聚间苯二胺的醇体系化学氧化制备及其银离子吸附性能
发布时间：2023-03-20 05:02
摘要：含银废水主要来自于电镀液、照相业和实验室化学分析等,直接将其排放到自然界中不仅污染环境而且造成资源浪费。吸附法是处理与回收贵金属污染物高效且环保的方法,开发新型高效的贵金属离子吸附剂一直是国内外的研究热点。本文采用甲醇作溶剂,以间苯二胺为单体,过硫酸钠为氧化剂,通过化学氧化聚合制备出高比表面积的聚间苯二胺纳米棒；在甲醇体系引入有机胺能促进聚合反应的进行,同步调控产物形貌和分子结构；研究了聚合产物对水中银离子的吸附性能。采用透射电镜(TEM)、电子扫描电镜(SEM)、氮气吸附解吸、热重(TG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)等表征研究了氧化聚合和吸附的机理。主要研究结果有： (1)甲醇作溶剂,有利于聚间苯二胺一维纳米形貌的形成,提高产物的比表面积和银离子吸附性能,产率也提高了近10%。 (2)研究了聚间苯二胺一维纳米形貌形成机制：间苯二胺在甲醇中的聚合速率变慢,初试阶段仅生成质子化的聚间苯二胺纳米粒子,此类纳米粒子随着质子化程度的提高倾向于憎甲醇,致使纳米粒子倾向于堆积,以减小与醇溶剂的接触面积。纳米粒子堆积构成了疏松的纳米棒,经填补式生长最终合成出聚间苯二...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 引言
1.2 含银废水的来源
1.3 含银废水的处理及回收方法
1.3.1 沉淀法
1.3.2 电解法
1.3.3 置换法
1.3.4 离子交换法
1.4 吸附法处理含银废水的研究进展
1.4.1 炭质吸附剂
1.4.2 矿物吸附剂
1.4.3 生物吸附剂
1.4.4 高分子吸附剂
1.5 聚芳香二胺吸附剂的研究进展
1.5.1 导电高分子
1.5.2 聚芳香二胺
1.5.3 聚间苯二胺
1.6 本课题的研究目的和思路
2 不同醇体系对间苯二胺化学氧化聚合的影响
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.2.3 聚间苯二胺在醇体系中的合成
2.2.4 银离子吸附及检测方法
2.2.5 表征方法
2.3 不同醇体系对间苯二胺化学氧化聚合的影响
2.3.1 产物产率及水溶性研究
2.3.2 产物形貌研究
2.3.3 产物分子结构研究
2.3.4 产物对银离子吸附性能的研究
2.4 间苯二胺化学氧化聚合机理探讨
2.5 小结
3 甲醇体系化学氧化聚合制备聚间苯二胺
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.2.3 甲醇体系中合成聚间苯二胺
3.2.4 银离子吸附实验方法
3.2.5 表征方法
3.3 甲醇体系间苯二胺化学氧化聚合因素研究
3.3.1 氧化剂加入方式对聚间苯二胺合成的影响
3.3.2 氧化剂种类对聚间苯二胺合成的影响
3.3.3 搅拌条件对聚间苯二胺合成的影响
3.3.4 反应时间对聚间苯二胺合成的影响
3.4 甲醇体系合成聚间苯二胺的形貌研究
3.4.1 甲醇含量对聚间苯二胺形貌的影响
3.4.2 聚间苯二胺形貌形成机理探讨
3.4.3 聚间苯二胺的表征与性质
3.5 小结
4 甲醇体系胺促氧化聚合制备聚间苯二胺
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器和设备
4.2.3 甲醇体系有机胺促进合成聚间苯二胺
4.2.4 表征方法
4.2.5 银离子吸附实验
4.3 有机胺的选择
4.3.1 产物形貌研究
4.3.2 产物产率研究
4.3.3 产物分子结构
4.3.4 单体聚合过程
4.3.5 产物对银离子吸附性能
4.3.6 有机胺对聚合影响的综合分析
4.4 二乙醇胺促进合成聚间苯二胺
4.4.1 二乙醇胺浓度对聚间苯二胺形貌和产率的影响
4.4.2 二乙醇胺的作用
4.4.3 聚间苯二胺的表征
4.5 小结
5 聚间苯二胺对银离子吸附性能研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 实验试剂
5.2.2 实验仪器
5.2.3 银离子吸附及解吸实验方法
5.2.4 表征方法
5.3 甲醇体系合成聚间苯二胺对银离子的吸附性能
5.3.1 溶液初始pH的影响
5.3.2 吸附时间的影响
5.3.3 银离子初始浓度的影响
5.3.4 共存离子的影响
5.3.5 银离子存在形态的影响
