本論文在綜合國內(nèi)外大量相關文獻的基礎上,選用新型的陽離子聚合物——聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺(EPI-DMA),采用聚合物直接插層法對膨潤土進行插層改性,制備了EPI-DMA陽離子聚合物/膨潤土復合吸附材料;研究了EPI-DMA插層復合改性膨潤土的工藝條件、復合反應的熱力學及動力學參數(shù)和機理;通過多種化學分析手段及現(xiàn)代分析儀器,研究了經(jīng)EPI-DMA插層復合前后膨潤土比表面積、電動特性、粒度分布、層間距、結構形貌、親疏水性、沉降性、穩(wěn)定性等變化,明確了EPI-DMA/膨潤土的結構形貌及性能特征;在此基礎上,以四種類型染料為研究對象,探討了EPI-DMA/膨潤土對大分子有機污染物的吸附性能,并研究了吸附過程的熱力學和動力學原理,揭示了EPI-DMA/膨潤土與染料相互作用的機理,考察了EPI-DMA/膨潤土對實際廢水的處理效果;探索性研究了EPI-DMA/膨潤土的顆�；夹g。主要研究內(nèi)容及結果如下: 1.以新型陽離子聚合物EPI-DMA為插層改性劑,采用有機聚合物直接插層法,對膨潤土進行插層復合改性,制備EPI-DMA陽離子聚合物/膨潤土(EPI-DMA/膨潤土)。以直接影響復合材料吸附能力的聚合...

【文章頁數(shù)】：213 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 本文的研究意義和目的
    1.2 本文的主要研究內(nèi)容、所要解決的關鍵問題及創(chuàng)新之處
第二章 膨潤土與有機膨潤土綜述
    2.1 膨潤土
        2.1.1 膨潤土的基本性質(zhì)、結構組成
        2.1.2 蒙脫石礦物及其結構特征
        2.1.3 層間域概念及性質(zhì)
        2.1.4 蒙脫石資源分布狀況
        2.1.5 膨潤土的改性方法及其應用
    2.2 有機膨潤土
        2.2.1 有機膨潤土的制備原理
        2.2.2 有機膨潤土的制備方法
        2.2.3 有機膨潤土的種類
        2.2.4 有機膨潤土的結構信息
    2.3 有機膨潤土在廢水治理中的應用
        2.3.1 吸附機理的發(fā)展
        2.3.2 單陽離子有機膨潤土對水中有機污染物的吸附及機理
        2.3.3 雙陽離子有機膨潤土對水中有機污染物的吸附及機理
        2.3.4 陰—陽離子有機膨潤土對水中有機污染物的吸附及機理
        2.3.5 聚合物有機膨潤土對水中有機污染物的吸附及機理
        2.3.6 有機膨潤土對水中其它污染物的吸附及機理
        2.3.7 有機膨潤土對染料廢水的吸附脫色處理及機理
    2.4 新型的陽離子聚合物——聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺(EPI-DMA)
        2.4.1 EPI-DMA的合成及結構性能
        2.4.2 EPI-DMA的絮凝特性
    2.5 膨潤土的顆�；捌溲芯窟M展
    2.6 小結
第三章 實驗材料與方法
    3.1 實驗材料
        3.1.1 主要實驗材料及試劑
        3.1.2 主要儀器
    3.2 實驗方法
        3.2.1 陽離子聚合物/膨潤土的制備
        3.2.2 陽離子聚合物含量的測定
        3.2.3 比表面積的測定
        3.2.4 Zeta電位的測定
        3.2.5 粒徑分布測定
        3.2.6 X-射線衍射測定
        3.2.7 電鏡觀察
        3.2.8 熱重分析
        3.2.9 紅外測定
        3.2.10 膠質(zhì)價的測定方法
        3.2.11 膨脹倍數(shù)的測定方法
        3.2.12 陽離子聚合物/膨潤土的穩(wěn)定性實驗
        3.2.13 陽離子聚合物/膨潤土對染料廢水的吸附脫色實驗
        3.2.14 陽離子聚合物/膨潤土對含油廢水的吸附去除實驗
        3.2.15 陽離子聚合物/膨潤土的顆�；瘜嶒�
        3.2.16 陽離子聚合物/膨潤土顆粒的燒失量測定
第四章 EPI-DMA/膨潤土的制備及其形成機理研究
    4.1 EPI-DMA陽離子聚合物的選擇
    4.2 EPI-DMA/膨潤土形成過程的影響因素分析
        4.2.1 EPI-DMA初始濃度的影響
        4.2.2 反應時間的影響
        4.2.3 反應溫度的影響
        4.2.4 體系pH值的影響
        4.2.5 鹽濃度的影響
    4.3 EPI-DMA/膨潤土制備工藝的最優(yōu)化探討
    4.4 EPI-DMA在膨潤土上的吸附性能研究及機理分析
        4.4.1 EPI-DMA在膨潤土上的吸附動力學研究
        4.4.2 EPI-DMA在膨潤土上的吸附等溫線
        4.4.3 EPI-DMA在膨潤土上的吸附熱力學研究
    4.5 小結
第五章 EPI-DMA/膨潤土結構形貌及性能表征
    5.1 EPI-DMA/膨潤土的比表面積分析
    5.2 EPI-DMA/膨潤土的電動特性分析
