磁性壳聚糖的制备及其对水中全氟辛烷磺酸的吸附研究
发布时间：2021-12-21 19:49
全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonate,PFOS）是一种典型的全氟化合物。PFOS中强大的碳氟共价键,使其具有很高的稳定性,能够经受加热、氧化还原、微生物作用而不被降解。壳聚糖是甲壳素的碱性脱乙酰化产物,因其结构中羟基和氨基的存在,壳聚糖能够很容易地进行化学改性。本文系统研究了磁性壳聚糖（MCTS）吸附剂的制备、表征以及对水中PFOS的吸附去除规律,探讨了其吸附机理。采用溶剂热法制备出Fe304,并且通过乳液悬浮聚合法以Fe304作为磁性物质制备出MCTS,同时对制备条件进行优化。实验以MCTS作为吸附剂,PFOS作为吸附质,进行吸附实验,并对MCTS的洗脱再生性能进行研究。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、磁性能（VSM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、热重仪（TGA）、Zeta电位和粒径分析仪等技术,对制备出的Fe304和MCTS进行表征,得出以下结论：①Fe304和MCTS具有良好的热性能和磁性能,且分散均匀,表面光滑,平均粒径分别为274 nm和4.8 μm;②MCTS的XRD谱图中含有Fe304的峰、MCTS的FT-IR谱图中继承...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．４?ＦｅａＯＶ壳聚糖对磁性壳聚糖吸附ＰＦＯＳ的吸附量影响??
?磁性壳聚糖的制备及其对水中全氟辛烧磺酸的吸附研究??为了更清晰的看到材料的外貌，对材料进行了?ＳＥＭ分析。由图３．５可以看到，Ｆｅ３０４??和ＭＣＴＳ微球分散均勻，没有团聚的现象。由图３．５（ｂ）可以看到ＭＣＴＳ的表面光滑，很??明显可以看到壳聚糖内部的一粒粒白点，即Ｆｅ３０４，可以证明壳聚糖将Ｆｅ３０４包裹了。??同时，可以看到Ｆｅ３０４的粒径约在２７０ｎｍ，ＭＣＴＳ粒径约在３￣５?［ｉｍ。??３．２．２．２?Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析??由图?３．６?为?Ｆｅ３０４、壳聚糖、ＭＣＴＳ?的?ＸＲＤ?谱图，谱线?ａ?中?３０．０。、３５．５。、４３．３。、??５７．２。、６２，５。是Ｆｅ３０４的特征衍射峰，与ＪＣＰＤＳ?（ＰＤＦ?Ｎｏ．?６５－３１０７）中的数据库是一致的，??表明Ｆｅ３０４是尖晶石结构，谱线ｂ中２０．０°处的峰是壳聚糖的特征衍射峰，由于壳聚糖??的结晶性很差，所以该峰是弥散的宽峰。??３０．０?丨?４３
处也出现了?Ｆｅ：，０４的特征峰，证明磁性壳聚糖微球中含有Ｆｅ３０４。??３．２．２．５热重（ＴＧＡ）分析??由图３．１０可以看到，谱线ａ温度从０?°（：到７００?°Ｃ，其质量仅仅损失了?５．６％左右，??这可能是由于Ｆｅ３０４样品含有残留的水分。从谱线ｂ和谱线Ｃ可以看到，其变化趋势基??本相似，在０?°Ｃ到３００?°Ｃ的范围内，质量损失３５％左右，这有可能是因为温度升高，??壳聚糖分子的表面水和内部的化学水都被去除了。谱线Ｃ中温度从５００?°Ｃ到７００。Ｃ’??磁性壳聚糖的质量损失不是很显著，主要因为最后剩余的是氧化铁和一些杂质的存在；??谱线ｂ中，温度达到５５０?°Ｃ后，其质量才开始稳定，和谱线Ｃ温度差了?５０?°Ｃ左右，可??能是因为磁性壳聚糖引进了无机物Ｆｅ３０４后和壳聚糖的本身性质略微有所差距导致
【参考文献】：
期刊论文
[1]全氟化合物的检测与去除研究进展[J]. 祝淑敏,高乃云,马艳,卢宁,顾玉亮,张东. 给水排水. 2012(S1)
[2]Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛烷磺酸盐的吸附[J]. 贾大伟,田秉晖,张国珍,辛丽花,刘徽,王秀. 环境工程学报. 2012(02)
[3]持久性有机污染物全氟辛烷磺酸（PFOS）检测和治理的研究进展[J]. 倪亚微,顾超峰,潘伟城,钱阳扬,蔡美强. 化工时刊. 2011(11)
[4]PFOA和PFOS检测方法研究进展[J]. 陈剑君,方凯,胡鸣韵. 化工生产与技术. 2011(03)
[5]全氟辛烷磺酸污染研究进展[J]. 谢涛,韦丽丽. 南方农业学报. 2011(05)
[6]全氟辛烷磺酸盐（PFOS）对其它有机污染物在沉积物上吸附的影响[J]. 郝晓霞,张耀斌,全燮,梁旗,陈硕. 环境化学. 2011(02)
[7]PFOS类有机污染物在水土环境中的污染现状[J]. 许晓路,张德勇,申秀英. 环境科学与技术. 2010(S2)
[8]低碳醇对氟碳与碳氢表面活性剂复配体系泡沫性能的影响[J]. 王彦玲,郑晶晶,赵修太,王业飞,邱广敏,倪洁,辛寅昌. 化工学报. 2010(05)
[9]水环境PFOS和PFOA的污染现状及毒理效应研究进展[J]. 韩建,方展强. 水生态学杂志. 2010(02)
[10]高效液相色谱-串联质谱法测定泡沫灭火材料及其他材料中的全氟辛烷磺酸及其盐[J]. 陈会明,程艳,陈伟,于文莲,李晞,王琤. 色谱. 2010(02)
硕士论文
[1]全氟辛烷磺酸（PFOS）对斑马鱼胚胎发育及成鱼的毒性效应研究[D]. 胡芹.华中农业大学 2009
[2]全氟辛酸测定方法及其水环境行为研究[D]. 程小艳.四川大学 2006
本文编号：3545074
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．４?ＦｅａＯＶ壳聚糖对磁性壳聚糖吸附ＰＦＯＳ的吸附量影响??
