基于环糊精包合作用的聚氨酯功能型复合材料的制备与性能研究
发布时间：2022-01-26 00:25
近些年来,染料和内分泌干扰物（EDCs）等水体污染物大量出现在工业废水中,对水环境及可用水造成了较大污染。本文合成了一系列基于环糊精包合作用的聚氨酯功能型复合材料,以吸附与光催化的方式处理水中污染物。首先,本文利用脂肪族异氰酸酯（六亚甲基二异氰酸酯HDI）和芳香族异氰酸酯（对苯二异氰酸酯PDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI）三种二异氰酸酯作为交联剂与β-环糊精反应分别合成了三种β-环糊精/聚氨酯复合材料（CD-HDI、CD-PDI和CD-MDI）,并且对复合材料的结构及其对双酚A（BPA）和亚甲基蓝（MB）的等温吸附行为和吸附动力学进行了研究。采用不同等温吸附模型和动力学方程对实验数据进行拟合,结果表明,此类β-环糊精/聚氨酯复合材料表现出了优异的吸附性能且具有良好的可再生性。另外,本文以TiO2为主体,以六亚甲基二异氰酸酯（HDI）为交联剂,将环糊精嫁接到二氧化钛表面,合成了环糊精/二氧化钛/聚氨酯复合催化剂材料β-CD-TiO2-PU。同时研究了复合催化剂材料对染料亚甲基蓝的光催化降解效果,发现相比于纯二氧化钛,复合催化剂材料在可见光下对亚甲基蓝的催化效果有较大提升。
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１染料废水??Ｆｉ１．１?Ｄｅｓ?ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ??
华东理工大学硕士学位论文?第７页??０．Ｓ７?ｎｍ?ｉＪＳｎｍ?Ｑ．ｆ５?ｎｍ??ｉ?．ｇｇ．?ｉ?＊?？ｗ，．，．ｗｗ？油咖咖挪－蝴－＾￣?？?ｓ??—ｐ？－?Ｉ??＿翁修??图１．４?ａ－、ｐ－和了－环糊精的结构１４７１??Ｆｉｇ?１．４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ａ－?＞?（ｉ－?ａｎｄ?ｙ－ＣＤ??由于葡萄糖吡喃糖基的构象，环的一个边缘分布着所有次级羟基，而另一个??边缘则分布着所有初级羟基。实际上这个环是一个圆柱体，或者更确切地说，是一个??圆锥形的圆柱体，经常被描述为甜甜圈状或环状的截形圆锥体。空腔内的糖苷键氧桥??的非成键电子对直接指向空腔的内部，产生较高的电子密度，并呈现出路易斯碱性质。??吡喃糖苷单元的Ｃ－２－０Ｈ基团可与相邻的吡喃糖单元的Ｃ－３－０Ｈ基团形成氢键，在ｐ－??ＣＤ分子中，通过这些氢键形成完整的次级带，因此Ｐ－ＣＤ是具有一定刚性的结构。同??时，这种分子内氢键的形成能够印证以下观点：（３－ＣＤ在所有ＣＤ中具有最低的水溶性。??氢键带在（Ｘ－ＣＤ分子中不完整，因为其中一个吡喃葡萄糖单元处于扭曲位置，而Ｙ－ＣＤ??是非共面的，结构更灵活，因此在三种ＣＤ中更易溶。图１．５为环糊精的结构，在仲羟??基所在的一侧，空腔比另一侧更宽，而在另一侧，主羟基的自由旋转减小了空腔的有??效直径。环糊精的立体空间结构呈环状空腔结构，空腔一端较小，较小的空腔端上的??是６－位羟基，而另一的空腔较大，２，３－位仲羟基位于较大的空腔端上［４８］。在环糊精中，??每个吡喃葡萄糖单元都具有三个游离羟基，它们的功能和反应性都不同。Ｃ?（２）和Ｃ??（３）仲和Ｃ?（６）伯羟基的相对反应性取决于反应条件（ｐ
华东理工大学硕士学位论文?第７页??０．Ｓ７?ｎｍ?ｉＪＳｎｍ?Ｑ．ｆ５?ｎｍ??ｉ?．ｇｇ．?ｉ?＊?？ｗ，．，．ｗｗ？油咖咖挪－蝴－＾￣?？?ｓ??—ｐ？－?Ｉ??＿翁修??图１．４?ａ－、ｐ－和了－环糊精的结构１４７１??Ｆｉｇ?１．４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ａ－?＞?（ｉ－?ａｎｄ?ｙ－ＣＤ??由于葡萄糖吡喃糖基的构象，环的一个边缘分布着所有次级羟基，而另一个??边缘则分布着所有初级羟基。实际上这个环是一个圆柱体，或者更确切地说，是一个??圆锥形的圆柱体，经常被描述为甜甜圈状或环状的截形圆锥体。空腔内的糖苷键氧桥??的非成键电子对直接指向空腔的内部，产生较高的电子密度，并呈现出路易斯碱性质。??吡喃糖苷单元的Ｃ－２－０Ｈ基团可与相邻的吡喃糖单元的Ｃ－３－０Ｈ基团形成氢键，在ｐ－??ＣＤ分子中，通过这些氢键形成完整的次级带，因此Ｐ－ＣＤ是具有一定刚性的结构。同??时，这种分子内氢键的形成能够印证以下观点：（３－ＣＤ在所有ＣＤ中具有最低的水溶性。??氢键带在（Ｘ－ＣＤ分子中不完整，因为其中一个吡喃葡萄糖单元处于扭曲位置，而Ｙ－ＣＤ??是非共面的，结构更灵活，因此在三种ＣＤ中更易溶。图１．５为环糊精的结构，在仲羟??基所在的一侧，空腔比另一侧更宽，而在另一侧，主羟基的自由旋转减小了空腔的有??效直径。环糊精的立体空间结构呈环状空腔结构，空腔一端较小，较小的空腔端上的??是６－位羟基，而另一的空腔较大，２，３－位仲羟基位于较大的空腔端上［４８］。在环糊精中，??每个吡喃葡萄糖单元都具有三个游离羟基，它们的功能和反应性都不同。Ｃ?（２）和Ｃ??（３）仲和Ｃ?（６）伯羟基的相对反应性取决于反应条件（ｐ
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-环糊精促进双酚A光催化降解[J]. 王光辉,吴峰,邓南圣. 水处理技术. 2006(09)
本文编号：3609447
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１染料废水??Ｆｉ１．１?Ｄｅｓ?ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ??