        5.2.1 EPI-DMA的電動特性
        5.2.2 EPI-DMA/膨潤土的電動特性
    5.3 EPI-DMA/膨潤土的粒度分布
    5.4 EPI-DMA/膨潤土的X—射線衍射分析
    5.5 EPI-DMA/膨潤土的結構形貌
        5.5.1 EPI-DMA/膨潤土的透射電鏡分析(TEM)
        5.5.2 EPI-DMA/膨潤土的掃描電鏡分析(SEM)
    5.6 EPI-DMA/膨潤土的熱重—差熱分析(TG—DSC)
    5.7 EPI-DMA/膨潤土的紅外光譜分析(FTIR)
    5.8 EPI-DMA/膨潤土的親疏水性、沉降性和穩(wěn)定性
        5.8.1 EPI-DMA/膨潤土的親疏水性
        5.8.2 EPI-DMA/膨潤土的沉降性能
        5.8.3 EPI-DMA/膨潤土的穩(wěn)定性
    5.9 小結
第六章 EPI-DMA/膨潤土吸附染料的性能及機理研究
    6.1 EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附性能及影響因素分析
        6.1.1 不同聚合物含量的EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附性能
        6.1.2 EPI-DMA/膨潤土的投加量對染料脫色效果的影響
        6.1.3 反應時間對染料脫色效果的影響
        6.1.4 pH值對染料脫色效果的影響
        6.1.5 鹽濃度對染料脫色效果的影響
        6.1.6 染整助劑對染料脫色效果的影響
    6.2 EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附熱力學研究
        6.2.1 吸附等溫線模型
        6.2.2 EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附熱力學實驗方法
        6.2.3 EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附等溫線
        6.2.4 吸附熱力學參數(shù)計算
    6.3 EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附動力學研究
        6.3.1 吸附動力學模型
        6.3.2 EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附動力學實驗方法
        6.3.3 EPI-DMA/膨潤土對染料的吸附動力學
        6.3.4 吸附動力學參數(shù)計算
    6.4 小結
第七章 EPI-DMA/膨潤土對實際廢水的處理效果
    7.1 EPI-DMA/膨潤土對實際染料廢水的處理
        7.1.1 各種藥劑對實際印染廢水的處理效果比較
        7.1.2 EPI-DMA/膨潤土對實際印染廢水處理的影響因素分析
        7.1.3 EPI-DMA/膨潤土對實際活性印染廢水處理的影響因素分析
    7.2 EPI-DMA/膨潤土對含油廢水的處理
        7.2.1 各種藥劑對含油廢水的處理效果比較
        7.2.2 EPI-DMA/膨潤土投加量對含油廢水處理效果的影響
        7.2.3 振蕩時間對EPI-DMA/膨潤土處理含油廢水效果的影響
        7.2.4 pH值對EPI-DMA/膨潤土處理含油廢水效果的影響
    7.3 小結
第八章 EPI-DMA/膨潤土的顆�；夹g初探
    8.1 EPI-DMA/膨潤土顆粒的制備
        8.1.1 膨潤土顆�；^程的影響因素研究
        8.1.2 EPI-DMA/膨潤土顆粒制備的影響因素研究
    8.2 EPI-DMA/膨潤土顆粒的表征
        8.2.1 EPI-DMA/膨潤土顆粒的比表面積
        8.2.2 EPI-DMA/膨潤土顆粒的表面形貌
    8.3 EPI-DMA/膨潤土顆粒對染料廢水的脫色研究
        8.3.1 EPI-DMA/膨潤土顆粒投加量對染料脫色效果的影響
        8.3.2 溶液pH值對EPI-DMA/膨潤土顆粒對染料脫色效果的影響
        8.3.3 EPI-DMA/膨潤土顆粒對染料的吸附等溫線
        8.3.4 EPI-DMA/膨潤土顆粒對染料的吸附動力學
    8.4 小結
第九章 結論與展望
    9.1 結論
    9.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間已發(fā)表的論文
附錄1 Formation and characteristics of cationic polymer/bentonite complexes as adsorbents for dyes
附錄2 Kinetics of Adsorption of Disperse Dyes at Polyepicholorohydrin-Dimethylamine Cationic Polymer/Bentonite
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3985350