聚倍半硅氧烷/對位芳綸纖維復合材料制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-05-20 13:13
隨著工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展,重金屬污染已經(jīng)人類生存造成了嚴重威脅,成為一個嚴重的環(huán)境問題。常見的重金屬污染包括水中重金屬污染和土壤重金屬污染等。處理重金屬的方法主要有吸附法、溶劑萃取法等。螯合吸附材料具有廉價,高效和吸附速率快等特點,成為研究的熱點。聚倍半硅氧烷作為螯合吸附材料的一種,擁有眾多優(yōu)良的吸附性能,如比表面積大,吸附速率快,物理化學性能穩(wěn)定等。雖然聚倍半硅氧烷能夠吸附土壤和污水中重金屬,但是作為粉末狀的吸附劑在吸附完成后很難回收利用,因而限制了其吸附重金屬的能力。為了解決這一問題,我們希望將粉末狀的聚倍半硅氧烷負載纖維表面,制備一種纖維復合材料吸附劑。芳綸纖維具有高強度、高模量、耐熱性能好和耐化學腐蝕等優(yōu)點,廣泛應用于軍工,航天等領(lǐng)域。同時對位芳綸纖維,具有苯環(huán)和酰胺鍵兩個高反應活性基團,因此選擇芳綸纖維為基體,將聚倍半硅氧烷負載于纖維表面制備復合材料吸附劑。本文采用芳綸1414纖維為基體,二甲基亞砜為溶劑,采用金屬化,環(huán)氧化方法制備了不同含量的環(huán)氧化的芳綸1414(PPTA-ECH-1PPTA-ECH-5)。將氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)與PPTA-E...
【文章來源】:魯東大學山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 聚倍半硅氧烷
1.1.1 聚倍半硅氧烷的特性
1.1.2 聚倍半硅氧烷的制備及性能研究
1.2 芳綸
1.2.1 芳綸的結(jié)構(gòu)特性及種類
1.2.2 芳綸纖維的性能及應用
1.2.3 芳綸纖維的改性方法
1.2.3.1 芳綸纖維的物理改性
1.2.3.2 芳綸纖維的化學改性
1.3 論文的提出以及研究內(nèi)容
1.3.1 論文的提出
1.3.2 擬開展的研究工作
第2章 聚倍半硅氧烷/對位芳綸纖維復合材料制備及表征
2.1 實驗的主要儀器與試劑
2.1.1 實驗中主要的試劑和儀器
2.1.2 表征儀器
2.2 合成部分
2.2.0 合成路線
2.2.1 PPTA的預處理
2.2.2 PPTA-ECH的制備
2.2.3 PPTA-APTES的制備
2.2.4 PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ的制備
2.3 吸附功能基團含量的測定
2.3.1 PPTA-PAPSQ的氨基含量的測定
2.3.2 PPTA-PMPSQ的巰基含量的測定
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 紅外光譜分析
2.4.2 熱重分析
2.4.3 吸附功能基團含量分析
2.4.4 場發(fā)射掃描電鏡分析
2.4.5 XPS分析
2.4.6 XRD分析
2.4.7 比表面積及孔徑分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 聚倍半硅氧烷/對位芳綸復合材料吸附性能的研究
3.1 引言
3.2 吸附性能測定
3.2.1 靜態(tài)吸附量的測定
3.2.2 pH對吸附性能影響
3.2.3 吸附動力學的探究
3.2.4 吸附熱力學
3.2.5 選擇性吸附
3.2.6 洗脫再生性能實驗
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 靜態(tài)飽和吸附測定
3.3.2 吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附性能
3.3.2.1 pH對吸附Au(Ⅲ)的影響
3.3.2.2 不同吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附動力學
3.3.2.3 不同溫度下吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附動力學
3.3.2.4 吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附熱力學
3.3.2.5 不同溫度下吸附劑對Au(Ⅲ)吸附熱力學
3.3.2.6 吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附選擇性
