本文依據(jù)羧基可與重金屬離子結(jié)合的特點,將羧基引入到玉米秸稈中,設(shè)計合成了玉米秸稈丁二酸單酯及磁性衍生物。詳細(xì)研究了合成條件,并考察了產(chǎn)物對重金屬離子的吸附、分離和回收的能力。希望能夠開發(fā)出具有應(yīng)用前景的玉米秸稈化學(xué)品,提高其附加值,解決因玉米秸稈焚燒引起的資源浪費和環(huán)境污染問題。論文首先以丁二酸酐為改性試劑,通過酯化反應(yīng)合成了含羧基的玉米秸稈丁二酸單酯（S-MS）,通過紅外、固體核磁對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征。在最優(yōu)反應(yīng)條件下,產(chǎn)品羧基含量為5.8 mmol/g。以氨基功能化四氧化三鐵（NH2-Fe3O4）為磁性原料,采用N,N,-二異丙基碳二亞胺（DIC）做催化劑,使S-MS與NH2-Fe3O4發(fā)生酰胺化反應(yīng),制備出磁性-玉米秸稈丁二酸單酯（M-S-MS）。在最優(yōu)反應(yīng)條件下,得到羧基量為4.2 mmol/g,氨基量為7.4×10-2mmol/g的產(chǎn)品。通過紅外光譜對磁性產(chǎn)物進行了結(jié)構(gòu)表征,采用VSM確定產(chǎn)物為順磁性,飽和磁強度為21.3 emu/g,外加磁場在反應(yīng)體系外作用10s后,產(chǎn)物可與反應(yīng)液分離。分別將S-MS和M-S-MS堿化處理得到兩種玉米秸稈基吸附劑（NaS-MS和M-NaS-... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?２０１１年我國稽巧綜合利用情況??

化學(xué)組分（％）??類纖維素?木素?半纖維素?灰分?參?２５－３５?１０－１５?２０－３０?１５－２０??３０－３５?１６－２１?２６－３２?４．５－９??５８．２?１３．４?１３．４?０．４??３９．２?８．２?２９．６?６．７??４２．８?２７．３?２５．４?１．３?要成分結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖１．５所示，其中纖維素首先通過素則作為填充物或黏合劑填充在微細(xì)纖維和纖維細(xì)軒具有一定的剛性和生理功能Ｐ］。它們彼此間相互纏很低，這是制約稻桿不能被廣泛應(yīng)用的主要因素。應(yīng)用范圍，則需采用物理或化學(xué)方法破壞它們彼此改性是近年來擴大稻巧應(yīng)用范圍的主要途徑。由于，因此化學(xué)改性方法可目互借鑒。??

??圖２．７中，２９１５?ｃｍ－１和２８４０?ｃｍ－１分別是下二酸ｉｆ中亞甲基Ｃ－Ｈ鍵的伸縮振動吸收??峰，１７８４?ｃｍ＇ｉ和１７０５?ｃｍ－ｉ分別是下二酸酌中兩個Ｃ＝０鍵的伸縮振動吸收峰，１０５９?ｃｍ－＇??為Ｃ－０－Ｃ鍵伸縮振動吸收峰，證明將合成殘液二甲苯蒸除所得淡黃色固體為下二酸酢，??將其循環(huán)利用可節(jié)約成本。??（２）合成殘液的循環(huán)利用：基于圖２．７中殘液溶質(zhì)的紅外譜圖分析，合成殘液中溶??質(zhì)的主要成分是未參與反應(yīng)的Ｔ二酸酌，因此設(shè)計循環(huán)實驗利用合成殘液。對合成殘液??循環(huán)使用５次，記原始反應(yīng)為０次，循環(huán)次數(shù)為１次的反應(yīng)為１次循環(huán)反應(yīng)，依次向下??記為２、３、４、５次循環(huán)反應(yīng)。在循環(huán)反應(yīng)中，為保證反應(yīng)條件一致，應(yīng)向殘液中補加??一定量的下二酸巧、二甲苯和Ｈ己胺，使每次反應(yīng)的條件和最初０次反應(yīng)一致，實驗結(jié)??果于表２．４中。??．?表２．４合成殘液循環(huán)利用結(jié)果??Ｔａｂ．?２．４?Ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｒｅｃｙｃｌｅ?ｏｆ?ｓｕｃｃｉｎｏｙｌａｔｉｏｎ?ｒｅｓｉｄｕｅｓ??循環(huán)次數(shù)殘液量￣￣Ｔ二酸酢￣￣殘液中Ｔ二￣單次Ｔ二酸酉干￣￣累計Ｔ二酸西干?幾基量??（ｍＵ?補加量喊?酸酢量似?利用率＆４

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]Adsorption of heavy metal ions from aqueous solution by carboxylated cellulose nanocrystals[J]. Xiaolin Yu,Shengrui Tong,Maofa Ge,Lingyan Wu,Junchao Zuo,Changyan Cao,Weiguo Song.  Journal of Environmental Sciences. 2013(05)

博士論文
[1]利用農(nóng)業(yè)秸稈制備陰離子吸附劑及其性能的研究[D]. 王宇.山東大學(xué) 2007

碩士論文
[1]秸稈基高吸水樹脂輻照合成及其性能研究[D]. 汪昌保.揚州大學(xué) 2013
[2]氨基功能化磁性材料的制備及其對水中重金屬離子的吸附性能研究[D]. 高冬蘭.南京理工大學(xué) 2013



本文編號：3317064