1，3-二甲基氨基苯桥联β-环糊精的制备及其对苯酚的吸附性能研究

发布时间：2017-10-18 04:31

  本文关键词：1，3-二甲基氨基苯桥联β-环糊精的制备及其对苯酚的吸附性能研究

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【摘要】：工业化生产的发展导致工业废水的急剧增加,同时也对生态环境和人类健康产生了相当大的危害。尽管传统的水处理方法能够在一定程度上减轻水污染,然而大多数的方法存在二次污染、昂贵而且复杂的情况。由于物理吸附具有价格便宜且对环境友好的特点,因而被广泛的使用。环糊精作为第二代超分子主体化合物,是当代化学领域的前沿学科,越来越多的学者对其展开了相关的研究。此外,本文对工业废水的处理方法进行了一般的归纳总结,也对β-环糊精及其衍生物进行了相关的综述。研究了不同工艺条件下磺酰化β-环糊精的制备,筛选出了较优的合成条件对其进行纯化处理。桥联环糊精到目前为止还鲜有用于处理废水方面的文献报道,本文就此方面做了一定的研究。通过芳香基团桥联的β-环糊精,引入刚性结构较强的芳香基团,不仅增强了本体的疏水性,而且还扩展了环糊精的疏水空腔的个数,更加有利于β-环糊精对客体分子的包络作用。为了研究环糊精及其衍生物对污水处理的应用,本论文合成了一种桥联环糊精,探索了其对苯酚的选择性吸附以及吸附的影响因素研究。具体的研究内容和结果如下所述:在碱性条件下,以β-环糊精、对甲苯磺酰氯为原料,制备了β-环糊精6位碳羟基对甲苯磺酰酯(6-OTs-β-CD)。再利用此中间体在氮气保护下与1,3-二甲基氨基苯合成桥联1,3-二甲基氨基苯桥联β-环糊精。并用红外光谱仪、1H NMR、SEM和紫外分光光度计等手段进行了表征。考察了在不同时间、p H值、温度以及苯酚初始浓度时此环糊精衍生物吸附苯酚性能的影响。同时对吸附过程中的热力学和动力学进行了线性拟合。结果表明:在p H=7条件下,苯酚初始浓度为50mg/L时,振荡90 min,吸附量能达到6.675 mg/g。吸附等温线符合Langmiur等温吸附模型的单分子层吸附且在不同温度下拟合得到的1/n都小于1,都属于优惠吸附。热力学研究表明此桥联环糊精吸附苯酚符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,0ΔH?0,进一步验证了该吸附过程是自发进行的放热过程。
【关键词】：1 3-二甲基氨基苯 苯酚 β-环糊精 桥联 吸附
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;O636.12
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 研究背景11
• 1.2 含酚废水处理方法11-14
• 1.2.1 物理方法12-13
• 1.2.2 化学方法13
• 1.2.3 生化法13-14
• 1.3 环糊精概况14-15
• 1.4 β-环糊精衍生物功能材料的分类15-20
• 1.4.1 交联型β-环糊精聚合物15-16
• 1.4.2 修饰后β-环糊精接枝聚合物16-17
• 1.4.3 β-环糊精包合主体分子17-18
• 1.4.4 桥联环糊精聚合物18-20
• 1.5 β-环糊精对环境污染物的吸附20-21
• 1.5.1 吸附气相中的污染物20
• 1.5.2 吸附液相中的污染物20-21
• 1.6 课题的提出及本论文研究的内容21-25
• 第2章 1,3-二甲基氨基苯桥联β-环糊精的合成及性能研究25-31
• 2.1 实验部分25-28
• 2.1.1 仪器及试剂25-26
• 2.1.2 β-环糊精6位碳羟基对甲苯磺酰酯的制备26-27
• 2.1.3 1,3-二甲基氨基苯桥联β-环糊精的制备27-28
• 2.2 结果与讨论28-30
• 2.2.1 1,3-二甲基氨基苯桥联-β-CD的红外表征28-29
• 2.2.2 1,3-二甲基氨基苯桥联β-CD的形态表征29
• 2.2.3 6-OTs-β-CD~1HNMR数据图29-30
• 2.2.4 1,3-二甲基氨基苯桥联β-环糊精~1HNMR数据图30
• 2.3 结论30-31
• 第3章 桥联β-环糊精对苯酚的吸附性能研究31-43
• 3.1 实验部分32-33
• 3.1.1 仪器及试剂32-33
• 3.1.2 分析方法33
• 3.2 结果与讨论33-41
• 3.2.1 桥联β-环糊精吸附苯酚效果研究33-37
• 3.2.2 吸附动力学37-38
• 3.2.3 等温吸附线和吸附热力学研究38-40
• 3.2.4 桥联β-环糊精对苯酚和间苯二酚吸附能力的比较40-41
• 3.3 结论41-43
• 第4章 总结43-45
• 参考文献45-53
• 作者攻读学位期间的科研成果53
• 基金支持53-54
• 致谢54

【参考文献】

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本文编号：1052964