改性纳米明胶/PVA纤维膜的制备及其铀吸附特性研究
发布时间：2021-07-02 20:36
铀作为战略资源在核工业发展中起到了重要作用。海水中的铀含量远远高于陆地上的铀含量,有效利用海洋中的铀资源对于保证我国的核工业可持续发展具有重要意义。海水中铀的分离富集技术一直是核工业领域研究的热点之一。海水提铀的方法有电化学法、离子交换法、吸附法、浮选法等。吸附法由于操作简单、经济效益高、环境污染小等优点被认为是低浓度条件下最有产业化前景的分离富集技术。吸附材料是决定高效能吸附过程的关键因素,本课题围绕环境友好新型铀吸附材料的研发及应用为关键问题,开展改性纳米明胶/PVA纤维基膜及其吸附特性的研究。选用明胶和聚乙烯醇为主要基体材料,采用静电纺丝技术制备纳米复合纤维,通过复合及负载磷酸氢钙和杨梅单宁（BT）等改性技术,创制两种新型海带状纳米纤维分离富集膜,并研究其微观形貌及结构性能,通过批量吸附实验探究其对U（VI）的吸附特性及机理,主要内容包括以下几个方面:1、以明胶、聚乙烯醇（PVA）以及磷酸氢钙（DCP）为原料,通过静电纺丝技术,制备出一种新型明胶/聚乙烯醇/磷酸氢钙纳米复合纤维带材料（GPNB-DCP）,研究GPNB-DCP的静电纺丝工艺条件,探讨明胶、PVA和DCP的比例、交联...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
明胶和PVA的比例对纤维膜形貌的影响：（a）明胶/PVA比例为2:8的扫描电镜图；（b）明胶/PVA比例为3:7的扫描电镜图；（c）明胶/PVA比例为4:6的扫描电镜图；（d）明胶/PVA比例为5:5的扫描电镜图
西南科技大学硕士学位论文维膜。此外，GPNB 和 GPNB-DCP 的比表面积分别为 123.84 m2/g 和 80.56 m2/g，复合前 GPNB，复合后的 GPNB-DCP 的比表面积明显下降，这主要是因为 DPC 分合在 GPNB 纤维上导致纤维直径增加，并且使纤维网络结构中孔隙减小。但作为纺丝纤维膜吸附材料，GPNB-DCP 材料相对其他吸附材料有较高的比表面积（802/g）从而促进铀吸附。
对 GPNB-DCP 吸附性能的影响（C0=80 mg/L，t=24 h，V=50 mm=0.02 g）crosslinking time of GPNB-DCP on adsorption performance (C0=80 mmL，T=298.15 K，m=0.02 g)浓度对 GPNB-DCP 的影响不同交联剂浓度下 GPNB-DCP 的铀的吸附容量。由图 3-0.5 %，1 %，1.5 %时，随着戊二醛浓度的增加，GPNB升高，然而在戊二醛浓度为 2.0 %时吸附容量稍微降低了戊二醛与纤维膜上羧基、羟基等官能发生反应，消耗部分浓度过高，交联过度会在一定程度上影响膜的柔韧性，从容量和机械性能降低，因此选取 0.5 %戊二醛浓度为最佳
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺丝法制备聚酰亚胺/碳化硅复合纳米纤维[J]. 刘飞燕,任园园,曹睿,黄静,张畅,周敏,刘继延,刘学清. 化学与生物工程. 2018(11)
[2]海水提铀用偕胺肟基聚合物研究进展[J]. 苟绍华,周艳婷,文君,何珍艳,来安康,王樱烨. 核化学与放射化学. 2018(01)
[3]从海水中提取铀的材料研究进展分析[J]. 谭斐. 技术与市场. 2015(11)
[4]中国海水提铀研究进展[J]. 熊洁,文君,胡胜,汪小琳. 核化学与放射化学. 2015(05)
[5]微纳米纤维的熔喷制作工艺[J]. 辛三法,王新厚,胡守忠. 纺织学报. 2015(07)
[6]纤维基吸附材料在海水提铀中的应用[J]. 芦长椿. 高科技纤维与应用. 2015(02)
[7]磷酸氢钙吸附去除铀试验研究[J]. 张晓峰,陈迪云,彭燕,张晓文,陈祝美. 工业用水与废水. 2015(01)
[8]静电纺丝制备石墨烯基复合纳米纤维研究进展[J]. 郭杰,蔡志江. 高分子通报. 2014(11)
[9]改性聚丙烯单宁吸附材料的制备与表征[J]. 方瑞萍,唐辉,苏秋宁,陈瑞瑞,李斌. 功能材料. 2014(21)
[10]从海水中提取铀的材料研究进展[J]. 毛文静,刘峙嵘. 湿法冶金. 2014(04)
博士论文
[1]基于皮胶原纤维的吸附材料制备及吸附特性研究[D]. 廖学品.四川大学 2004
