纖維素基復(fù)合材料的制備及其吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-23 19:12
纖維素是世界上含量最豐富的天然有機(jī)高分子材料,具有可生物降解、可再生等優(yōu)良特性,充分利用纖維素資源,對(duì)解決當(dāng)今世界上人類面臨的資源和環(huán)境問題具有重要的意義。本論文選擇可生物降解、來源豐富的兩種纖維素衍生物—羧甲基纖維素(CMC)和醋酸纖維素(CA)為原料,分別采用有機(jī)和無機(jī)交聯(lián)法降低纖維素的水溶性,復(fù)合其它材料或利用功能化試劑對(duì)其進(jìn)行物理或化學(xué)改性,引入大量活性官能團(tuán),提高纖維素對(duì)染料的吸附性能。本論文通過不同的制備方法對(duì)纖維素基吸附劑的形貌進(jìn)行調(diào)控,制備了 3種不同形貌且具有兩親性吸附性能的纖維素基吸附劑材料,并研究了其吸附性能、與染料的作用機(jī)理,主要研究內(nèi)容如下:(1)為降低CMC吸附材料的水溶性,提高其在使用過程中的穩(wěn)定性,采用有機(jī)交聯(lián)法,以環(huán)氧氯丙烷(ECH)為有機(jī)交聯(lián)劑對(duì)羧甲基纖維素(CMC)進(jìn)行交聯(lián),并用乙二胺(EDA)對(duì)其進(jìn)行改性,制備了一種粉末型兩性吸附劑(EDA-CMCx)。在293 K、30 min、pH11(MB)和pH3(ORII)時(shí)得到亞甲基藍(lán)(MB)和桔黃Ⅱ(ORⅡ)的最大吸附量分別為82.06 and63.72 mg·g-1。EDA-CMC1的Zeta電位...
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 染料廢水污染現(xiàn)狀與危害
1.1.1 染料廢水污染現(xiàn)狀
1.1.2 染料廢水的特點(diǎn)及危害
1.2 染料廢水處理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 化學(xué)法
1.2.3 物理法
1.3 吸附劑類型
1.3.1 粉末吸附劑
1.3.2 微珠或凝膠類吸附劑
1.3.3 膜吸附材料
1.4 纖維素衍生物及其應(yīng)用
1.4.1 羧甲基纖維素(CMC)的結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)
1.4.2 醋酸纖維素(CA)的結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)
1.4.3 纖維素衍生物的改性方法
1.4.4 纖維素復(fù)合吸附材料在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 研究內(nèi)容
1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
2.2 吸附材料結(jié)構(gòu)表征及吸附性能評(píng)價(jià)
2.2.1 纖維素基吸附材料的結(jié)構(gòu)表征
2.2.2 吸附劑的吸附性能評(píng)價(jià)
2.3 吸附熱力學(xué)
2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
2.4.1 準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型
2.4.2 顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型
2.4.3 Elovich動(dòng)力學(xué)模型
2.5 誤差函數(shù)
第3章 乙二胺改性羧甲基纖維素吸附劑的制備及其對(duì)染料的吸附行為研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 乙二胺改性羧甲基纖維吸附劑(EDA-CMCx)的制備
3.2.2 吸附劑EDA-CMC1結(jié)構(gòu)表征
3.2.3 吸附劑EDA-CMC1的吸附性能評(píng)價(jià)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 吸附劑EDA-CMCx的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 吸附劑EDA-CMCx的吸附性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化
3.3.3 EDA-CMC1對(duì)MB和ORII的吸附等溫模型分析
3.3.4 EDA-CMC1對(duì)MB和ORII的吸附動(dòng)力學(xué)分析
3.3.5 EDA-CMC1對(duì)MB和ORII可能的吸附機(jī)理分析
3.3.6 與其他吸附劑的吸附性能比較
3.4 本章結(jié)論
第4章 兩親性微珠吸附劑HAX/CMC-yAl的制備及吸附性能評(píng)價(jià)
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 兩親性微珠吸附劑HAX/CMC-yAl的制備
4.2.2 吸附劑HAX/CMC-yAl的結(jié)構(gòu)表征
4.2.3 吸附劑HAX/CMC-yAl的吸附性能評(píng)價(jià)
4.2.4 吸附劑HAX/CMC-yAl的溶脹性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 HAX/CMC-yAl的結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 吸附劑HAx/CMC-yAl組成和交聯(lián)劑濃度優(yōu)化
4.3.3 不同因素對(duì)HA1.0/CMC-3Al對(duì)染料去除率的影響
4.3.4 吸附劑HA1.0/CMC-3Al的溶脹率和循環(huán)使用性能
4.3.5 吸附劑HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII過程的動(dòng)力學(xué)分析
4.3.6 吸附劑HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII過程的熱力學(xué)分析
4.3.7 吸附劑HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII過程的機(jī)理分析
4.3.8 與其他吸附材料對(duì)比
4.4 本章結(jié)論
第5章 多功能電紡醋酸纖維膜的制備及其對(duì)離子染料的吸附
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 電紡制備PDA@DCA-COOH膜
5.2.2 PDA@DCA-COOH電紡膜的結(jié)構(gòu)表征