?磁性壳聚糖的制备及其对水中全氟辛烧磺酸的吸附研究??为了更清晰的看到材料的外貌，对材料进行了?ＳＥＭ分析。由图３．５可以看到，Ｆｅ３０４??和ＭＣＴＳ微球分散均勻，没有团聚的现象。由图３．５（ｂ）可以看到ＭＣＴＳ的表面光滑，很??明显可以看到壳聚糖内部的一粒粒白点，即Ｆｅ３０４，可以证明壳聚糖将Ｆｅ３０４包裹了。??同时，可以看到Ｆｅ３０４的粒径约在２７０ｎｍ，ＭＣＴＳ粒径约在３￣５?［ｉｍ。??３．２．２．２?Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析??由图?３．６?为?Ｆｅ３０４、壳聚糖、ＭＣＴＳ?的?ＸＲＤ?谱图，谱线?ａ?中?３０．０。、３５．５。、４３．３。、??５７．２。、６２，５。是Ｆｅ３０４的特征衍射峰，与ＪＣＰＤＳ?（ＰＤＦ?Ｎｏ．?６５－３１０７）中的数据库是一致的，??表明Ｆｅ３０４是尖晶石结构，谱线ｂ中２０．０°处的峰是壳聚糖的特征衍射峰，由于壳聚糖??的结晶性很差，所以该峰是弥散的宽峰。??３０．０?丨?４３
处也出现了?Ｆｅ：，０４的特征峰，证明磁性壳聚糖微球中含有Ｆｅ３０４。??３．２．２．５热重（ＴＧＡ）分析??由图３．１０可以看到，谱线ａ温度从０?°（：到７００?°Ｃ，其质量仅仅损失了?５．６％左右，??这可能是由于Ｆｅ３０４样品含有残留的水分。从谱线ｂ和谱线Ｃ可以看到，其变化趋势基??本相似，在０?°Ｃ到３００?°Ｃ的范围内，质量损失３５％左右，这有可能是因为温度升高，??壳聚糖分子的表面水和内部的化学水都被去除了。谱线Ｃ中温度从５００?°Ｃ到７００。Ｃ’??磁性壳聚糖的质量损失不是很显著，主要因为最后剩余的是氧化铁和一些杂质的存在；??谱线ｂ中，温度达到５５０?°Ｃ后，其质量才开始稳定，和谱线Ｃ温度差了?５０?°Ｃ左右，可??能是因为磁性壳聚糖引进了无机物Ｆｅ３０４后和壳聚糖的本身性质略微有所差距导致
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[2]Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛烷磺酸盐的吸附[J]. 贾大伟,田秉晖,张国珍,辛丽花,刘徽,王秀. 环境工程学报. 2012(02)
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[5]全氟辛烷磺酸污染研究进展[J]. 谢涛,韦丽丽. 南方农业学报. 2011(05)
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[7]PFOS类有机污染物在水土环境中的污染现状[J]. 许晓路,张德勇,申秀英. 环境科学与技术. 2010(S2)
[8]低碳醇对氟碳与碳氢表面活性剂复配体系泡沫性能的影响[J]. 王彦玲,郑晶晶,赵修太,王业飞,邱广敏,倪洁,辛寅昌. 化工学报. 2010(05)
[9]水环境PFOS和PFOA的污染现状及毒理效应研究进展[J]. 韩建,方展强. 水生态学杂志. 2010(02)
[10]高效液相色谱-串联质谱法测定泡沫灭火材料及其他材料中的全氟辛烷磺酸及其盐[J]. 陈会明,程艳,陈伟,于文莲,李晞,王琤. 色谱. 2010(02)
硕士论文
[1]全氟辛烷磺酸（PFOS）对斑马鱼胚胎发育及成鱼的毒性效应研究[D]. 胡芹.华中农业大学 2009
[2]全氟辛酸测定方法及其水环境行为研究[D]. 程小艳.四川大学 2006
本文编号：3545074
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