聚合物/蒙脫土多孔微球吸附材料的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-02 16:47
近幾十年來,隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,大量的工業(yè)廢水及礦業(yè)廢水也隨之產(chǎn)生,如何研發(fā)吸附材料有效分離去除廢水中的有機(jī)物與金屬離子已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的焦點(diǎn)問題。本研究以苯乙烯和二乙烯基苯為反應(yīng)單體、過氧化苯甲酰為引發(fā)劑、聚乙烯醇為分散劑、鈉基蒙脫土為核質(zhì)材料、聚乙二醇為模板,制備了聚苯乙烯/蒙脫土多孔微球(MPS-NMMT);以熱致法制備了聚苯乙烯/蒙脫土多孔微球(RPS-NMMT)。以甲基丙烯酸甲酯為反應(yīng)單體,偶氮二異丁腈為引發(fā)劑,明膠為保護(hù)膠體,鈉基蒙脫土為核質(zhì)材料、聚乙二醇為模板,制備了聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脫土多孔微球(MPMMA-NMMT);以熱致法制備了聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脫土多孔微球(RPMMA-MMT)。采用紅外光譜、比表面積測(cè)試、綜合熱分析等方法對(duì)微球材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并分別研究了微球材料對(duì)剛果紅和銅離子的吸附行為,結(jié)果表明:SEM顯示PMMA-NMMT和PS-NMMT微球大小均勻;BET顯示MPMMA-NMMT的孔徑為10.394 nm、RPMMA-NMMT的孔徑為8.229 nm,屬于介孔型多孔材料,MPS-NMMT的孔徑為8.655nm、RPS-NMMT的孔徑為7.706...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 多孔聚合物微球
1.1.1 多孔聚合物微球概述
1.1.2 多孔聚合物微球的制備方法
1.1.3 多孔聚合物微球的應(yīng)用
1.2 聚甲基丙烯酸甲酯微球和聚苯乙烯微球概述
1.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯微球研究進(jìn)展及應(yīng)用
1.2.2 聚苯乙烯微球的研究進(jìn)展及應(yīng)用
1.3 蒙脫石及其改性物吸附材料的研究
1.3.1 蒙脫石概述
1.3.2 蒙脫石的改性研究
1.3.3 蒙脫土和改性蒙脫土在廢水處理中的研究應(yīng)用
1.4 吸附材料的應(yīng)用
1.5 研究目的意義與研究內(nèi)容
1.5.1 研究目的與意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 聚合物包覆蒙脫土微球的制備技術(shù)路線
2.2.1 有機(jī)改性蒙脫土的制備工藝
2.2.2 PMMA-NMMT微球的制備工藝
2.2.3 PS-NMMT微球的制備工藝
2.3 吸附測(cè)試
2.3.1 吸附溶液的配制
2.3.2 吸附標(biāo)線測(cè)試擬合
2.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)測(cè)試
2.3.4 吸附熱力學(xué)測(cè)試
2.4 解吸附測(cè)試
2.5 材料的測(cè)試表征
2.5.1 傅立葉紅外光譜測(cè)試(FT-IR)
2.5.2 比表面積測(cè)試(BET)
2.5.3 綜合熱測(cè)試(TG-DSC)
2.5.4 激光顯微測(cè)試
2.5.5 掃描電子顯微鏡測(cè)試(SEM)
2.5.6 紫外分光光度測(cè)試
3 制備工藝與多孔微球的結(jié)構(gòu)表征
3.1 多孔微球材料的制備工藝
3.1.1 PMMA-NMMT的制備工藝
3.1.2 PS-NMMT的制備工藝
3.2 聚合物包覆蒙脫土微球的紅外光譜(FT-IR)測(cè)試
3.3 聚合物包覆NMMT的過程表征
3.4 聚合物包覆蒙脫土微球的激光顯微鏡測(cè)試分析
3.5 聚合物包覆蒙脫土微球的掃描電子顯微鏡(SEM)分析
3.6 聚合物包覆蒙脫土微球的熱失重(TG)分析
3.7 多孔微球的比表面積與孔結(jié)構(gòu)
3.7.1 PMMA-NMMT多孔微球的比表面與孔結(jié)構(gòu)
3.7.2 PS-NMMT多孔微球的比表面與孔結(jié)構(gòu)
4 多孔微球的吸附性能與吸附機(jī)制研究
4.1 吸附動(dòng)力學(xué)與吸附熱力學(xué)模型
4.1.1 吸附溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合
4.1.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
4.1.3 熱力學(xué)等溫吸附模型