5.2.3 PDA@DCA-COOH電紡膜的吸附性能評(píng)價(jià)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 CA電紡膜材料的FTIR和SEM表征分析
5.3.2 PDA@DCA-COOH電紡膜吸附性能評(píng)價(jià)
5.3.3 PDA@DCA-COOH電紡膜吸附MB和CR過程的等溫模型
5.3.4 PDA@DCA-COOH電紡膜吸附MB和CR過程的動(dòng)力學(xué)
5.4 本章結(jié)論
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3822191
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 染料廢水污染現(xiàn)狀與危害
1.1.1 染料廢水污染現(xiàn)狀
1.1.2 染料廢水的特點(diǎn)及危害
1.2 染料廢水處理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 化學(xué)法
1.2.3 物理法
1.3 吸附劑類型
1.3.1 粉末吸附劑
1.3.2 微珠或凝膠類吸附劑
1.3.3 膜吸附材料
1.4 纖維素衍生物及其應(yīng)用
1.4.1 羧甲基纖維素(CMC)的結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)
1.4.2 醋酸纖維素(CA)的結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)
1.4.3 纖維素衍生物的改性方法
1.4.4 纖維素復(fù)合吸附材料在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.5 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 研究內(nèi)容
1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑和材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
2.2 吸附材料結(jié)構(gòu)表征及吸附性能評(píng)價(jià)
2.2.1 纖維素基吸附材料的結(jié)構(gòu)表征
2.2.2 吸附劑的吸附性能評(píng)價(jià)
2.3 吸附熱力學(xué)
2.4 吸附動(dòng)力學(xué)
2.4.1 準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型
2.4.2 顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型
2.4.3 Elovich動(dòng)力學(xué)模型
2.5 誤差函數(shù)
第3章 乙二胺改性羧甲基纖維素吸附劑的制備及其對(duì)染料的吸附行為研究
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 乙二胺改性羧甲基纖維吸附劑(EDA-CMCx)的制備
3.2.2 吸附劑EDA-CMC1結(jié)構(gòu)表征
3.2.3 吸附劑EDA-CMC1的吸附性能評(píng)價(jià)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 吸附劑EDA-CMCx的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 吸附劑EDA-CMCx的吸附性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化
3.3.3 EDA-CMC1對(duì)MB和ORII的吸附等溫模型分析
3.3.4 EDA-CMC1對(duì)MB和ORII的吸附動(dòng)力學(xué)分析
3.3.5 EDA-CMC1對(duì)MB和ORII可能的吸附機(jī)理分析
3.3.6 與其他吸附劑的吸附性能比較
3.4 本章結(jié)論
第4章 兩親性微珠吸附劑HAX/CMC-yAl的制備及吸附性能評(píng)價(jià)
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 兩親性微珠吸附劑HAX/CMC-yAl的制備
4.2.2 吸附劑HAX/CMC-yAl的結(jié)構(gòu)表征
4.2.3 吸附劑HAX/CMC-yAl的吸附性能評(píng)價(jià)
4.2.4 吸附劑HAX/CMC-yAl的溶脹性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 HAX/CMC-yAl的結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 吸附劑HAx/CMC-yAl組成和交聯(lián)劑濃度優(yōu)化
4.3.3 不同因素對(duì)HA1.0/CMC-3Al對(duì)染料去除率的影響
4.3.4 吸附劑HA1.0/CMC-3Al的溶脹率和循環(huán)使用性能
4.3.5 吸附劑HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII過程的動(dòng)力學(xué)分析
4.3.6 吸附劑HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII過程的熱力學(xué)分析
4.3.7 吸附劑HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII過程的機(jī)理分析
4.3.8 與其他吸附材料對(duì)比
4.4 本章結(jié)論
第5章 多功能電紡醋酸纖維膜的制備及其對(duì)離子染料的吸附
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 電紡制備PDA@DCA-COOH膜
5.2.2 PDA@DCA-COOH電紡膜的結(jié)構(gòu)表征
5.2.3 PDA@DCA-COOH電紡膜的吸附性能評(píng)價(jià)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 CA電紡膜材料的FTIR和SEM表征分析
5.3.2 PDA@DCA-COOH電紡膜吸附性能評(píng)價(jià)
5.3.3 PDA@DCA-COOH電紡膜吸附MB和CR過程的等溫模型
5.3.4 PDA@DCA-COOH電紡膜吸附MB和CR過程的動(dòng)力學(xué)
5.4 本章結(jié)論
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3822191
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