的前線分子軌道Fig 2.4 Frontier orbitals of chitosan rotamer gg由表 2.5 可以看出,殼聚糖的 HOMO 軌道主要由 N2貢獻(xiàn),占 72.61%。其主
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