分子印迹燃油脱硫材料的制备及性能研究

发布时间：2017-10-07 12:26

  本文关键词：分子印迹燃油脱硫材料的制备及性能研究

  更多相关文章： 分子印迹微球 二苯并噻吩 蒸馏沉淀聚合法 核-壳

【摘要】：分子印迹聚合物(MIP)是一种新型吸附脱硫材料,此材料对于燃油中噻吩类物质的特异性吸附能力,使得该材料在燃油深度脱硫具有十分重要的研究意义。本文运用溶剂热法制得四氧化三铁微粒作为内核,在其上嫁接二氧化硅层,继续通过3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)对表面改性,使之可发生聚合；最后以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二苯并噻吩(DBT)为模板分子,通过蒸馏沉淀法制备了磁性核-壳分子印迹聚合物微球(Fe3O4/SiO2@MIPs)。本文验证了其核-壳结构,探讨其对DBT的吸附性能,并通过与非印迹聚合微球(Fe3O4/SiO2@NIPs)对比印证其所具有的特异性吸附。结果表明,该聚合物具有良好的热稳定性,饱和磁化强度达到6.89 emu/g,可以在外加磁场时,快速分离；该材料对DBT的吸附性能在150 min达到149 μmol/g,明显高于空白印迹聚合物；吸附过程,符合准二级动力学模型。而对模板分子类似物吸附量较低,表明对模板分子具有良好的特异选择性能。为了进一步扩大吸附量以及能够实现对油品中同类物质同时进行选择性吸附,达到一次性脱除不同含硫化合物的目的,本实验以SiO2为载体,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,选用含量较多的硫化物苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)作为复合模板分子,运用蒸馏沉淀法制备出苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)复合模板分子印迹聚合物,去除载体后得到中空分子双模板分子印迹聚合物(H-MIP)。结果表明,该中空结构的多孔分子印迹聚合物对BT及DBT表现出良好的选择性吸附性能,吸附容量分别为188 μmol/g和212 μmol/g,同时该产品可在短周期内重复使用。
【关键词】：分子印迹微球 二苯并噻吩 蒸馏沉淀聚合法 核-壳
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.3;TE624.55
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-27
• 1.1 汽油脱硫技术概述9-12
• 1.1.1 油品含硫化合物污染背景9
• 1.1.2 二氧化硫的污染与危害9-10
• 1.1.3 汽油中硫的类型及分布10
• 1.1.4 汽油脱硫方法概述10-12
• 1.2 分子印迹技术理论12-20
• 1.2.1 分子印迹的基本原理12-14
• 1.2.2 分子印迹技术分类14-16
• 1.2.3 分子印迹技术的特点16-17
• 1.2.4 分子印迹聚合物的制备方法17-20
• 1.3 分子印迹聚合物的应用20-22
• 1.3.1 化学仿生传感器20-21
• 1.3.2 固相萃取21
• 1.3.3 色谱分离21
• 1.3.4 模拟酶催化21-22
• 1.4 刺激响应性分子印迹聚合物22-25
• 1.4.1 具有pH响应MIP22-23
• 1.4.2 具有温度响应MIP23
• 1.4.3 具有光敏响应MIP23-24
• 1.4.4 磁性分子印迹聚合物24-25
• 1.5 本课题研究的目的和意义25-27
• 第二章 磁性三层分子印迹聚合物的制备及其性能研究27-45
• 2.1 前言27-28
• 2.2 实验部分28-33
• 2.2.1 实验主要试剂28-29
• 2.2.2 实验主要仪器设备29-30
• 2.2.3 磁性粒子Fe_3O_4制备30
• 2.2.4 制备Fe_3O_4/SiO_2核壳微球及硅烷化修饰30
• 2.2.5 制备Fe_3O_4/SiO_2@MIPs微球30-31
• 2.2.6 红外光谱研究31
• 2.2.7 分子印迹微球的透射及扫描电镜表征31
• 2.2.8 热重分析实验31
• 2.2.9 磁性性能分析31
• 2.2.10 分子印迹微球吸附性能的研究31-33
• 2.3 结果与讨论33-44
• 2.3.1 红外光谱分析33-34
• 2.3.2 扫描及透射电镜分析34-36
• 2.3.3 热重分析36-37
• 2.3.4 磁性性能分析37-39
• 2.3.5 动力学吸附及选择性吸附39-41
• 2.3.6 静态吸附实验及选择性吸附41-44
• 2.3.7 特异性吸附实验44
• 2.4 本章小结44-45
• 第三章 中空结构双模板分子印迹微球的制备及在燃油脱硫中的应用45-57
• 3.1 引言45-46
• 3.2 实验部分46-49
• 3.2.1 实验试剂46-47
• 3.2.2 实验主要仪器设备47
• 3.2.3 制备二氧化硅及硅烷化修饰47
• 3.2.4 核-壳分子印迹微球(SiO_2@MIPs)的制备47-48
• 3.2.5 中空印迹微球(H-MIPs)的制备48
• 3.2.6 分子印迹微球红外光谱研究48
• 3.2.7 热重分析实验48
• 3.2.8 透射及扫描电镜表征48
• 3.2.9 静态吸附曲线48-49
• 3.2.10 选择性吸附实验49
• 3.2.11 再生性实验49
• 3.3 结果与讨论49-56
• 3.3.1 中空结构模板分子印迹聚合物的制备49-51
• 3.3.2 红外光谱分析51
• 3.3.3 热重分析51-52
• 3.3.4 透射及扫描电镜表征52-53
• 3.3.5 静态吸附实验53-54
• 3.3.6 选择性吸附实验54-55
• 3.3.7 循环使用实验55-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 结论57-59
• 参考文献59-69
• 发表论文和参加科研情况69-71
• 致谢71

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