4.2 多孔微球的吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.2.1 多孔微球?qū)偣t的吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.2.2 多孔微球?qū)︺~離子的吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.3 多孔微球的吸附熱力學(xué)研究
4.3.1 多孔微球吸附剛果紅的吸附熱力學(xué)研究
4.3.2 多孔微球吸附銅離子的吸附熱力學(xué)研究
4.4 多孔微球吸附與脫附、循環(huán)周期測(cè)試
4.4.1 PMMA-NMMT多孔微球的脫附與循環(huán)特性研究
4.4.2 PS-NMMT多孔微球的脫附與循環(huán)特性研究
4.4.3 循環(huán)周期測(cè)試
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3779579
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 多孔聚合物微球
1.1.1 多孔聚合物微球概述
1.1.2 多孔聚合物微球的制備方法
1.1.3 多孔聚合物微球的應(yīng)用
1.2 聚甲基丙烯酸甲酯微球和聚苯乙烯微球概述
1.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯微球研究進(jìn)展及應(yīng)用
1.2.2 聚苯乙烯微球的研究進(jìn)展及應(yīng)用
1.3 蒙脫石及其改性物吸附材料的研究
1.3.1 蒙脫石概述
1.3.2 蒙脫石的改性研究
1.3.3 蒙脫土和改性蒙脫土在廢水處理中的研究應(yīng)用
1.4 吸附材料的應(yīng)用
1.5 研究目的意義與研究內(nèi)容
1.5.1 研究目的與意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 聚合物包覆蒙脫土微球的制備技術(shù)路線
2.2.1 有機(jī)改性蒙脫土的制備工藝
2.2.2 PMMA-NMMT微球的制備工藝
2.2.3 PS-NMMT微球的制備工藝
2.3 吸附測(cè)試
2.3.1 吸附溶液的配制
2.3.2 吸附標(biāo)線測(cè)試擬合
2.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)測(cè)試
2.3.4 吸附熱力學(xué)測(cè)試
2.4 解吸附測(cè)試
2.5 材料的測(cè)試表征
2.5.1 傅立葉紅外光譜測(cè)試(FT-IR)
2.5.2 比表面積測(cè)試(BET)
2.5.3 綜合熱測(cè)試(TG-DSC)
2.5.4 激光顯微測(cè)試
2.5.5 掃描電子顯微鏡測(cè)試(SEM)
2.5.6 紫外分光光度測(cè)試
3 制備工藝與多孔微球的結(jié)構(gòu)表征
3.1 多孔微球材料的制備工藝
3.1.1 PMMA-NMMT的制備工藝
3.1.2 PS-NMMT的制備工藝
3.2 聚合物包覆蒙脫土微球的紅外光譜(FT-IR)測(cè)試
3.3 聚合物包覆NMMT的過程表征
3.4 聚合物包覆蒙脫土微球的激光顯微鏡測(cè)試分析
3.5 聚合物包覆蒙脫土微球的掃描電子顯微鏡(SEM)分析
3.6 聚合物包覆蒙脫土微球的熱失重(TG)分析
3.7 多孔微球的比表面積與孔結(jié)構(gòu)
3.7.1 PMMA-NMMT多孔微球的比表面與孔結(jié)構(gòu)
3.7.2 PS-NMMT多孔微球的比表面與孔結(jié)構(gòu)
4 多孔微球的吸附性能與吸附機(jī)制研究
4.1 吸附動(dòng)力學(xué)與吸附熱力學(xué)模型
4.1.1 吸附溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合
4.1.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
4.1.3 熱力學(xué)等溫吸附模型
4.2 多孔微球的吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.2.1 多孔微球?qū)偣t的吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.2.2 多孔微球?qū)︺~離子的吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.3 多孔微球的吸附熱力學(xué)研究
4.3.1 多孔微球吸附剛果紅的吸附熱力學(xué)研究
4.3.2 多孔微球吸附銅離子的吸附熱力學(xué)研究
4.4 多孔微球吸附與脫附、循環(huán)周期測(cè)試
4.4.1 PMMA-NMMT多孔微球的脫附與循環(huán)特性研究
4.4.2 PS-NMMT多孔微球的脫附與循環(huán)特性研究
4.4.3 循環(huán)周期測(cè)試
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3779579
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