纖維素基雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的合成及其對銅離子的吸附
發(fā)布時間:2021-06-25 08:20
水凝膠是一種具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子材料,可用作吸附劑以達(dá)到去除廢液中懸浮物、重金屬離子等。但傳統(tǒng)的化學(xué)交聯(lián)水凝膠,存在交聯(lián)結(jié)構(gòu)不均勻,從而導(dǎo)致了其具有強(qiáng)度低、韌性差等缺陷,限制了水凝膠的實(shí)際應(yīng)用。本文應(yīng)用天然高分子材料纖維素、殼聚糖復(fù)合制備的水凝膠作為第一網(wǎng)絡(luò),提高機(jī)械性能;利用化學(xué)交聯(lián)劑交聯(lián)的功能性聚合物聚丙烯酰胺(PAAM)作為第二網(wǎng)絡(luò),通過“一鍋法”制備具有pH值敏感性的高強(qiáng)度雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,并對該水凝膠進(jìn)行Cu2+吸附試驗(yàn),分析其吸附過程和機(jī)理。主要內(nèi)容與結(jié)果如下:本文以離子液體作為溶解纖維素和殼聚糖的溶劑,環(huán)氧氯丙烷作為交聯(lián)劑,交聯(lián)形成纖維素-殼聚糖(Ce-Cs)水凝膠。并通過實(shí)驗(yàn)測試了不同溫度下Ce-Cs水凝膠對Cu2+的吸附能力。結(jié)果表明,隨著溫度的升高,Ce-Cs水凝膠吸附量降低。15℃和35℃下的吸附量分別為37.74mg/g和31.06mg/g。以纖維素(Ce)、殼聚糖(Cs)和丙烯酰胺(AAM)為主要原料,采用“一鍋法”制備出香蕉纖維素-殼聚糖/聚丙烯酰胺(Ce-Cs/PAAM)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠,考察了其結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能、溶脹性能和吸附性能,并將其...
【文章來源】:吉林化工學(xué)院吉林省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
殼聚糖的結(jié)構(gòu)式
Ce、Cs和Ce-Cs水凝膠的FTIR光譜
為了研究凝膠樣品中 Ce 和 Cs 的結(jié)合情況,用掃描電鏡對凍干后純 Ce、Cs 和 Ce-Cs凝膠(在不同放大倍數(shù)下)的形貌進(jìn)行了表征。Ce、Cs 和 Ce-Cs 水凝膠的掃描電鏡照片如圖 2.3 所示。Ce 由于冷凍干燥引起的強(qiáng)氫鍵而呈現(xiàn)聚集結(jié)構(gòu)[73],凍干后 Ce 水凝膠表面裂紋因其硬度和脆性而明顯(圖 2.3a)。殼聚糖水凝膠的形態(tài)與 Ce 樣品不同。它顯示出相對平滑的結(jié)構(gòu),沒有裂紋擴(kuò)展(圖 2.3b)。因?yàn)?Cs 在溶解后很難保持剛性鏈構(gòu)象[74]。而埋入 Ce 凝膠結(jié)構(gòu)中形成 Ce-Cs 凝膠的 Cs 凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均勻,孔壁可見(圖 2.3c)。與純纖維素凝膠相比,該復(fù)合水凝膠硬度較低,凍干后不開裂。Ce-Cs 凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能需要進(jìn)一步的測試和表征。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型聚丙烯酰胺凝膠制備、表征及強(qiáng)度和溶脹性能研究[J]. 蔣萃,官小琴. 山東化工. 2018(01)
[2]化學(xué)沉淀法處理電鍍廢液中重金屬的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張更宇,張冬冬. 山東化工. 2016(16)
[3]改性活性炭纖維對重金屬離子的吸附研究[J]. 謝歡歡,周元祥,范晨晨,秦彥祥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[4]具有靈敏pH響應(yīng)的高強(qiáng)度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸鈉雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的合成[J]. 熊麗君,黃萌,程忞慧子,趙秋霞,陳柳,彭永利. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(01)
[5]中和共沉淀—鐵氧體法處理含鎳、鉻廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李樂卓,王三反,常軍霞,王東瑋,陳霞. 環(huán)境污染與防治. 2015(01)
