海藻酸钠复合纳米纤维膜对阳离子染料吸附性能研究

发布时间：2020-08-23 12:13

【摘要】：阳离子染料存在的主要问题是使用后排放的废水处理难度大,这不仅会对环境造成危害,还会造成染料的浪费。目前,国内外解决的主要方法仍是末端治理,没有源头控制的技术。本课题分别采用铸膜法和静电纺丝技术制备海藻酸钠/聚乙烯醇(SA/PVA)复合膜并对阳离子染料的吸附性进行研究,选用氯化钙无水乙醇溶液对SA/PVA复合膜改性,利用改性后的膜吸附阳离子染料,以吸附量和染料去除率为评价指标,研究SA/PVA复合膜对碱性品红染料、亚甲基蓝染料、甲基绿染料的吸附性,采用单因素实验、正交实验等方法研究SA/PVA复合膜对阳离子染料的吸附性能,为采用吸附法处理阳离子染料废水提供一定的理论依据,论文的主要研究工作如下:(1)分别采用静电纺丝法和铸膜法制备SA/PVA复合膜,利用扫描电子显微镜对SA/PVA纳米纤维膜的微观形貌及直径进行分析,使用红外光谱分析仪、X射线光电子能谱仪等测试手段对SA/PVA纳米纤维膜的物质变化进行分析。研究得出SA/PVA膜的最佳纺丝工艺为:SA:PVA的体积比为1:9,纺丝电压为16kV,纺丝距离为15cm,纺丝速度为1.2mL/h。(2)静电纺丝法制备的SA/PVA、SA/PVA/PET复合纳米纤维膜对碱性品红染料进行吸附性研究,以纤维膜对溶液中碱性品红染料的去除率和吸附量为评价指标,采用单因素实验、正交实验确定最佳吸附条件。经吸附后通过对比得出SA/PVA/PET复合纳米纤维膜对碱性品红染料的吸附效果较好。(3)采用铸膜法制备出SA/PVA复合膜,以溶液中染料去除率为评价指标,采用单因素实验、响应面实验设计研究SA/PVA膜对碱性品红染料、亚甲基蓝染料、甲基绿染料的吸附性能,优化吸附条件,通过对比发现,SA/PVA膜对亚甲基蓝染料的吸附效果较好。(4)通过动力学方程和等温吸附模型对染料的吸附过程进行分析,发现Freundlich等温吸附模型能更好的评价SA/PVA复合纳米纤维膜对碱性品红染料的吸附行为。采用铸膜法制备的SA/PVA膜对亚甲基蓝染料的吸附更符合Langmuir等温吸附模型,这两种方法制备出的膜对染料的吸附过程都符合准二级动力学方程,都受化学吸附机理的影响和控制。
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB383.2;O647.3;X791
【图文】：

内蒙古工业大学硕士学位论文法VA 纤维膜的制备及交联液的制备质量分数为 2%的海藻酸钠溶液，用磁力搅拌器搅拌至溶液均 8%的聚乙烯醇溶液，将 2%SA 溶液与 8%PVA 溶液分别按照:7、4:6、5:5 混合，磁力搅拌 6h，静置脱泡。纺丝 SA/PVA 复合纳米纤维膜采用高压直流电源、注射泵和接收装置等自组装静电纺丝设纳米纤维膜，静电纺丝装置如图 2-1 所示。

（图 2-3 SA/PVA 纳米纤维膜的Figure 2-3 Apparent morphology and diameter d从图 2-3 中可以明显观察到构成纤维间的空隙使纤维膜具有较高的比表面积和维之间有串珠及积液，这可能是由针头与造成的。从纤维直径的分布图中可以发现布较均匀。根据表 2-6 得出纤维的直径分为 29.82~84.13。表 2-7 正Table 2-7 Analysis of 指标 均值 A x1364.267

（a）线性图 （b）对数图图 2-6 吸附脱附等温线图Fig. 2-6 Adsorption desorption isotherm图 2-7 BET 多点法拟合直线Fig. 2-7 BET multi-point method fitting straight line图 2-6（a）中可以清晰的看出 SA/PVA 复合纳米纤维膜对氮气的吸附量逐渐加，在 P/P0<0.9 时，纤维膜对氮气的吸附量缓慢增加，当 0.9<P/P0<1 时，氮气吸量增加增加变快，是因为氮气被吸附到纤维膜上，会最先被填充到微孔内，随着 P的增加，微孔最先被填满，之后介孔和大孔内逐渐被氮气填满，从图中可以看出

【参考文献】

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本文编号：2801514