硕士论文
[1]铀酰与磷酸化多肽相互作用机理研究[D]. 刘洋.南华大学 2014
[2]向日葵基生物质材料对放射性核素铀和锶的吸附性能研究[D]. 艾莲.西南科技大学 2014
[3]丝素基纳米纤维膜的可控制备及在皮肤烫伤修复中的应用[D]. 刘欣.浙江理工大学 2014
[4]基于溶胶—凝胶纳米材料的超氧化物电化学传感[D]. 王秀华.南京师范大学 2012
[5]碳纳米管海藻酸钠复合材料对污水中重金属离子的吸附性能研究[D]. 刘福强.青岛大学 2010
本文编号：3261183
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
明胶和PVA的比例对纤维膜形貌的影响：（a）明胶/PVA比例为2:8的扫描电镜图；（b）明胶/PVA比例为3:7的扫描电镜图；（c）明胶/PVA比例为4:6的扫描电镜图；（d）明胶/PVA比例为5:5的扫描电镜图
西南科技大学硕士学位论文维膜。此外，GPNB 和 GPNB-DCP 的比表面积分别为 123.84 m2/g 和 80.56 m2/g，复合前 GPNB，复合后的 GPNB-DCP 的比表面积明显下降，这主要是因为 DPC 分合在 GPNB 纤维上导致纤维直径增加，并且使纤维网络结构中孔隙减小。但作为纺丝纤维膜吸附材料，GPNB-DCP 材料相对其他吸附材料有较高的比表面积（802/g）从而促进铀吸附。
对 GPNB-DCP 吸附性能的影响（C0=80 mg/L，t=24 h，V=50 mm=0.02 g）crosslinking time of GPNB-DCP on adsorption performance (C0=80 mmL，T=298.15 K，m=0.02 g)浓度对 GPNB-DCP 的影响不同交联剂浓度下 GPNB-DCP 的铀的吸附容量。由图 3-0.5 %，1 %，1.5 %时，随着戊二醛浓度的增加，GPNB升高，然而在戊二醛浓度为 2.0 %时吸附容量稍微降低了戊二醛与纤维膜上羧基、羟基等官能发生反应，消耗部分浓度过高，交联过度会在一定程度上影响膜的柔韧性，从容量和机械性能降低，因此选取 0.5 %戊二醛浓度为最佳
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺丝法制备聚酰亚胺/碳化硅复合纳米纤维[J]. 刘飞燕,任园园,曹睿,黄静,张畅,周敏,刘继延,刘学清. 化学与生物工程. 2018(11)
[2]海水提铀用偕胺肟基聚合物研究进展[J]. 苟绍华,周艳婷,文君,何珍艳,来安康,王樱烨. 核化学与放射化学. 2018(01)
[3]从海水中提取铀的材料研究进展分析[J]. 谭斐. 技术与市场. 2015(11)
[4]中国海水提铀研究进展[J]. 熊洁,文君,胡胜,汪小琳. 核化学与放射化学. 2015(05)
[5]微纳米纤维的熔喷制作工艺[J]. 辛三法,王新厚,胡守忠. 纺织学报. 2015(07)
[6]纤维基吸附材料在海水提铀中的应用[J]. 芦长椿. 高科技纤维与应用. 2015(02)
[7]磷酸氢钙吸附去除铀试验研究[J]. 张晓峰,陈迪云,彭燕,张晓文,陈祝美. 工业用水与废水. 2015(01)
[8]静电纺丝制备石墨烯基复合纳米纤维研究进展[J]. 郭杰,蔡志江. 高分子通报. 2014(11)
[9]改性聚丙烯单宁吸附材料的制备与表征[J]. 方瑞萍,唐辉,苏秋宁,陈瑞瑞,李斌. 功能材料. 2014(21)
[10]从海水中提取铀的材料研究进展[J]. 毛文静,刘峙嵘. 湿法冶金. 2014(04)
博士论文
[1]基于皮胶原纤维的吸附材料制备及吸附特性研究[D]. 廖学品.四川大学 2004
硕士论文
[1]铀酰与磷酸化多肽相互作用机理研究[D]. 刘洋.南华大学 2014
[2]向日葵基生物质材料对放射性核素铀和锶的吸附性能研究[D]. 艾莲.西南科技大学 2014
[3]丝素基纳米纤维膜的可控制备及在皮肤烫伤修复中的应用[D]. 刘欣.浙江理工大学 2014
[4]基于溶胶—凝胶纳米材料的超氧化物电化学传感[D]. 王秀华.南京师范大学 2012
[5]碳纳米管海藻酸钠复合材料对污水中重金属离子的吸附性能研究[D]. 刘福强.青岛大学 2010
本文编号：3261183
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