隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,來自于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的大量未處理或者部分處理的含高毒性有機(jī)污染物和難降解重金屬離子的廢水被直接排放到生態(tài)系統(tǒng)中,造成了嚴(yán)重的水污染。本課題即是在此背景下,結(jié)合新型納米材料的吸附方法,實現(xiàn)復(fù)雜體系廢水的深度凈化和目標(biāo)污染物的選擇性去除。在本文中,以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料為基材,結(jié)合激光雕刻和多板層的熱壓鍵合技術(shù)設(shè)計加工了聚焦流式（flow-focusing）微流控芯片,并以此為基礎(chǔ)搭建了微流控微液滴在線觀測系統(tǒng)平臺和微流控并聯(lián)放大系統(tǒng)平臺,分別實現(xiàn)了微液滴制備過程及微液滴尺寸和形貌的在線觀測,以及吸附微球從制備、交聯(lián)到功能化修飾的一體化批量生產(chǎn)。此外,基于所觀測到的多階段微液滴形成過程（包括頸縮、剪切和成球階段）,通過對分散相中殼聚糖含量以及分散相和連續(xù)相流速比的調(diào)控,實現(xiàn)了殼聚糖微液滴在可控粒徑變化范圍（911.3 μm～1522.5 μm）內(nèi)的穩(wěn)定制備。基于微流控微液滴制備技術(shù)、離子印跡技術(shù)和功能性官能團(tuán)表面修飾技術(shù),以天然生物質(zhì)殼聚糖為原材料,制備了多種殼聚糖基吸附微球（殼聚糖微球、離子印跡殼聚糖微球和聚乙烯亞胺（PEI）改性殼聚糖微... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 復(fù)雜體系廢水組成及來源
        1.2.1 重金屬離子
        1.2.2 染料
    1.3 廢水處理方法及技術(shù)
    1.4 廢水吸附處理研究進(jìn)展
        1.4.1 吸附作用機(jī)制
        1.4.2 常見吸附材料
        1.4.3 殼聚糖吸附微球制備方法
    1.5 微流控技術(shù)
        1.5.1 微流控技術(shù)簡介
        1.5.2 液滴微流控技術(shù)
        1.5.3 功能性殼聚糖吸附微球制備及研究進(jìn)展
    1.6 目前研究存在的問題
    1.7 研究目標(biāo)及內(nèi)容
        1.7.1 研究目標(biāo)
        1.7.2 研究內(nèi)容
第2章 微流控平臺搭建與微液滴尺寸控制
    2.1 微流控芯片設(shè)計及加工
        2.1.1 微流控芯片材料選擇
        2.1.2 微流控芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.3 微流控芯片加工
        2.1.4 微流控芯片加工過程參數(shù)影響
    2.2 微流控平臺搭建
        2.2.1 微流控微液滴在線觀測系統(tǒng)平臺
        2.2.2 微流控并聯(lián)放大系統(tǒng)平臺
    2.3 殼聚糖微液滴制備
        2.3.1 實驗儀器與試劑
        2.3.2 殼聚糖微液滴制備流程
        2.3.3 微液滴尺寸控制
        2.3.4 微液滴尺寸影響
    2.4 小結(jié)
第3章 殼聚糖微球制備及性能研究
    3.1 殼聚糖微球制備
        3.1.1 實驗儀器與試劑
        3.1.2 殼聚糖微球制備流程
    3.2 殼聚糖微球特性分析
        3.2.1 形貌特征
        3.2.2 性能表征
    3.3 吸附性能研究
        3.3.1 實驗儀器與試劑
        3.3.2 批量吸附實驗設(shè)計
        3.3.3 形貌變化研究
        3.3.4 吸附速率研究
        3.3.5 等溫吸附研究
    3.4 吸附機(jī)理
    3.5 吸附物化參數(shù)對殼聚糖微球性能的影響研究
        3.5.1 pH影響
        3.5.2 殼聚糖微球交聯(lián)程度的影響
        3.5.3 殼聚糖微球用量的影響
    3.6 對其他二價重金屬離子的吸附研究
    3.7 脫附及再生性能研究
    3.8 小結(jié)
第4章 離子印跡殼聚糖微球制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 離子印跡殼聚糖微球制備
        4.2.1 實驗儀器與試劑
        4.2.2 離子印跡殼聚糖微球制備流程
    4.3 離子印跡殼聚糖微球特性分析
        4.3.1 形貌特征
        4.3.2 性能表征
    4.4 吸附性能研究
        4.4.1 實驗儀器與試劑
        4.4.2 批量吸附實驗設(shè)計
        4.4.3 吸附速率研究
        4.4.4 等溫吸附研究
    4.5 靶向吸附性能研究
    4.6 吸附機(jī)理
    4.7 再生穩(wěn)定性研究
    4.8 小結(jié)
第5章 PEI改性殼聚糖微球制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 PEI改性殼聚糖微球制備
        5.2.1 實驗儀器與試劑
        5.2.2 PEI改性殼聚糖微球制備流程
    5.3 PEI改性殼聚糖微球特性分析
        5.3.1 形貌特征
        5.3.2 機(jī)械強(qiáng)度
        5.3.3 性能表征
    5.4 吸附性能研究
        5.4.1 實驗儀器與試劑
        5.4.2 批量吸附實驗設(shè)計
        5.4.3 形貌變化研究
        5.4.4 吸附速率研究
        5.4.5 等溫吸附研究
        5.4.6 對其他重金屬離子的吸附研究
    5.5 脫附及再生性能研究
    5.6 小結(jié)
第6章 選擇吸附實驗及機(jī)理研究
    6.1 引言
    6.2 選擇吸附實驗研究
        6.2.1 測試對象、實驗儀器與試劑
        6.2.2 選擇吸附實驗設(shè)計
        6.2.3 選擇吸附對比
        6.2.4 EDS分析
    6.3 吸附機(jī)理研究
        6.3.1 離子尺度效應(yīng)
        6.3.2 金屬元素電負(fù)性
        6.3.3 DFT分子模擬
    6.4 小結(jié)
第7章 兩親性羧甲基殼聚糖/明膠復(fù)合微球CCGMs制備及性能研究
    7.1 引言
    7.2 羧甲基殼聚糖/明膠復(fù)合微球CCGMs制備
        7.2.1 實驗儀器與試劑
        7.2.2 羧甲基殼聚糖/明膠復(fù)合微球CCGMs制備流程
    7.3 復(fù)合微球特性分析
        7.3.1 形貌特征
        7.3.2 性能表征
    7.4 吸附性能研究
        7.4.1 實驗儀器與試劑
        7.4.2 批量吸附實驗設(shè)計
        7.4.3 吸附速率研究
        7.4.4 等溫吸附研究
        7.4.5 熱力學(xué)分析
    7.5 選擇吸附性能研究
        7.5.1 pH影響
        7.5.2 pH誘導(dǎo)選擇性吸附
    7.6 脫附及再生性能研究
    7.7 小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 本文的創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
博士學(xué)位期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Microfluidic synthesis of thiourea modified chitosan microsphere of high specific surface area for heavy metal wastewater treatment[J]. Yong Zhu,Zhi-Shan Bai,Hua-Lin Wang.  Chinese Chemical Letters. 2017(03)
[2]一種微流控檢測芯片的設(shè)計與工藝研究[J]. 楊波,唐飛,王曉浩,楊卓,熊繼軍.  儀器儀表學(xué)報. 2009(07)

碩士論文
[1]殼聚糖改性及其對重金屬離子吸附性能研究[D]. 趙紀(jì)強(qiáng).青島科技大學(xué) 2005



本文編號：3161196