5.4 甲醇体系胺促氧化合成聚间苯二胺对银离子的吸附性能
5.4.1 吸附时间的影响
5.4.2 银离子初始浓度的影响
5.4.3 共存离子的影响
5.4.4 循环吸附
5.5 聚间苯二胺吸附银离子机理研究
5.5.1 聚间苯二胺吸附前后分子结构的变化
5.5.2 银形态的变化
5.5.3 聚间苯二胺吸附银离子历程
5.6 小结
6 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
攻读学位期间主要研究成果目录
致谢
本文编号：3766742
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 引言
1.2 含银废水的来源
1.3 含银废水的处理及回收方法
1.3.1 沉淀法
1.3.2 电解法
1.3.3 置换法
1.3.4 离子交换法
1.4 吸附法处理含银废水的研究进展
1.4.1 炭质吸附剂
1.4.2 矿物吸附剂
1.4.3 生物吸附剂
1.4.4 高分子吸附剂
1.5 聚芳香二胺吸附剂的研究进展
1.5.1 导电高分子
1.5.2 聚芳香二胺
1.5.3 聚间苯二胺
1.6 本课题的研究目的和思路
2 不同醇体系对间苯二胺化学氧化聚合的影响
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器和设备
2.2.3 聚间苯二胺在醇体系中的合成
2.2.4 银离子吸附及检测方法
2.2.5 表征方法
2.3 不同醇体系对间苯二胺化学氧化聚合的影响
2.3.1 产物产率及水溶性研究
2.3.2 产物形貌研究
2.3.3 产物分子结构研究
2.3.4 产物对银离子吸附性能的研究
2.4 间苯二胺化学氧化聚合机理探讨
2.5 小结
3 甲醇体系化学氧化聚合制备聚间苯二胺
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器和设备
3.2.3 甲醇体系中合成聚间苯二胺
3.2.4 银离子吸附实验方法
3.2.5 表征方法
3.3 甲醇体系间苯二胺化学氧化聚合因素研究
3.3.1 氧化剂加入方式对聚间苯二胺合成的影响
3.3.2 氧化剂种类对聚间苯二胺合成的影响
3.3.3 搅拌条件对聚间苯二胺合成的影响
3.3.4 反应时间对聚间苯二胺合成的影响
3.4 甲醇体系合成聚间苯二胺的形貌研究
3.4.1 甲醇含量对聚间苯二胺形貌的影响
3.4.2 聚间苯二胺形貌形成机理探讨
3.4.3 聚间苯二胺的表征与性质
3.5 小结
4 甲醇体系胺促氧化聚合制备聚间苯二胺
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器和设备
4.2.3 甲醇体系有机胺促进合成聚间苯二胺
4.2.4 表征方法
4.2.5 银离子吸附实验
4.3 有机胺的选择
4.3.1 产物形貌研究
4.3.2 产物产率研究
4.3.3 产物分子结构
4.3.4 单体聚合过程
4.3.5 产物对银离子吸附性能
4.3.6 有机胺对聚合影响的综合分析
4.4 二乙醇胺促进合成聚间苯二胺
4.4.1 二乙醇胺浓度对聚间苯二胺形貌和产率的影响
4.4.2 二乙醇胺的作用
4.4.3 聚间苯二胺的表征
4.5 小结
5 聚间苯二胺对银离子吸附性能研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 实验试剂
5.2.2 实验仪器
5.2.3 银离子吸附及解吸实验方法
5.2.4 表征方法
5.3 甲醇体系合成聚间苯二胺对银离子的吸附性能
5.3.1 溶液初始pH的影响
5.3.2 吸附时间的影响
5.3.3 银离子初始浓度的影响
5.3.4 共存离子的影响
5.3.5 银离子存在形态的影响
5.4 甲醇体系胺促氧化合成聚间苯二胺对银离子的吸附性能
5.4.1 吸附时间的影响
5.4.2 银离子初始浓度的影响
5.4.3 共存离子的影响
5.4.4 循环吸附
5.5 聚间苯二胺吸附银离子机理研究
5.5.1 聚间苯二胺吸附前后分子结构的变化
5.5.2 银形态的变化
5.5.3 聚间苯二胺吸附银离子历程
5.6 小结
6 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
攻读学位期间主要研究成果目录
致谢
本文编号：3766742
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