[6]控制酸性礦山廢水的污泥屏障壓縮特性[J]. 孫遜,張虎元,楊博,張學(xué)超,王彥蓉. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]北江上游水環(huán)境重金屬污染及生態(tài)毒性的時空變化[J]. 朱愛萍,陳建耀,高磊,楊欣,陳怡東,鐘金龍,高慶旺,梁冬梅. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]葡聚糖/殼聚糖水凝膠的制備及其作為生長因子載體的研究[J]. 彭耿,王靖,劉昌勝. 中國材料進(jìn)展. 2013(10)
[9]微生物絮凝劑去除廢水中Cd(Ⅱ)的CCD優(yōu)化及絮凝機(jī)制[J]. 魏淑梅,楊朝暉,曾光明,黃兢,張媛媛,汪理科. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[10]土壤重金屬污染及防治方法研究綜述[J]. 陳學(xué)永,張愛華. 污染防治技術(shù). 2013(03)
碩士論文
[1]淀粉接枝丙烯酰胺聚合物的合成及其在廢水中的應(yīng)用[D]. 劉漢兵.武漢科技大學(xué) 2004
本文編號:3248861
【文章來源】:吉林化工學(xué)院吉林省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
殼聚糖的結(jié)構(gòu)式
Ce、Cs和Ce-Cs水凝膠的FTIR光譜
為了研究凝膠樣品中 Ce 和 Cs 的結(jié)合情況,用掃描電鏡對凍干后純 Ce、Cs 和 Ce-Cs凝膠(在不同放大倍數(shù)下)的形貌進(jìn)行了表征。Ce、Cs 和 Ce-Cs 水凝膠的掃描電鏡照片如圖 2.3 所示。Ce 由于冷凍干燥引起的強(qiáng)氫鍵而呈現(xiàn)聚集結(jié)構(gòu)[73],凍干后 Ce 水凝膠表面裂紋因其硬度和脆性而明顯(圖 2.3a)。殼聚糖水凝膠的形態(tài)與 Ce 樣品不同。它顯示出相對平滑的結(jié)構(gòu),沒有裂紋擴(kuò)展(圖 2.3b)。因?yàn)?Cs 在溶解后很難保持剛性鏈構(gòu)象[74]。而埋入 Ce 凝膠結(jié)構(gòu)中形成 Ce-Cs 凝膠的 Cs 凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均勻,孔壁可見(圖 2.3c)。與純纖維素凝膠相比,該復(fù)合水凝膠硬度較低,凍干后不開裂。Ce-Cs 凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能需要進(jìn)一步的測試和表征。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型聚丙烯酰胺凝膠制備、表征及強(qiáng)度和溶脹性能研究[J]. 蔣萃,官小琴. 山東化工. 2018(01)
[2]化學(xué)沉淀法處理電鍍廢液中重金屬的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張更宇,張冬冬. 山東化工. 2016(16)
[3]改性活性炭纖維對重金屬離子的吸附研究[J]. 謝歡歡,周元祥,范晨晨,秦彥祥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[4]具有靈敏pH響應(yīng)的高強(qiáng)度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸鈉雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的合成[J]. 熊麗君,黃萌,程忞慧子,趙秋霞,陳柳,彭永利. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(01)
[5]中和共沉淀—鐵氧體法處理含鎳、鉻廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李樂卓,王三反,常軍霞,王東瑋,陳霞. 環(huán)境污染與防治. 2015(01)
[6]控制酸性礦山廢水的污泥屏障壓縮特性[J]. 孫遜,張虎元,楊博,張學(xué)超,王彥蓉. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]北江上游水環(huán)境重金屬污染及生態(tài)毒性的時空變化[J]. 朱愛萍,陳建耀,高磊,楊欣,陳怡東,鐘金龍,高慶旺,梁冬梅. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]葡聚糖/殼聚糖水凝膠的制備及其作為生長因子載體的研究[J]. 彭耿,王靖,劉昌勝. 中國材料進(jìn)展. 2013(10)
[9]微生物絮凝劑去除廢水中Cd(Ⅱ)的CCD優(yōu)化及絮凝機(jī)制[J]. 魏淑梅,楊朝暉,曾光明,黃兢,張媛媛,汪理科. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(09)
[10]土壤重金屬污染及防治方法研究綜述[J]. 陳學(xué)永,張愛華. 污染防治技術(shù). 2013(03)
碩士論文
[1]淀粉接枝丙烯酰胺聚合物的合成及其在廢水中的應(yīng)用[D]. 劉漢兵.武漢科技大學(xué) 2004
本文編號:3248861
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