华东理工大学硕士学位论文?第７页??０．Ｓ７?ｎｍ?ｉＪＳｎｍ?Ｑ．ｆ５?ｎｍ??ｉ?．ｇｇ．?ｉ?＊?？ｗ，．，．ｗｗ？油咖咖挪－蝴－＾￣?？?ｓ??—ｐ？－?Ｉ??＿翁修??图１．４?ａ－、ｐ－和了－环糊精的结构１４７１??Ｆｉｇ?１．４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ａ－?＞?（ｉ－?ａｎｄ?ｙ－ＣＤ??由于葡萄糖吡喃糖基的构象，环的一个边缘分布着所有次级羟基，而另一个??边缘则分布着所有初级羟基。实际上这个环是一个圆柱体，或者更确切地说，是一个??圆锥形的圆柱体，经常被描述为甜甜圈状或环状的截形圆锥体。空腔内的糖苷键氧桥??的非成键电子对直接指向空腔的内部，产生较高的电子密度，并呈现出路易斯碱性质。??吡喃糖苷单元的Ｃ－２－０Ｈ基团可与相邻的吡喃糖单元的Ｃ－３－０Ｈ基团形成氢键，在ｐ－??ＣＤ分子中，通过这些氢键形成完整的次级带，因此Ｐ－ＣＤ是具有一定刚性的结构。同??时，这种分子内氢键的形成能够印证以下观点：（３－ＣＤ在所有ＣＤ中具有最低的水溶性。??氢键带在（Ｘ－ＣＤ分子中不完整，因为其中一个吡喃葡萄糖单元处于扭曲位置，而Ｙ－ＣＤ??是非共面的，结构更灵活，因此在三种ＣＤ中更易溶。图１．５为环糊精的结构，在仲羟??基所在的一侧，空腔比另一侧更宽，而在另一侧，主羟基的自由旋转减小了空腔的有??效直径。环糊精的立体空间结构呈环状空腔结构，空腔一端较小，较小的空腔端上的??是６－位羟基，而另一的空腔较大，２，３－位仲羟基位于较大的空腔端上［４８］。在环糊精中，??每个吡喃葡萄糖单元都具有三个游离羟基，它们的功能和反应性都不同。Ｃ?（２）和Ｃ??（３）仲和Ｃ?（６）伯羟基的相对反应性取决于反应条件（ｐ
华东理工大学硕士学位论文?第７页??０．Ｓ７?ｎｍ?ｉＪＳｎｍ?Ｑ．ｆ５?ｎｍ??ｉ?．ｇｇ．?ｉ?＊?？ｗ，．，．ｗｗ？油咖咖挪－蝴－＾￣?？?ｓ??—ｐ？－?Ｉ??＿翁修??图１．４?ａ－、ｐ－和了－环糊精的结构１４７１??Ｆｉｇ?１．４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ａ－?＞?（ｉ－?ａｎｄ?ｙ－ＣＤ??由于葡萄糖吡喃糖基的构象，环的一个边缘分布着所有次级羟基，而另一个??边缘则分布着所有初级羟基。实际上这个环是一个圆柱体，或者更确切地说，是一个??圆锥形的圆柱体，经常被描述为甜甜圈状或环状的截形圆锥体。空腔内的糖苷键氧桥??的非成键电子对直接指向空腔的内部，产生较高的电子密度，并呈现出路易斯碱性质。??吡喃糖苷单元的Ｃ－２－０Ｈ基团可与相邻的吡喃糖单元的Ｃ－３－０Ｈ基团形成氢键，在ｐ－??ＣＤ分子中，通过这些氢键形成完整的次级带，因此Ｐ－ＣＤ是具有一定刚性的结构。同??时，这种分子内氢键的形成能够印证以下观点：（３－ＣＤ在所有ＣＤ中具有最低的水溶性。??氢键带在（Ｘ－ＣＤ分子中不完整，因为其中一个吡喃葡萄糖单元处于扭曲位置，而Ｙ－ＣＤ??是非共面的，结构更灵活，因此在三种ＣＤ中更易溶。图１．５为环糊精的结构，在仲羟??基所在的一侧，空腔比另一侧更宽，而在另一侧，主羟基的自由旋转减小了空腔的有??效直径。环糊精的立体空间结构呈环状空腔结构，空腔一端较小，较小的空腔端上的??是６－位羟基，而另一的空腔较大，２，３－位仲羟基位于较大的空腔端上［４８］。在环糊精中，??每个吡喃葡萄糖单元都具有三个游离羟基，它们的功能和反应性都不同。Ｃ?（２）和Ｃ??（３）仲和Ｃ?（６）伯羟基的相对反应性取决于反应条件（ｐ
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-环糊精促进双酚A光催化降解[J]. 王光辉,吴峰,邓南圣. 水处理技术. 2006(09)
本文编号：3609447
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