發(fā)布時(shí)間：2018-03-09 02:15

  本文選題：吸附　切入點(diǎn)：雙親性　出處：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本研究采用輻照接枝的方式將甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)單體引入聚丙烯非織造布表面,并通過與正辛胺開環(huán)反應(yīng)制備出一種具有親疏水位點(diǎn)的雙親性非織造布(PP-g-GMA-OA)。系統(tǒng)研究了該非織造布對鄰苯二甲酸酯(DBP和DEHP)和雙酚A(BPA)等內(nèi)分泌干擾物(EDCs)的吸附性能和吸附行為。通過紅外(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、接觸角(CA)以及激光共聚焦掃描顯微鏡(CLSM)等方式,探究了 PP-g-GMA-OA非織造布的表面官能團(tuán)、元素組成、表面形貌、表面能和內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。此外本研究還構(gòu)建了一種疏水性的對比結(jié)構(gòu)(PP-g-LMA),通過對兩者吸附性能、吸附動力學(xué)、吸附作用力、吸附過程活化能等方面的對比,量化親疏水位點(diǎn)對于吸附行為的影響。采用紅外光譜分析和計(jì)算微分吸附焓的方法,檢測氫鍵作用和疏水作用力作用的存在,提出氫鍵作用與疏水作用的協(xié)同吸附過程,探究兩種作用力的協(xié)同吸附效應(yīng)。通過對比性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改變?nèi)軇w系,建立方程量化氫鍵作用與疏水作用的參與度,結(jié)果表明疏水作用力是主要作用力,氫鍵作用輔助參與吸附。從吸附過程能量的角度提出氫鍵吸附優(yōu)先性原則,即吸附質(zhì)優(yōu)先占據(jù)能量較高的氫鍵吸附位點(diǎn),然后再占據(jù)能量相對較低的疏水作用位點(diǎn)。設(shè)計(jì)聚丙烯微粒接枝實(shí)驗(yàn),采用粒徑測試,將接枝構(gòu)型與吸附行為相結(jié)合,認(rèn)為接枝層具有收縮性構(gòu)型和舒張型構(gòu)型兩種構(gòu)型,相比于收縮型構(gòu)型,舒張型構(gòu)型能夠提供更多的吸附空間和吸附位點(diǎn),因此更有利于吸附。將污染體系擴(kuò)展到油水乳液,提出關(guān)于吸油材料構(gòu)建的兩個悖論,認(rèn)為強(qiáng)疏水性與高孔隙率等吸油材料的構(gòu)建方式忽視了溢油事故的實(shí)際情況。因此本研提出了雙親性改性和構(gòu)建貫穿通道的方法,成功地解決了常規(guī)吸附法無法清除油水乳液污染的問題。最后本研究采用紫外輻照交聯(lián)法在聚丙烯吸油氈表面構(gòu)建高分子單向擴(kuò)散層(PP-g-LA-co-EGDMA吸油氈),解決了常規(guī)纖維型吸油材料吸附量低,保油性能差的問題。當(dāng)發(fā)生飽和吸附時(shí),交聯(lián)層溶脹不僅增加吸油容量,而且交聯(lián)層內(nèi)部的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠有效阻止污染物滲出,增強(qiáng)保油性能。同時(shí)構(gòu)建的交聯(lián)層能夠可以支撐內(nèi)部的纖維結(jié)構(gòu),阻止基體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)塌陷,增強(qiáng)纖維材料的重復(fù)使用性能。
[Abstract]:In this study, the glycidyl methacrylate (GMA) monomer was introduced into the surface of polypropylene nonwovens by irradiation grafting. A kind of amphiphilic nonwovens PP-g-GMA-OAA with affinity water level was prepared by ring-opening reaction with n-octylamine. The adsorption properties of PP-g-GMA-OA-OAA for endocrine disrupters such as DBP and DEHP) and bisphenol A (BPA) were systematically studied. Adsorption behavior. By means of X-ray photoelectron spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscope (SEM), contact angle (CAA) and laser confocal scanning microscope (CLSM), The surface functional groups, elemental composition, surface morphology, surface energy and internal spatial structure of PP-g-GMA-OA nonwovens were investigated. Comparison of adsorption force, activation energy of adsorption process, quantification of influence of affinity water level point on adsorption behavior. Infrared spectrum analysis and calculation of differential adsorption enthalpy are used to detect the existence of hydrogen bond and hydrophobic force. The synergistic adsorption process of hydrogen bond and hydrophobic interaction was proposed, and the synergistic adsorption effect of the two forces was explored. By designing and changing the solvent system, the equation was established to quantify the participation of hydrogen bond and hydrophobic interaction. The results show that the hydrophobic force is the main force and the hydrogen bond plays an auxiliary role in the adsorption. From the point of view of the energy of the adsorption process, the principle of hydrogen bond adsorption priority is put forward, that is, the adsorbate preferentially occupies the high energy hydrogen bond adsorption site. Then the grafted polypropylene particles were designed and the grafted structure was combined with the adsorption behavior. It was concluded that the grafted layer had two configurations: shrinkage configuration and diastolic configuration. Compared with the contractile configuration, the diastolic configuration can provide more adsorption space and sites, so it is more favorable for adsorption. Two paradoxes about the construction of oil-absorbent materials are proposed by extending the polluted system to oil-water emulsion. It is considered that the construction of oil-absorbing materials such as strong hydrophobicity and high porosity ignores the actual situation of oil spill accidents. The problem that the conventional adsorption method can not remove the contamination of oil-water emulsion has been successfully solved. Finally, in this study, the unidirectional diffusion layer (PP-g-LA-co-EGDMA) was constructed on the surface of polypropylene oil absorbing felt by ultraviolet irradiation crosslinking method, which solved the problem of conventional fiber. Type A oil absorbent material with low adsorption capacity, When saturated adsorption occurs, the swelling of the crosslinked layer not only increases the oil absorption capacity, but also the three-dimensional network structure inside the crosslinked layer can effectively prevent the contaminants from leaking out. At the same time, the cross-linking layer can support the internal fiber structure, prevent the structure of the matrix from collapsing, and enhance the reusability of the fiber material.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS176;O647.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 巴塔;非織造布在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J];產(chǎn)業(yè)用紡織品;2000年06期