3.3.2.7 吸附劑對Au(Ⅲ)的洗脫再生實驗
3.3.3 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附性能
3.3.3.1 pH對吸附Hg(Ⅱ)的影響
3.3.3.2 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附動力學
3.3.3.3 不同溫度下吸附劑對Hg(Ⅱ)吸附動力學
3.3.3.4 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附熱力學
3.3.3.5 不同溫度下吸附劑對Hg(Ⅱ)吸附熱力學
3.3.3.6 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附選擇性
3.3.3.7 吸附劑對Hg(Ⅱ)的洗脫再生實驗
3.3.4 吸附劑對Ag(Ⅰ)吸附性能測定
3.3.4.1 pH對材料吸附Ag(Ⅰ)的影響
3.3.4.2 吸附劑對Ag(Ⅰ)吸附動力學
3.3.4.3 吸附劑對Ag(Ⅰ)的吸附熱力學
3.3.4.4 吸附劑對Ag(Ⅰ)吸附選擇性
3.3.4.5 吸附劑對Ag(Ⅰ)的洗脫再生實驗
3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]對位芳綸在復合材料領(lǐng)域應用的研究[J]. 王雙成,李春霞,邵正麗,許德勝. 高科技纖維與應用. 2013(02)
[2]芳綸技術(shù)的發(fā)展及應用[J]. 王芳,秦其峰. 合成技術(shù)及應用. 2013(01)
[3]間位芳綸的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 宋翠艷,宋西全,鄧召良. 紡織學報. 2012(06)
[4]芳綸纖維表面改性研究進展[J]. 凌新龍,周艷,黃繼偉,岳新霞,蔣芳,林海濤. 天津工業(yè)大學學報. 2011(03)
[5]淺談對位芳綸的應用與生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 黃繼慶,張燕,趙前進,方心靈,吳中偉,潘智勇,梁立. 中國纖檢. 2011(01)
[6]芳綸/環(huán)氧復合材料性能研究[J]. 鄧杰. 高科技纖維與應用. 2008(02)
[7]芳綸纖維的磷酸表面處理及其樹脂基復合材料界面性能[J]. 王楊,李鵬,于運花,隋剛,楊小平. 復合材料學報. 2007(03)
[8]表面處理芳綸纖維在丁羥橡膠中的應用[J]. 路向輝,曹繼平,史愛娟,陳國輝,王吉貴. 火炸藥學報. 2007(01)
[9]超聲波處理對芳綸簾線表面形態(tài)及與膠料粘合性能的影響[J]. 嚴志云,劉安華,賈德民. 橡膠工業(yè). 2004(06)
[10]聚倍半硅氧烷的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 沈新春,王大喜,栗秀剛. 有機硅材料. 2004(01)
博士論文
[1]碳纖維表面納米結(jié)構(gòu)修飾及其MPSR復合材料性能研究[D]. 武光順.哈爾濱工業(yè)大學 2016
本文編號:3197815
【文章來源】:魯東大學山東省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 聚倍半硅氧烷
1.1.1 聚倍半硅氧烷的特性
1.1.2 聚倍半硅氧烷的制備及性能研究
1.2 芳綸
1.2.1 芳綸的結(jié)構(gòu)特性及種類
1.2.2 芳綸纖維的性能及應用
1.2.3 芳綸纖維的改性方法
1.2.3.1 芳綸纖維的物理改性
1.2.3.2 芳綸纖維的化學改性
1.3 論文的提出以及研究內(nèi)容
1.3.1 論文的提出
1.3.2 擬開展的研究工作
第2章 聚倍半硅氧烷/對位芳綸纖維復合材料制備及表征
2.1 實驗的主要儀器與試劑
2.1.1 實驗中主要的試劑和儀器
2.1.2 表征儀器
2.2 合成部分
2.2.0 合成路線
2.2.1 PPTA的預處理
2.2.2 PPTA-ECH的制備
2.2.3 PPTA-APTES的制備
2.2.4 PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ的制備
2.3 吸附功能基團含量的測定
2.3.1 PPTA-PAPSQ的氨基含量的測定
2.3.2 PPTA-PMPSQ的巰基含量的測定
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 紅外光譜分析
2.4.2 熱重分析
2.4.3 吸附功能基團含量分析