2 谷程秀;一種新的農(nóng)作物非織造布[J];產(chǎn)業(yè)用紡織品;2000年07期

3 ;《非織造布》征稿及其說明[J];非織造布;2000年01期

4 郭合信;談非織造布企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新[J];非織造布;2000年01期

5 沈志明;全國第四次水刺法非織造布會議紀(jì)要[J];非織造布;2000年01期

6 張宏鼎;我國非織造布用化纖原料生產(chǎn)開發(fā)的現(xiàn)狀及展望[J];非織造布;2000年02期

7 劉洪鳳,俞鎮(zhèn)慌;農(nóng)用非織造布的應(yīng)用和發(fā)展[J];非織造布;2000年02期

8 ;全國跨世紀(jì)非織造布發(fā)展戰(zhàn)略研討會紀(jì)要[J];非織造布;2000年02期

9 孫志良,柯勤飛;功能性醫(yī)用非織造布的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];非織造布;2000年03期

10 ;2001年《非織造布》征訂啟示[J];非織造布;2000年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 ;非織造布書籍和雜志[A];首屆中國非織造布行業(yè)培訓(xùn)班論文集[C];2008年

2 ;中華人民共和國紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 非織造布厚度的測定[A];首屆中國非織造布行業(yè)培訓(xùn)班論文集[C];2008年

3 吳紅玲;蔣少軍;張弦;;生物降解纖維在非織造布中的應(yīng)用[A];銅牛杯第九屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會論文集[C];2009年

4 王錦;任加榮;俞鎮(zhèn)慌;;芳砜綸針刺非織造布在高溫條件下的性能研究[A];2009年耐高溫芳砜綸纖維開發(fā)應(yīng)用研討會論文集[C];2009年

5 朱永法;尚靜;喻方;吳念祖;;納米光催化劑在非織造布功能化上的應(yīng)用[A];第三屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會論文集[C];2003年

6 封嚴(yán);肖長發(fā);;聚甲基丙烯酸酯系復(fù)合型吸油非織造布的研制[A];第五屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會論文集[C];2005年

7 吳紅玲;王雪梅;張弦;;生物降解纖維在非織造布中的應(yīng)用[A];第八屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會論文集[C];2008年

8 李燕立;;新型非織造布用合成纖維材料[A];首屆中國非織造布行業(yè)培訓(xùn)班論文集[C];2008年

9 ;中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 紡織品 非織造布 術(shù)語[A];首屆中國非織造布行業(yè)培訓(xùn)班論文集[C];2008年

10 ;中華人民共和國紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 衛(wèi)生用薄型非織造布[A];首屆中國非織造布行業(yè)培訓(xùn)班論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 方年;非織造布作用不可忽視[N];中國紡織報(bào);2005年

2 紡織工業(yè)非織造布技術(shù)中心 陳忠寬;汽車用非織造布占國內(nèi)總量兩成[N];中國紡織報(bào);2005年

3 辛驊;全球非織造布需求遞增[N];國際商報(bào);2003年

4 胡曉玉;非織造布改變著我們的生活[N];中國紡織報(bào);2007年

5 張欽秋;福建南紡 非織造布將占半壁江山[N];中國證券報(bào);2007年

6 姜國華;集聚力量扶持非織造布產(chǎn)業(yè)[N];中國紡織報(bào);2008年

7 曉依;儀征市非織造布產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛[N];中國紡織報(bào);2008年

8 鐘芳;美國非織造布衛(wèi)生產(chǎn)品市場呈增勢[N];中國貿(mào)易報(bào);2009年

9 記者 沈興國　通訊員 馮文華;夏履昨獲“全國非織造布名鎮(zhèn)”稱號[N];紹興日報(bào);2009年

10 霍燕;俄羅斯 欲稱雄歐洲非織造布市場[N];中國紡織報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 陳穎;微納米纖維非織造布產(chǎn)品的分形性質(zhì)及生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

2 金關(guān)秀;紡粘/熔噴非織造布纖網(wǎng)細(xì)觀結(jié)構(gòu)及其過濾性能[D];浙江理工大學(xué);2017年

3 周翔宇;聚丙烯無紡布表面親疏水位點(diǎn)的構(gòu)建及其吸附性能研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2017年

4 劉亞;熔噴/靜電紡復(fù)合法聚乳酸非織造布的制備及過濾性能研究[D];天津大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張麗華;非織造布醫(yī)用防護(hù)服舒適性研究[D];東華大學(xué);2005年

2 柯俊沐;改性PP/HDPE紡粘非織造布和3D立體壓紋熱風(fēng)PP/HDPE非織造布的制備及應(yīng)用研究[D];福建師范大學(xué);2015年

3 裴娜;道路聲屏障非織造布的研究與開發(fā)[D];西安工程大學(xué);2015年

4 梅少君;打孔PE/PP雙組分熱風(fēng)粘合非織造布的工藝和性能研究[D];上海交通大學(xué);2015年

5 黃惠娟;接枝丙綸非織造布吸附和電去離子技術(shù)并用處理重金屬離子廢水[D];蘇州大學(xué);2016年

6 羅先建;滌綸非織造布的親水改性及其性能研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

7 杜曉;非織造布表面多孔結(jié)構(gòu)及性能研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

8 關(guān)曉宇;滌綸短纖濕法熱粘合非織造布的制備與研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

9 李桂梅;我國非織造布產(chǎn)業(yè)國際競爭力提升戰(zhàn)略研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2015年

10 倪超;PEK-C非織造布制備工藝的研究[D];北京服裝學(xué)院;2012年

，

本文編號：1586559