2.4.4 場發(fā)射掃描電鏡分析
2.4.5 XPS分析
2.4.6 XRD分析
2.4.7 比表面積及孔徑分析
2.5 本章小結(jié)
第3章 聚倍半硅氧烷/對位芳綸復合材料吸附性能的研究
3.1 引言
3.2 吸附性能測定
3.2.1 靜態(tài)吸附量的測定
3.2.2 pH對吸附性能影響
3.2.3 吸附動力學的探究
3.2.4 吸附熱力學
3.2.5 選擇性吸附
3.2.6 洗脫再生性能實驗
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 靜態(tài)飽和吸附測定
3.3.2 吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附性能
3.3.2.1 pH對吸附Au(Ⅲ)的影響
3.3.2.2 不同吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附動力學
3.3.2.3 不同溫度下吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附動力學
3.3.2.4 吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附熱力學
3.3.2.5 不同溫度下吸附劑對Au(Ⅲ)吸附熱力學
3.3.2.6 吸附劑對Au(Ⅲ)的吸附選擇性
3.3.2.7 吸附劑對Au(Ⅲ)的洗脫再生實驗
3.3.3 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附性能
3.3.3.1 pH對吸附Hg(Ⅱ)的影響
3.3.3.2 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附動力學
3.3.3.3 不同溫度下吸附劑對Hg(Ⅱ)吸附動力學
3.3.3.4 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附熱力學
3.3.3.5 不同溫度下吸附劑對Hg(Ⅱ)吸附熱力學
3.3.3.6 吸附劑對Hg(Ⅱ)的吸附選擇性
3.3.3.7 吸附劑對Hg(Ⅱ)的洗脫再生實驗
3.3.4 吸附劑對Ag(Ⅰ)吸附性能測定
3.3.4.1 pH對材料吸附Ag(Ⅰ)的影響
3.3.4.2 吸附劑對Ag(Ⅰ)吸附動力學
3.3.4.3 吸附劑對Ag(Ⅰ)的吸附熱力學
3.3.4.4 吸附劑對Ag(Ⅰ)吸附選擇性
3.3.4.5 吸附劑對Ag(Ⅰ)的洗脫再生實驗
3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]對位芳綸在復合材料領(lǐng)域應用的研究[J]. 王雙成,李春霞,邵正麗,許德勝. 高科技纖維與應用. 2013(02)
[2]芳綸技術(shù)的發(fā)展及應用[J]. 王芳,秦其峰. 合成技術(shù)及應用. 2013(01)
[3]間位芳綸的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 宋翠艷,宋西全,鄧召良. 紡織學報. 2012(06)
[4]芳綸纖維表面改性研究進展[J]. 凌新龍,周艷,黃繼偉,岳新霞,蔣芳,林海濤. 天津工業(yè)大學學報. 2011(03)
[5]淺談對位芳綸的應用與生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 黃繼慶,張燕,趙前進,方心靈,吳中偉,潘智勇,梁立. 中國纖檢. 2011(01)
[6]芳綸/環(huán)氧復合材料性能研究[J]. 鄧杰. 高科技纖維與應用. 2008(02)
[7]芳綸纖維的磷酸表面處理及其樹脂基復合材料界面性能[J]. 王楊,李鵬,于運花,隋剛,楊小平. 復合材料學報. 2007(03)
[8]表面處理芳綸纖維在丁羥橡膠中的應用[J]. 路向輝,曹繼平,史愛娟,陳國輝,王吉貴. 火炸藥學報. 2007(01)
[9]超聲波處理對芳綸簾線表面形態(tài)及與膠料粘合性能的影響[J]. 嚴志云,劉安華,賈德民. 橡膠工業(yè). 2004(06)
[10]聚倍半硅氧烷的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 沈新春,王大喜,栗秀剛. 有機硅材料. 2004(01)
博士論文
[1]碳纖維表面納米結(jié)構(gòu)修飾及其MPSR復合材料性能研究[D]. 武光順.哈爾濱工業(yè)大學 2016
本文編號:3197815
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